Bagaimana Side Curtain Airbag Melindungi Kepala di Samping Kaca?

Bagikan Halaman Ini
Airbag tirai samping adalah tirai kain panjang yang membentang di sepanjang rel atap, mencegah kepala terlempar keluar melalui kaca saat tabrakan dari samping. Karena kaca bisa pecah, tirai ini sering kali menjadi satu-satunya penghalang antara kepalamu dengan kendaraan yang menabrak atau tiang listrik; ia menjalankan tugas yang berbeda dari airbag samping di dalam pintu dan bekerja dengan logika yang sama sekali berbeda. Inilah detail logika tersebut, hadir di hadapanmu sebagai topik yang membuatku penasaran lama.
Sorotan
- Airbag tirai mengembang dalam 10-20 milidetik pertama tabrakan samping; kedipan mata 5-7 kali lebih lambat dari itu.
- Airbag samping dengan pelindung kepala mengurangi risiko kematian akibat tabrakan samping sebesar 37% pada pengemudi mobil, dan 52% pada pengemudi SUV.
- Tirai yang dipicu oleh kondisi roboh bisa tetap terisi jauh lebih lama dari biasanya - 10 detik atau lebih.
- Dalam skenario roboh, kombinasi tirai + sabuk pengaman mengurangi kemungkinan penumpang terlempar sebesar 99%.
- Pada tabrakan dengan objek sempit seperti pohon atau tiang, ambang pemicu sekitar 13 km/j, sedangkan pada tabrakan samping antarkendaraan sekitar 29 km/j.
Bagaimana airbag tirai samping dipicu?
Pada tabrakan frontal, semuanya mengikuti pola tertentu: bagian depan hancur, zona deformasi menjalankan tugasnya, sensor mengatur prosesnya. Namun pada tabrakan samping, kemewahan itu tidak ada. Jarak antara penumpang dengan kendaraan yang menabrak terkadang hanya sejengkal; di sini, zona hancurnya hampir hanya pintu saja. Karena itu, logika pemicuan airbag tirai harus bekerja cepat dan selektif, benar-benar berbeda dari airbag frontal.
Sensor tabrakan samping yang tertanam di bodi kendaraan mengukur kekuatan, kecepatan, dan sudut benturan, lalu mengirimkannya ke unit kontrol. Unit kontrol mengevaluasi data ini dalam hitungan milidetik dan menembakkan tirai jika ambang terlampaui. Selain itu, ada satu pemicu lain: sensor roboh. Sensor ini memantau gerakan lateral dan sudut kemiringan kendaraan; meskipun roboh sesungguhnya belum dimulai, tirai dapat mengembang saat pelontaran lateral dan kemiringan melampaui ambang deteksi. Artinya, airbag tirai bisa memutuskan untuk meledak bahkan tanpa roboh terjadi, melainkan hanya karena melihat kemungkinan roboh - perilaku yang tidak dimiliki airbag frontal.
Ambang batas berbeda menurut jenis benturan
Tugas paling sensitif dari unit kontrol adalah memutuskan benturan mana yang membenarkan pengembangan tirai. Menabrak objek sempit seperti pohon atau tiang listrik dari samping lebih mematikan daripada tabrakan antarkendaraan yang luas, karena kekuatannya terkonsentrasi di satu titik; namun secara paradoksal, ia meneruskan kekuatan lebih sedikit ke sensor. Karena itu, ambang pemicu untuk tabrakan objek sempit dipertahankan rendah, sekitar 13 km/j (8 mph); sedangkan pada tabrakan samping antarkendaraan yang terdistribusi, nilai ini sekitar 29 km/j (18 mph). Sebagai perbandingan: airbag frontal mengembang pada sekitar 26 km/j saat sabuk terpasang, dan sekitar 16-19 km/j tanpa sabuk. Sisi samping, artinya harus mengambil keputusan lebih cepat.
Dari sini dapat ditarik kesimpulan praktis: sangat wajar bertanya "mengapa airbag tidak mengembang?" setelah kecelakaan. Tabrakan di bawah sudut tertentu, kecepatan rendah, tabrakan yang lewat di atas kendaraan, atau benturan yang terfokus pada satu titik dan tidak meneruskan gaya penuh ke sensor, curtain mungkin tidak mengembang. Ini bukan kerusakan, melainkan konsekuensi alami dari logika ambang batas. Pada beberapa kecelakaan, pre-tensioner sabit pengaman terpicu tanpa airbag mengembang; yang menentukan selalu adalah evaluasi ambang batas oleh unit kontrol.
Pengisian yang berlomba dengan milidetik: bagaimana kalibrasi kecepatan bekerja?
Fitur paling mengesankan dari curtain airbag adalah kecepatannya. Pada tabrakan samping, kepala membutuhkan puluhan milidetik untuk mencapai sisi kaca, sehingga curtain harus berada sepenuhnya di posisinya sebelum masuk ke antara penumpang dan sisi samping kendaraan. Airbag samping tipis mengembang dalam 10-20 milidetik pertama tabrakan. Untuk curtain airbag, pengukuran laboratorium menunjukkan waktu pengisian sekitar 20 ms, dengan kecepatan penyebaran mencapai hingga 7,77 meter per detik. Autoliv, seorang produsen curtain, menyatakan curtain-nya mencapai posisinya dalam waktu kurang dari 30 ms; kedipan matamu saja membutuhkan waktu 5-7 kali lebih lama dari itu. Cobalah sekali dan pikirkan sungguh-sungguh: dalam sesaat singkat itu, sebuah curtain kain menutupi seluruh bukaan kaca yang membentang dari pintu hingga langit-langit.
Waktu pengisian dianggap seperti pengaturan pabrik yang tetap, padahal sebenarnya dirancang sesuai karakteristik benturan. Pada tabrakan berkecepatan tinggi ke tiang sempit, kepala bergerak lebih cepat, sehingga curtain harus mengembang lebih awal dan lebih keras; pada kontak kendaraan-kendaraan yang tersebar, perjalanan berlangsung beberapa milidetik lebih lama. Generator gas curtain, kekerasan kain, dan ukuran lubang pembuangan udara dikalibrasi untuk mencakup semua skenario ini. Artinya, di dalam strip kain tipis itu, tersembunyi sebuah sistem pengambilan keputusan yang ditulis dengan fisika tabrakan.
Rekayasa tersembunyi di balik pilar B dan C

Pernahkah kamu penasaran di mana curtain airbag disembunyikan? Sebuah kantong kain panjang menunggu terlipat di atas pintu-pintu, sepanjang rel atap, di belakang pelapis langit-langit dan pelapis pilar. Karena berada di atas pintu depan dan belakang di kedua rel atap, ia melindungi kepala penumpang di kursi depan maupun kursi belakang sekaligus. Saat terpicu, ia membuka ke bawah dan badan kainnya melebar seperti curtain tanpa kaca, menutupi bukaan kaca.
Detail paling rumit dari semua ini ada di pilar B. Curtain turun ke bawah melalui depan pilar B; bukan dari belakang pilar. Alasannya sederhana: instalasi kabel melewati bagian dalam pilar B, dan jika curtain bercampur dengan instalasi tersebut, pembukaannya akan terganggu. Insinyur mengembangkan solusi khusus untuk ini; seperti struktur "pillar ramp" berpaten yang menjaga saluran pengembangan airbag tetap jauh dari kabel. Lain kali jika kamu menyentuh pilar B mobilmu, ketahuilah bahwa di dalamnya tersimpan sistem yang tampak pasif tetapi setiap milidetiknya telah direncanakan.
Mengapa curtain tetap mengembang selama 10 detik dalam skenario salto?
Pada tabrakan samping normal, curtain mengempis dalam hitungan detik; tugasnya telah selesai. Dalam salto, situasinya sama sekali berbeda. Jika mobil menggelinding, tirai cukup menahan momen kontak pertamanya saja, karena penggelindiran berlangsung selama beberapa detik dan mobil dapat terguling beberapa kali. Tirai airbag yang dipicu oleh penggelindiran mengembang dalam 10-20 ms pertama tabrakan, tetapi kemudian dapat tetap mengembang selama 10 detik atau lebih. Pada penggelindiran dengan banyak putaran, tirai mengembang lebih keras dari biasanya agar tetap menutup bukaan jendela dan mencegah penumpang yang memakai sabuk terlempar keluar melalui jendela.
Seberapa efektif kemampuan ini? Dalam uji standar federal yang mengevaluasi bersama tirai airbag yang dipicu penggelindiran dengan sabuk pengaman, dihitung ada penurunan 99% kemungkinan penumpang terlempar pada peristiwa penggelindiran. Membaca angka ini dari kain tipis di balik tiang atap itu, menurut saya, merupakan salah satu pencapaian paling mengesankan dalam rekayasa otomotif. Satu detail menarik lagi: perilaku penggelindiran ini tidak diwajibkan secara khusus di AS, tetapi sejak 2018 mobil sudah memenuhi syarat pencegahan terlemparnya penumpang melalui jendela samping dengan tirai-tirai ini. Jadi regulasi membukakan pintunya, rekayasa mengisinya.
Sisi penggelindiran juga punya batas, harus jujur. Uji spin dan uji penggelindiran skala penuh menunjukkan tirai yang dipicu penggelindiran tidak sepenuhnya mampu mencegah gerakan ke atas-luar penumpang yang memakai sabuk; selain itu, sensor penggelindiran dapat terpicu secara tidak perlu bahkan pada kemiringan ringan. Karena airbag dirancang untuk satu kali pengembangan saja, pada kecelakaan bertahap tirai yang sama tidak dapat memberikan perlindungan untuk tabrakan kedua.
Seberapa efektif tirai airbag - dan apakah cukup jika berdiri sendiri?
Biarkan angka yang berbicara. Airbag samping dengan pelindung kepala mengurangi risiko kematian akibat tabrakan samping pada pengemudi mobil 37%, dan pada pengemudi SUV 52%. Kombinasi airbag tirai dan tubuh mengurangi risiko kematian pada tabrakan samping yang dekat sebesar 31%, airbag kombinasi kepala/tubuh satu bagian sebesar 25%. Di AS saja, hingga 2012 diperkirakan airbag samping telah menyelamatkan 2.252 nyawa. Sejak 2003, semua kendaraan yang meraih peringkat terbaik dalam uji tabrak samping dilengkapi airbag samping pelindung kepala; dan sejak 2008, tirai airbag menjadi syarat wajib dalam program uji di Australia. Di sisi Eropa, uji tiang dilakukan pada kecepatan 32 km/j dan area penyerap energi yang mengembang pada kendaraan ber-tirai airbag juga dievaluasi secara terpisah.
Tetapi kalimat kritisnya adalah ini: Tirai airbag saja tidak cukup; struktur kabin harus menjaga integritasnya saat tabrakan. Airbag meletakkan kasur di antara kepala dan dunia luar; tetapi jika tembok di balik kasur itu hancur dan masuk ke dalam, tidak ada kain yang berguna. Selain itu, data uji tiang tidak menunjukkan airbag dada/kepala yang dipasang di jok sama efektifnya dengan tirai. Tirai adalah format perlindungan samping yang paling terbukti.
| Jenis airbag | Skenario pemicuan | Durasi tetap mengembang |
|---|---|---|
| Airbag depan | Tabrakan depan | Singkat, tidak terpicu oleh penggelindiran |
| Tirai airbag samping standar | Tabrakan samping | Kempes dalam hitungan detik |
| Tirai airbag dengan sensor penggelindiran (RSCA) | Tabrakan samping dan penggelindiran | 10 detik atau lebih |
| Airbag lateral eksternal (precrash, tidak ada di produksi massal) | Tabrakan samping yang mendekat, di bawah pintu | Mengembang sebelum tabrakan |
Jika kita melihat ke depan: Pada tahun 2020, tes samping baru ditambahkan untuk tabrakan far-side (sisi berlawanan); airbag far-side mengurangi risiko kepala terlempar dan patah tulang rusuk. Airbag lateral eksternal dengan sensor precrash dari salah satu pemasok juga bertujuan menghadapi tabrakan samping yang mendekat dengan mengembangkan bantal seukuran kasur di bawah pintu; belum diproduksi massal, tetapi konsep ini berarti logika tirai dibawa keluar dari dalam kendaraan.
Apakah kamu memakai sabuk pengaman? Tirai bekerja untukmu
Tugas utama airbag tirai dalam skenario oleng adalah mencegah penumpang terlempar, terutama penumpang yang memakai sabuk pengaman. Jadi sabuk pengaman dan tirai adalah satu tim; satu mengikatmu ke kursi, yang lain menutup bukaan kaca. Data yang menyenangkan adalah tidak ditemukannya peningkatan risiko cedera akibat pengembangan airbag samping pada anak di bawah 15 tahun; airbag samping memang lebih kecil dan mengembang dengan energi lebih rendah dibandingkan airbag depan.
Pelajaran praktis yang bisa kamu ambil dari ini sederhana: pakai sabuk pengamanmu, jangan pasang benda keras pada pelapis plafon dan tiang, dan posisikan sandaran kepala kursi di dekat kaca dengan benar. Kamu tidak bisa mengatur milidetik saat kecelakaan, tetapi para insinyur telah melakukan tepat hal itu selama 30 tahun - dan statistik menunjukkan itu berhasil. Menurutmu, apakah ini akan mengubah cara pandangmu berikutnya terhadap tiang B mobil? Menurut saya, pasti akan mengubah.
Sumber
- Airbags - IIHS
- Side Curtain Airbag - Autoliv
- Experimental Testbed for Nondestructive Analysis of Curtain Airbags - MDPI
- Evaluation of FMVSS No. 226 - NHTSA
- Mengapa airbag saya tidak mengembang saat tabrakan? - Buku Manual Pemilik Kia
- Kondisi Operasi Airbag - Buku Manual Pemilik Hyundai
- Euro NCAP Assessment Protocol - AOP - v9.1.3
- Uji Tabrakan Tiang Samping - Latin NCAP
- Paten struktur ramp tiang - US20070132217A1
- Airbag tirai dengan mekanisme deflasi - US20060202456A1
- Perlindungan Penumpang pada Tabrakan Far-Side - IRCOBI
- Kantong Udara Kendaraan dan Pencegahan Cedera - NHTSA