Ako fungujú moderné airbagy

V dnešnej dobe už nikoho neprekvapíte prítomnosťou airbagu v aute. Mnohé renomované automobilky ho majú už v základnej konfigurácii väčšiny modelov. Spolu s bezpečnostným pásom airbagy veľmi spoľahlivo ochránia cestujúcich v prípade kolízie a znížia počet úmrtí o 30 %.

Ako to všetko začalo

Myšlienka používať airbagy v automobiloch bola realizovaná začiatkom 70. rokov minulého storočia v Spojených štátoch. Impulzom bol vynález Allena Breeda guľového snímača - mechanického snímača, ktorý určoval prudký pokles rýchlosti v momente nárazu. A pre rýchle vstrekovanie plynu sa ako optimálna ukázala pyrotechnická metóda.

V roku 1971 bol vynález testovaný na vozidle Ford Taunus. A prvým sériovým modelom vybaveným airbagom bol o rok neskôr Oldsmobile Toronado. Čoskoro túto inováciu prevzali ďalšie automobilky.

Zavedenie vankúšov bolo dôvodom masívneho upustenia od používania bezpečnostných pásov, ktoré v Amerike aj tak neboli populárne. Ukázalo sa však, že plynový valec vystrelený rýchlosťou asi 300 km/h môže spôsobiť značné zranenie. Zaznamenané boli najmä prípady zlomenín krčných stavcov a dokonca aj súbor úmrtí.

V Európe sa brali do úvahy skúsenosti Američanov. Približne o 10 rokov neskôr predstavil Mercedes-Benz systém, v ktorom airbag nenahrádzal, ale dopĺňal bezpečnostné pásy. Tento prístup sa stal všeobecne akceptovaným a používa sa dodnes – airbag sa spustí po utiahnutí pásu.

V mechanických snímačoch, ktoré sa používali najskôr, sa závažie (guľa) v momente kolízie posunulo a uzavrelo kontakty, ktoré spúšťali systém. Takéto snímače neboli dostatočne presné a relatívne pomalé. Preto ich nahradili vyspelejšie a rýchlejšie elektromechanické snímače.

Moderné vzduchové vaky

Airbag je vak vyrobený z odolného syntetického materiálu. Po spustení sa takmer okamžite naplní plynom. Materiál je potiahnutý lubrikantom na báze mastenca, ktorý podporuje zrýchlené otváranie.

Systém dopĺňajú otrasové senzory, generátor plynu a riadiaca jednotka.

Otrasové senzory neurčujú silu nárazu, ako by ste si mohli myslieť, súdiac podľa názvu, ale zrýchlenie. Pri kolízii má zápornú hodnotu – inými slovami hovoríme o rýchlosti spomalenia.

Pod sedadlom spolujazdca sa nachádza senzor, ktorý rozpozná, či na ňom sedí osoba. V jeho neprítomnosti nebude zodpovedajúci vankúš fungovať.

Účelom plynového generátora je okamžite naplniť airbag plynom. Môže byť na tuhé palivo alebo hybrid.

V tuhom palive sa pomocou rozprašovača zapáli náplň tuhého paliva a spaľovanie je sprevádzané uvoľňovaním plynného dusíka.

V hybride sa používa náplň so stlačeným plynom - spravidla je to dusík alebo argón.

Po naštartovaní spaľovacieho motora riadiaca jednotka skontroluje stav systému a vydá zodpovedajúci signál na palubnú dosku. V čase kolízie analyzuje signály zo senzorov a v závislosti od rýchlosti pohybu, rýchlosti spomalenia, miesta a smeru nárazu spustí aktiváciu potrebných airbagov. V niektorých prípadoch môže byť všetko obmedzené len na napnutie remeňov.

Riadiaca jednotka má zvyčajne kondenzátor, ktorého nabíjanie môže spôsobiť požiar pri úplnom vypnutí palubnej siete.

Proces aktivácie airbagu je výbušný a trvá menej ako 50 milisekúnd. V moderných adaptívnych variantoch je možná dvojstupňová alebo viacstupňová aktivácia v závislosti od sily úderu.

Odrody moderných airbagov

Najprv sa používali iba čelné airbagy. Dodnes sú najobľúbenejšie, chránia vodiča a spolujazdca sediaceho vedľa neho. Airbag vodiča je zabudovaný vo volante a airbag spolujazdca je umiestnený v blízkosti odkladacej skrinky.

Predný airbag spolujazdca je často navrhnutý tak, aby sa deaktivoval, aby bolo možné na predné sedadlo nainštalovať detskú sedačku. Ak nie je vypnutý, úder otvoreného balónika môže ochromiť alebo dokonca zabiť dieťa.

Bočné airbagy chránia hrudník a spodnú časť trupu. Zvyčajne sú umiestnené v zadnej časti predného sedadla. Stáva sa, že sú inštalované na zadných sedadlách. V pokročilejších verziách je možné mať dve komory – tuhšiu spodnú a mäkšiu na ochranu hrudníka.

Aby sa znížila pravdepodobnosť defektov hrudníka, vankúš je zabudovaný priamo do bezpečnostného pásu.

Koncom 90-tych rokov Toyota ako prvá použila hlavové airbagy alebo, ako sa im hovorí, „záclony“. Sú namontované v prednej a zadnej časti strechy.

V tých istých rokoch sa objavili kolenné airbagy. Sú umiestnené pod volantom a chránia nohy vodiča pred defektmi. Chrániť je možné aj nohy spolujazdca.

Relatívne nedávno sa začal používať centrálny vankúš. V prípade bočného nárazu alebo prevrátenia vozidla zabraňuje zraneniu osôb pri vzájomnej zrážke. Umiestňuje sa do lakťovej opierky predného alebo zadného sedadla.

Ďalším krokom vo vývoji bezpečnostného systému na cestách bude pravdepodobne zavedenie airbagu, ktorý sa nafúkne pri náraze do chodca a ochráni jeho hlavu pred nárazom do čelného skla. Takáto ochrana už bola vyvinutá a patentovaná spoločnosťou Volvo.

Švédska automobilka sa pri tom nechystá zastaviť a už testuje vonkajší vankúš, ktorý chráni celé auto.

Airbag sa musí používať správne

Keď sa vak náhle naplní plynom, jeho náraz môže spôsobiť vážne zranenie osoby a dokonca aj smrť. Riziko zlomeniny chrbtice pri náraze do vankúša sa zvyšuje o 70 %, ak človek nesedí.

Predpokladom aktivácie airbagu je preto zapnutý bezpečnostný pás. Zvyčajne je systém nastavený tak, že ak vodič alebo spolujazdec nesedia, príslušný airbag sa nespustí.

Minimálna povolená vzdialenosť medzi osobou a sedadlom airbagu je 25 cm.

Ak má auto nastaviteľný stĺpik riadenia, radšej sa nenechajte uniesť a netlačte volant príliš vysoko. Nesprávne nafúknutie airbagu môže spôsobiť vážne zranenie vodiča.

Fanúšikovia neštandardného rolovania pri vystreľovaní vankúša riskujú, že si zlomia ruky. Pri nesprávnej polohe rúk vodiča airbag dokonca zvyšuje pravdepodobnosť zlomeniny v porovnaní s prípadmi, keď je iba zapnutý bezpečnostný pás.

Ak je bezpečnostný pás zapnutý, riziko zranenia pri rozvinutí airbagu je malé, ale stále možné.

V zriedkavých prípadoch môže aktivácia airbagu spôsobiť stratu sluchu alebo srdcový infarkt. Nárazom na okuliare môže dôjsť k rozbitiu šošoviek a potom hrozí poškodenie zraku.

Bežné mýty o airbagoch

Náraz ťažkým predmetom do zaparkovaného auta alebo napríklad padajúci konár stromu môže spôsobiť nafúknutie airbagu.

V skutočnosti nedôjde k žiadnej operácii, pretože v tomto prípade snímač rýchlosti oznámi riadiacej jednotke, že vozidlo stojí. Z rovnakého dôvodu systém nebude fungovať, ak do zaparkovaného auta vletí iné auto.

Šmyk alebo náhle brzdenie môže spôsobiť vyskočenie airbagu.

To absolútne neprichádza do úvahy. Prevádzka je možná pri preťažení 8g a viac. Pre porovnanie, pretekári Formuly 1 alebo piloti stíhačiek nepresahujú 5g. Preto ani núdzové brzdenie, ani jamy, ani náhle zmeny jazdného pruhu nepovedú k vystreleniu airbagu. Zrážky so zvieratami alebo motocyklami tiež spravidla neaktivujú airbagy.