ایربگ‌های پرده‌ای کناری چگونه سر را کنار شیشه محافظت می‌کنند؟

در تصادف جانبی، لحظه‌ای که شیشه می‌شکند، تنها چیزی که میان سر تو و خودروی مقابل قرار می‌گیرد، همان پرده پارچه‌ای است که در طول ریل سقف باز می‌شود.
در تصادف جانبی، لحظه‌ای که شیشه می‌شکند، تنها چیزی که میان سر تو و خودروی مقابل قرار می‌گیرد، همان پرده پارچه‌ای است که در طول ریل سقف باز می‌شود.

این صفحه را به اشتراک بگذارید

ایربگ پرده‌ای کناری، پارچه‌ای بلند در امتداد ریل سقف است که در برخورد جانبی، از پرتاب شدن سر به سمت شیشه و بیرون جلوگیری می‌کند. چون شیشه می‌شکند، اغلب اوقات تنها چیزی که بین سر تو و خودروی برخوردکننده یا یک تیر برق قرار دارد همین پرده است؛ کار آن با ایربگ جانبی داخل درور متفاوت است و با منطقی کاملاً دیگر کار می‌کند. جزئیات همان منطق، موضوعی که شخصاً خودم هم به آن برخورده بودم، اینجا پیش روی توست.

نکات برجسته

  • ایربگ پرده‌ای در 10 تا 20 میلی‌ثانیه اول برخورد جانبی در جای خود قرار می‌گیرد؛ یک پلک زدن 5 تا 7 برابر کندتر از این است.
  • ایربگ جانبی محافظ سر، خطر مرگ در برخورد جانبی را برای راننده خودروی سواری %37 و برای راننده شاسی‌بلند %52 کاهش می‌دهد.
  • پرده‌هایی که با واژگونی فعال می‌شوند، می‌توانند بسیار بیشتر از حالت عادی - 10 ثانیه و بیشتر - باد بمانند.
  • در سناریوی واژگونی، ترکیب پرده + کمربند ایمنی، احتمال پرتاب شدن سرنشین را %99 کاهش می‌دهد.
  • آستانه فعال‌سازی در برخورد با اجسام باریکی مانند درخت یا تیر حدود 13 کیلومتر بر ساعت و در برخوردهای جانبی خودرو با خودرو حدود 29 کیلومتر بر ساعت است.

ایربگ پرده‌ای چگونه فعال می‌شود؟

در برخورد جلویی همه چیز طبق نظمی مشخص پیش می‌رود: دماغه خرد می‌شود، ناحیه تغییر شکل کار خود را انجام می‌دهد و حسگرها فرآیند را مدیریت می‌کنند. اما در برخورد جانبی چنین تجملاتی وجود ندارد. فاصله بین سرنشین و خودروی برخوردکننده گاهی به اندازه یک مشت است؛ اینجا ناحیه خرد شدن تقریباً فقط در است. به همین دلیل منطق فعال‌سازی پرده ایربگ باید نسبت به ایربگ جلویی کاملاً متفاوت، سریع و گزینشی عمل کند.

حسگرهای برخورد جانبی که در بدنه خودرو تعبیه شده‌اند، شدت، سرعت و زاویه ضربه را اندازه‌گیری کرده و به واحد کنترل ارسال می‌کنند. واحد کنترل این داده را در چند میلی‌ثانیه ارزیابی می‌کند و اگر از آستانه عبور کرده باشد، پرده را فعال می‌کند. علاوه بر این، یک فعال‌کننده دوم هم در کار است: حسگر واژگونی. این حسگر حرکت جانبی و زاویه خم شدن خودرو را زیر نظر دارد؛ حتی اگر واژگونی واقعی هنوز آغاز نشده باشد، وقتی پرتاب جانبی و خم شدن از آستانه تشخیص عبور کند، می‌تواند پرده را باد کند. یعنی پرده ایربگ حتی بدون واژگونی، با دیدن احتمال واژگونی می‌داند که باید فعال شود - رفتاری که در ایربگ‌های جلویی وجود ندارد.

آستانه‌ها بسته به نوع ضربه تغییر می‌کنند

حساس‌ترین کار واحد کنترل، تصمیم‌گیری درباره اینکه کدام ضربه پرده را مستحق فعال‌سازی کرده است. برخورد جانبی با جسمی باریک مانند درخت یا تیر برق، چون نیرو را در یک نقطه متمرکز می‌کند، از برخورد گسترده خودرو با خودرو کشنده‌تر است؛ اما برخلاف انتظار، نیروی کمتری به حسگرها منتقل می‌کند. به همین دلیل آستانه فعال‌سازی برای برخورد با اجسام باریک پایین نگه داشته می‌شود، حدود 13 کیلومتر بر ساعت (8 مایل بر ساعت)؛ در برخوردهای جانبی پخش‌شده خودرو با خودرو این مقدار حدود 29 کیلومتر بر ساعت (18 مایل بر ساعت) است. برای مقایسه: ایربگ‌های جلویی با بسته بودن کمربند حدود 26 کیلومتر بر ساعت و بدون کمربند حدود 16 تا 19 کیلومتر بر ساعت باد می‌شوند. سمت جانبی، یعنی باید زودتر تصمیم بگیرد.

از این موضوع نتیجه عملی زیر به دست می‌آید: پرسیدن اینکه «چرا ایربگ فعال نشد؟» بعد از تصادف کاملاً طبیعی است. برخوردهای زیر یک زاویه مشخص، سرعت‌های پایین، برخوردهایی که از روی خودرو رد می‌شوند یا ضربه‌هایی که فقط بر یک نقطه متمرکز شده و کل نیرو را به حسگرها منتقل نمی‌کنند، ممکن است باعث نشود که پرده باد کند. این یک خرابی نیست، بلکه نتیجه طبیعی منطق آستانه است. در برخی تصادفات هم پیش‌کشنده کمربند ایمنی بدون باد شدن کیسه هوا فعال می‌شود؛ متعیّن‌کننده همیشه ارزیابی آستانه واحد کنترل است.

پرشدنی که با میلی‌ثانیه‌ها مسابقه می‌دهد: کالیبراسیون سرعت چگونه کار می‌کند؟

جذاب‌ترین ویژگی کیسه هوای پرده‌ای، سرعت آن است. در برخورد جانبی، رسیدن سر به شیشه ده‌ها میلی‌ثانیه طول می‌کشد، بنابراین پرده باید پیش از آنکه مسافر با سمت کناری خودرو تماس بگیرد، کامل در جای خود قرار گرفته باشد. یک کیسه هوای جانبی معمولی، در ۱۵ ۱۰ تا ۲۰ میلی‌ثانیه اول برخورد باد می‌شود. برای کیسه‌های هوای پرده‌ای، در اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی زمان پرشدن حدود 20 میلی‌ثانیه و سرعت پخش شدن تا 7.77 متر بر ثانیه رسیده است. شرکت Autoliv که تولیدکننده پرده است، می‌گوید پرده‌اش در کمتر از 30 میلی‌ثانیه در جای خود قرار می‌گیرد؛ حتی یک بار پلک زدن تو، ۵ تا ۷ برابر بیشتر از این زمان طول می‌کشد. جدی یک بار امتحان کن و فکرش را بکن: در همان لحظه کوتاه، یک پرده پارچه‌ای، فضای شیشه‌ای از در تا سقف را کاملاً می‌پوشاند.

هرچند زمان پرشدن را می‌توان یک تنظیم ثابت کارخانه‌ای دانست، در واقع بر اساس ویژگی ضربه طراحی می‌شود. در برخورد پرسرعت با یک تیر باریک، سر سریع‌تر پیش می‌رود و پرده باید زودتر و محکم‌تر باد شود؛ در یک تماس پخش‌شده میان دو خودرو، حرکت سرنشین چند میلی‌ثانیه بیشتر طول می‌کشد. ژنراتور گاز پرده، سفتی پارچه و اندازه سوراخ‌های خروج هوا برای پوشش دادن همه این سناریوها کالیبره می‌شوند. یعنی درون آن نوار پارچه‌ای نازک، یک سیستم تصمیم‌گیری نوشته‌شده با فیزیک برخورد نهفته است.

مهندسی پنهان پشت ستونهای B و C

Yan perde airbagi camı perde gibi örterken B direğinin önünden iner; çünkü direğin içindeki kablolama, açılımı bozabilir.

تا به حال به این فکر کرده‌ای که کیسه هوای پرده‌ای کجا پنهان می‌شود؟ یک کیسه پارچه‌ای کشیده، بالای درها در امتداد ریل سقف، تاشده و پشت روکش سقف و پوشش ستون‌ها منتظر می‌ماند. چون بالای درهای جلو و عقب، در هر دو ریل سقف قرار دارد، هم سر سرنشین جلو و هم سر سرنشینان عقب را یک‌جا محافظت می‌کند. هنگام فعال شدن به سمت پایین باز می‌شود و بدنه پارچه‌ای آن مانند پرده‌ای بدون شیشه گسترده شده و فضای شیشه را می‌پوشاند.

ظریف‌ترین نکته ماجرا در ستون B است. پرده از جلو ستون B به سمت پایین می‌آید؛ نه از پشت ستون. دلیلش ساده است: از داخل ستون B سیم‌کشی عبور می‌کند و اگر پرده در میان آن سیم‌کشی گیر کند، بازشدن آن به هم می‌ریزد. مهندسان برای این مسئله راه‌حل‌های خاصی توسعه داده‌اند؛ مانند ساختارهای ثبت‌اختراع‌شده‌ای به نام "pillar ramp" که مجرای بازشدن کیسه هوا را از سیم‌ها دور نگه می‌دارند. دفعه بعد که به ستون B ماشینت دست کشیدی، بدان که در درونش سیستمی پنهان است که بی‌حرکت به نظر می‌رسد اما هر میلی‌ثانیه‌اش برنامه‌ریزی شده است.

در سناریوی واژگونی، چرا پرده ۱۰ ثانیه باد می‌ماند؟

در یک برخورد جانبی معمولی، پرده در چند ثانیه خالی می‌شود؛ کارش تمام شده است. اما در واژگونی، وضعیت کاملاً متفاوت است. اگر خودرو واژگون شود، پرده تنها لحظه تماس اول کافی نیست، چون واژگونی چند ثانیه طول میکشد و خودرو ممکن است چندین بار غلت بزند. پردههای ایربگ مخصوص واژگونی به همین دلیل در ۱۰ تا ۲۰ میلیثانیه اول برخورد باد میشوند، اما سپس میتوانند تا ۱۰ ثانیه یا بیشتر باد مانده باشند. در واژگونیهای با چرخش بیشتر، برای باز نگه داشتن دهانه شیشه و جلوگیری از پرتاب شدن سرنشینان کمربنددار از شیشه، سختتر از حالت عادی باد میشوند.

این قابلیت چقدر کارساز است؟ در آزمونهای استاندارد فدرال که ایربگ پرده مخصوص واژگونی همراه با کمربند ایمنی ارزیابی میشود، کاهش ۹۹ درصدی در احتمال پرتاب شدن سرنشین در حوادث واژگونی محاسبه شده است. خواندن این عدد با آن پارچه نازک پشت ستون سقف، به نظرم یکی از چشمگیرترین دستاوردهای مهندسی خودرو است. یک نکته جالب دیگر: این رفتار تقلبی در آمریکا الزاماً خاصی ندارد، اما خودروها از سال 2018 به بعد شرط جلوگیری از پرتاب شدن سرنشین از شیشههای جانبی را از همین پردهها برآورده کردهاند. یعنی مقررات در را نیمه باز کرده و مهندسی درونش را پر کرده است.

باید صادق باشیم، بخش واژگونی هم محدودیتهایی دارد. آزمونهای چرخش و واژگونی تماممقیاس نشان دادهاند که پردههای مخصوص واژگونی نمیتوانند حرکت رو به بالا و بیرون سرنشین کمربنددار را کاملاً مهار کنند؛ علاوه بر این، سنسور واژگونی حتی در خمیدگیهای خفیف نیز ممکن است به اشتباه فعال شود. چون کیسهها برای یک بار باد شدن طراحی شدهاند، در یک تصادف چندمرحلهای، همان پرده نمیتواند حفاظت یکسانی برای برخورد دوم فراهم کند.

ایربگ پرده چقدر کارساز است - و آیا به تنهایی کافی است؟

اعداد حرف بزنند. ایربگهای جانبی محافظ سر، خطر مرگ برخورد جانبی را برای راننده خودرو سواری ۳۷ درصد و برای راننده شاسیبلند SUV ۵۲ درصد کاهش میدهند. ترکیب پرده و ایربگ بدنه خطر مرگ در برخوردهای جانبی نزدیک را ۳۱ درصد و کیسههای ترکیبی یکپارچه سر/بدنه ۲۵ درصد پایین میآورند. تنها در آمریکا تخمین زده میشود که ایربگهای جانبی تا سال 2012 2,252 جان نجات دادهاند. از سال 2003، تمام خودروهایی که بالاترین رتبه را در آزمونهای برخورد جانبی کسب کردهاند، به ایربگ جانبی محافظ سر مجهز بودهاند؛ از سال 2008 نیز در برنامههای آزمون استرالیا، ایربگ پرده یک پیششرط است. در سمت اروپا هم آزمون ستون با سرعت ۳۲ کیلومتر بر ساعت انجام میشود و نواحی جذب انرژی بادشده خودروهای دارای ایربگ پرده بهطور جداگانه ارزیابی میشوند.

اما جمله کلیدی ماجرا این است: ایربگ پرده به تنهایی کافی نیست؛ حفظ یکپارچگی ساختار کابین در برخورد ضروری است. کیسه، بین سر و دنیای بیرون یک تشک قرار میدهد؛ اما اگر دیوار پشت آن تشک له شود و به داخل فرو برود، هیچ پارچهای کارساز نیست. علاوه بر این، دادههای آزمون ستون نشان ندادهاند که کیسههای سینه/سر نصبشده روی صندلی به اندازه پرده مؤثر باشند. پرده، اثباتشدهترین شکل حفاظت جانبی است.

نوع کیسهسناریوی فعالسازیمدت باد ماندن
ایربگ جلوبرخورد جلوییکوتاه، در واژگونی فعال نمیشود
ایربگ پرده جانبی استانداردبرخورد جانبیدر عرض چند ثانیه خالی میشود
ایربگ پرده با سنسور واژگونی (RSCA)برخورد جانبی و واژگونی۱۰ ثانیه و بیشتر
ایربگ جانبی خارجی (precrash، در تولید انبوه وجود ندارد)برخورد جانبی پیش رو، زیر درب خودروپیش از برخورد باز می‌شود

اگر به افق نگاه کنیم: در سال 2020 تست‌های جانبی جدیدی برای برخوردهای سمت مقابل (far-side) اضافه شد؛ ایربگ‌های far-side خطر پرتاب شدن سر و شکستگی دنده را کاهش می‌دهند. ایربگ جانبی خارجی یک تأمین‌کننده با حسگرهای precrash نیز هدفش مقابله با برخورد جانبی پیش رو با باز شدن بالشی به اندازه تخت نجات زیر درب‌هاست؛ هنوز در تولید انبوه نیست اما این مفهوم یعنی انتقال منطق پرده به بیرون از خودرو.

کمربند ایمنی می‌بندی؟ پرده برای تو کار می‌کند

وظیفه اصلی ایربگ پرده در سناریوی واژگونی، جلوگیری از پرتاب شدن سرنشینان است، به‌ویژه سرنشینانی که کمربند ایمنی بسته‌اند. یعنی کمربند و پرده یک تیم هستند؛ یکی تو را به صندلی می‌بندد، دیگری دهانه شیشه را می‌پوشاند. نبود افزایش خطر آسیب در اثر باد شدن ایربگ جانبی در کودکان زیر 15 سال نیز داده‌ای خوشحال‌کننده است؛ ایربگ‌های جانبی از قبل کوچک‌ترند و با انرژی کمتری نسبت به ایربگ‌های جلو باد می‌شوند.

درس عملی که از این می‌گیری ساده است: کمربندت را ببند، اشیای سخت را به سقف و روکش ستون‌ها محکم نکن، تکیه‌گاه سر صندلی کنار شیشه را در راستای درست تنظیم کن. تو در لحظه تصادف نمی‌توانی میلی‌ثانیه‌ها را مدیریت کنی اما مهندسان 30 سال است دقیقاً همین کار را می‌کنند - و آمار می‌گوید که جواب داده است. به نظرت این موضوع نگاه بعدی‌ات را به ستون B خودرو تغییر می‌دهد؟ به نظر من قطعاً تغییر می‌دهد.

منابع