استاندارد جهانی عملکرد ایربگ خودرو - مجله آراد

خبرنگاران - محمد فتح اللهی: مقصر ما نیستیم! جمله ای است که بارها و بارها از خودروسازان داخلی شنیده ایم. ظاهرا قرار نیست هیچ گاه این خودروسازان مسئولیت اتفاقی را بپذیرند.

از ماجرای آتش سوزی گرفته تا باز نشدن ایربگ خودروهای داخلی، موضوعاتی بودند که برای خودروسازان داخلی اهمیت چندانی نداشتند. ماجرای تصادف خودروها در جاده بهبهان جان 5 هموطنمان را گرفت.

5 فردی که به ایمنی خودروهای داخلی اطمینان داشتند. اما متأسفانه هیچ کدام از کیسه های هوای خودروهای داخلی باز نشدند. از روز گذشته بهانه های مرتبط با این حادثه را می شنویم.

اینکه چون بیشتر خودروها در نتیجه برخورد از عقب آسیب دیده بودند، کیسه های هوا باز نشدند. درک این بهانه بسیار سخت است. برای درک بهتر مسئله باز شدن یا باز نشدن ایربگ باید سراغ استانداردهای دنیای را گرفت.

کیسه هوا چگونه کار می کند؟

حتی اگر کمربند ایمنی را هم بسته باشید، در صورت تصادف احتمال آسیب تماشا شدید سرنشینان وجود دارد. ده ها سال طول کشید تا مهندسان بتوانند راه حلی را ارائه دهند تا از بدن انسان در مقابل بروز حوادث رانندگی محافظت نمایند.

ایربگ خودروهای داخلی / مکانیزم بازشدن ایربگ در خودروها

نتیجه آزمون و خطای مهندسان فراوری ایربگ در خودروها بود. کیسه های هوا می توانند در 100 هزارم میلی ثانیه باز شوند تا جان شما در زمان بروز حادثه محافظت گردد.

برای اینکه اعضاء داخلی بدن سرنشینان آسیب شدیدی نبیند، کمربند ایمنی در زمان تصادف کمی رو به جلو حرکت می نماید. اگر این عمل اتفاق نیفتد، در لحظه موجب شکستگی استخوان ها خواهد شد.

ایربگ خودروهای داخلی / کمربند ایمنی فقط از بخش بالایی بدن در تصادفات محافظت می نماید.

حقیقت این است که کمربند ایمنی تنها از بخش بالایی بدن سرنشینان محافظت می نماید. پس در زمان تصادف، سر و گردن همچنان آسیب پذیر هستند.

دقیقاً به همین علت بود که مهندسان به فکر فراوری کیسه هوا افتادند. ایربگ ها مانند بالشت از برخورد سر به فرمان و داشبورد جلوگیری می نمایند.

ایربگ ها بمب های کنترل شده ای هستند که در زمان مناسب با انفجار، باعث باد شدن بالشتک هوا می شوند. در ابتدا مهندسان از سدیوم آزید برای انفجار اولیه ایربگ ها استفاده می کردند.

لحظه انفجار

سدیوم آزید اگر حرارتی بیش از 300 درجه سانتیگراد دریافت کند، تبدیل به یک ماده انفجاری می گردد. 50 گرم از این ماده می تواند قدرت انفجاری 70 لیتر نیتروژن را داشته باشد.

ایربگ خودروهای داخلی / در زمان برخورد، گوی فلزی از مغناطیس ها جدا شده و با برخورد با الکترودها جریان الکترونیکی را برای فعال شدن ایربگ فراهم می نماید.

این ماده در بخش پشتی ایربگ جایگذاری شده است. در زمان تصادف، جریان برق به سدیم آزید متصل می گردد و حرارت 300 درجه ای لازم را ایجاد می نماید. درست در همین زمان است که ایربگ در نتیجه انفجار، باز می گردد.

ایربگ خودروهای داخلی / سدیم آزید در نتیجه حرارت الکتریکی در کسری از ثانیه به گاز تبدیل می گردد.

قدرت انفجاری سدیم آزید به اندازه ای است که در 30 میلی ثانیه کیسه هوا باد می گردد. این تکنولوژی مربوط به سال 1988 است. نخستین خودرویی که از ایربگ استفاده کرد، داج دیتونا بود که به وسیله کرایسلر فراوری می شد.

البته این تکنولوژی یک ایراد بزرگ داشت؛ سدیم آزید در نتیجه انفجار گازی مسموم نماینده آزاد می کرد. مهندسان برای رفع کردن این مشکل، پتاسیم نیترات را به ترکیب قبلی اضافه کردند.

واکنش های شیمیایی برای عمل کردن ایربگ

اگر کمی علمی بخواهیم مسئله را بازگو کنیم باید چنین گفت: گاز نیتروژن فراوری شده کیسه هوا را پر می نماید. ابتدا سدیم با پتاسیم نیترات واکنش می دهد و پتاسیم اکسید و سدیم اکسید و گاز نیتروژن اضافی ایجاد می گردد.

گاز نیتروژن فراوری شده در واکنش دوم همچنان به پر شدن کیسه هوا یاری می نماید. اکسیدهای فلزی با سیلسیم اکسید واکنش می دهد و در انتها شیشه سیلیکات که بی خطر و پایدار است، فراوری می گردد.

البته باید توجه داشت که اکسیدهای فلزات قلیایی فراوری شده در واکنش دوم بسیار خطرناک هستند. از نظر ایمنی درست نیست اجازه دهیم واکنش دوم واکنش انتهای باشد و این اکسیدها در فضای اتاق خودرو آزاد شوند.

ماجرای تاکاتا چه بود؟

مشکل این است که سدیم آزید جذب نماینده رطوبت است. اگر کوچکترین ایرادی در فرایند فراوری ایربگ وجود داشته باشد، سدیم آزید مرطوب خواهد شد.

این رطوبت موجب یک انفجار کنترل نشده خواهد شد. انفجاری که قطعات ایربگ را مانند ترکش ها به سر و گردن سرنشینان پرتاب می نماید.

این دقیقا همان اتفاقی بود که برای ایربگ های تاکاتا رخ داد. تاکاتا بیش از 67 میلیون ایربگ را در سراسر دنیا برای بازبینی فراخواند. بسیاری از این ایربگ ها سال ها در خودروهای فراوریی خودروسازان استفاده شده بودند.

در نتیجه اشتباه در فراوری ایربگ های تاکاتا، بیش از بیست نفر جان خود را از دست دادند. اثر مخرب این فراخوان به اندازه ای بود که تاکاتا را به سمت ورشکستگی پیش برد.

برای اینکه سدیم آزید رطوبت را جذب نکند، ماده رطوبت گیر (مانند آنچه در بسته بندی پوشاک وجود دارد) به آن اضافه شد. البته امروزه به کلی سدیم آزید از ترکیبات ساخت ایربگ ها حذف شدند.

به جای آن امروزه کمپانی های سازنده کیسه هوا از گوآنیدین نیترات (Guanidine nitrate) استفاده می نمایند. این ماده شیمیایی در برابر رطوبت مقاوم است. از طرفی دیگر در زمان انفجار هم گاز سمی کمتری منتشر می نماید. حال دیگر لازم نیست از انفجار ایربگ ها نگران باشیم.

هنوز یک ایراد بر طرف نشده وجود دارد

با وجود تغییرات بسیاری که ایربگ ها در ساخت خود تماشاد، هنوز یک مشکل بزرگ وجود داشت. حقیقت این است که مکانیزم مکانیکی فعال شدن کیسه های هوا، فرق بین افتادن در یک چاله یا برخورد با یک جسم را تشخیص نمی داد.

از همین رو احتمال باز شدن ایربگ در چاله های خیابانی هم وجود داشت. برای رخ ندادن چنین اتفاقی، سنسورها به مکانیزم ایربگ ها اضافه شدند.

نقش حیاتی سنسورها

حالا با اتکا به اطلاعات دریافتی، سنسورها می توانند تشخیص دهند که با یک چاله رو به رو هستند یا یک تصادف. سنسورهای MEMS در پشت سپر جلو جایگذاری شدند. وظیفه اصلی هم برعهده همین سنسورها است.

ایربگ خودروهای داخلی / سنسورهای MEMS که در سپر جلو قرار می گیرند.

در اثر برخورد یا ضربه، سنسورهای MEMS کدهایی به واحد الکترونیکی (ECU) ارسال می نمایند. واحد الترونیکی این کدها را با کدهای دریافتی از سنسور اندازه چرخش تایرها مطابقت می دهد.

ژیروسکوپ قرار گرفته در خودرو و سنسور فشار روی پدال ترمز هم، هر کدام دیتاهای خود را ارسال می نمایند. از طرفی دیگر سنسور تشخیص وزن در جایگاه هم اطلاعات مربوط به خود را به ECU می دهد.

اگر خودرو دارای چندین سنسور MEMS در پشت سپر جلو باشد، برخورد را در هر زاویه ای تشخیص می دهد. اما اگر برای جلوگیری از هزینه زیادتر تنها از یک سنسور استفاده گردد، این قصور خودروساز است.

تصمیم ECU

واحد الکترونیکی خودرو براساس اطلاعاتی که دریافت می نماید تشخیص می دهد اتفاق اتفاق افتاده یک چاله بوده یا تصادف. اگر دیتاهای ارسال شده تصادف تشخیص داده شوند، دستور عمل کردن ایربگ صادر می گردد.

ایربگ خودروهای داخلی / سنسورهایی که اطلاعات مربوط به برخورد را به واحد کنترل ایکترونیکی ارسال می نمایند.

دستور انفجار ایربگ در 2 میلی ثانیه داده می گردد. زمان پرشدن ایربگ هم بین 20 تا 30 میلی ثانیه است. از زمان پر شدن تا باز شدن کامل ایربگ به زمانی در حدود 100 میلی ثانیه احتیاج است.

زمانی که ایربگ ها باز می شوند چند حفره در پشت آنها وجود دارد. این حفره ها برای خارج شدن گاز داخل آن است. زمانی که سر با بالشت هوا برخورد می نماید، برای آسیب کمتر این گاز از پشت ایربگ خارج می گردد تا عمل جلوگیری از آسیب تماشا سر با موفقیت بیشتری همراه باشد.

چرا در بعضی خودروها کیسه هوا باز نمی گردد؟

سرعت باز شدن ایربگ بسیار زیاد است. چیزی حدود 320 کیلومتر در ساعت! اگر راننده یا سرنشین کناری کمربندهای خود را نبسته باشند، کیسه های هوا باز نخواهند شد.

چرا که برخورد با فرمان و داشبورد آسیب کمتری در مقایسه با برخورد کنترل نشده با کیسه هوا دارند. حقیقت این است که ایربگ ها در کنار کمربند ایمنی امنیت و سلامتی سرنشینان را حفظ می نمایند.

به همین علت در بعضی از خودروها اگر راننده کمربند ایمنی را نبسته باشد، ایربگ در زمان تصادف عمل نخواهد کرد. چرا که احتمال فوت او بیشتر از گذشته خواهد شد.

درشرایطی که تصاویر تصادف بهبهان بیانگر آسیب جدی جلوی خودروها ست، خودروساز می گوید چون تصادف از پشت بوده، کیسه هوا عمل نکرده است

چرا ایربگ خودروهای داخلی در تصادف بهبهان باز نشد؟

مجتبی استادرحیمی معاون کیفیت گروه صنعتی ایران خودرو عنوان نمود: باز شدن ایربگ جلو در سمت راننده و یا شاگرد، تابع شرایط تعریف شده برای واحد کنترل نماینده الکترونیکی کیسه هوا شامل سرعت و زاویه تصادف و جنس مانع در لحظه وقوع حادثه است.

این جمله از چندین جهت درست نیست. نخست اینکه ECU براساس اطلاعات دریافتی از سنسورها دستور باز شدن ایربگ را صادر می نماید. نه آنکه شرایط از پیش تعریف شده ای داشته باشد. سرعت برخورد در باز شدن ایربگ تأثیرگذار است. اما زاویه تصادف ارتباطی به باز شدن یا نشدن کیسه های هوا ندارد.

اگر خودرو دارای چندین سنسور MEMS در پشت سپر جلو باشد، برخورد را در هر زاویه ای تشخیص می دهد. اما اگر برای جلوگیری از هزینه زیادتر تنها از یک سنسور استفاده گردد، مشخصاً در زمان برخورد بدون زاویه ایربگ باز خواهد شد. در نتیجه این قصور خودروساز است که در این دوران، خودرویی فاقد استانداردهای لازم به دست مشتری می رساند.

جنس مانع هم در زمان برخورد خودرو و عمل کردن ایربگ تفاوتی ندارد. خودرو چه با درخت برخورد کند یا یک خودرو دیگر، در هر صورت کیسه هوا باید باز گردد. این امر نشان دهنده آن است که واحد کنترل الکترونیکی خودرو درک درستی از حادثه نداشته است.

آیا ایربگ خودروهای داخلی استاندارد است؟

از آنجایی که هیچ مرجعی برای تست و آنالیز ایربگ خودروهای داخلی وجود ندارد؛ پاسخ به این پرسش که آیا ایربگ خودروهای داخلی استاندارد هستند، منفی است. در اروپا، آسیا و آمریکا مراجع معتبری برای تست های تصادف و ایمنی خودروها وجود دارند.

Euro NCAP یکی از معتبرترین مراکز تست تصادف در دنیا است. اندازه اعتبار این موسسه به اندازه ای است که مشتریان براساس اندازه ستاره های ایمنی خودروها در این موسسه اقدام به خرید خودرو دلخواه خود می نمایند.

اما از آنجایی که در کشورمان خواسته خودروسازان بر احتیاج مشتریان ارجحیت دارد، تست و آنالیز اندازه ایمنی خودروهای فراوری شده، بی معنا خواهد بود. چه دوست داشته باشیم یا خیر، خودروهای در دسترس بسیاری از مشتریان ایرانی از میان محصولات فراوری داخل هستند. خودروهایی که هیچ کدام نتیجه تست های تصادف آنها به درستی و کامل در هیچ رسانه ای منتشر نشدند.

معیار Euro NCAP از تست ایربگ خودروها

آسیب ناشی از برخورد سر به اختصار HIC نام دارد. HIC یا head injury criterion پارامتر محاسبه اندازه آسیب است. HIC15 یا HIC36 مقیاس های استاندارد تعریف شده برای محاسبه آسیب سر در Euro NCAP هستند.

بیش از پنجاه درصد از تصادفات، مربوط به برخوردهای رو به رو است. دقیقاً مانند اتفاقی که در جاده بهبهان افتاد. Euro NCAP می گوید نباید هیچ ارتباطی بین کیسه هوای سرنشین جایگاه جلو و سیگنال های SBR سرنشین جایگاه جلو وجود داشته باشد. غیرفعال شدن SBR جایگاه سرنشین به وسیله سوئیچ کیسه هوای سرنشین به وسیله Euro NCAP قابل قبول نیست.

حال آینکه بسیاری از خودروهای داخلی امکان غیر فعال شدن ایربگ سرنشین کناری را با یک سوئیچ امکان پذیر می سازند. کمترین استاندارد آسیب پذیری سر HIC15 است. استاندارد HIC15 با کیسه های هوا ثبت شده است. در این استاندارد موجب می گردد که خطر آسیب داخلی (اگر وزن سر را 80 گرم در نظر بگیریم) وجود نداشته باشد. پرسش اصلی این است که آیا ایربگ خودروهای داخلی از حداقل استانداردهای روز برخوردار هستند یا خیر!