Produkowane samochody od kilkudziesięciu lat fabrycznie wyposażane są w poduszki powietrzne (AIR BAG). Poduszka powietrzna stanowi jeden z najważniejszych elementów systemów bezpieczeństwa biernego w pojeździe, którego zadaniem jest zminimalizować zdrowotne skutki wypadku drogowego dla kierowcy i pasażera. W tym artykule dowiesz się jak skonstruowane są poduszki bezpieczeństwa, jaka jest zasada działania poduszek bezpieczeństwa, jakie spełniają funkcje, a także czy zawsze chronią kierowcę i pasażerów.
AIR BAG a SRS?
W opisach często można spotkać się z zamiennym stosowaniem skrótowych opisów poduszki powietrznej jako AIR BAG albo SRS. Nie jest to do końca poprawne, albowiem pod tymi nazwami kryją się inne rzeczy. Nazwa AIR BAG oznacza samą poduszkę powietrzną, tj. wykonany z syntetycznego materiału worek, która napełnia się sprężonym gazem w chwili wypadku drogowego.
Natomiast SRS (ang. Supplementary Restraint System) jest biernym systemem bezpieczeństwa, którego elementami składowymi są poduszki powietrzne oraz pirotechniczne napinacze pasów bezpieczeństwa. Zatem AIR BAG jest częściową składową systemu SRS, nie zaś tym samym co SRS. Tak więc zamienne stosowanie tych dwóch nazw nie jest prawidłowe.
Jaka firma pierwsza zastosowała poduszki powietrzne?
Pierwsze prototypy poduszek powietrznych zaczęły powstawać w latach pięćdziesiątych XX wieku, jednak były one dość prymitywne, a głównym problemem było spowodowanie wyzwolenia poduszki we właściwym momencie wypadku oraz zbyt długi czas napełniania się konstruowanych poduszek (znacznie dłuższy niż trwa zderzenie pojazdu), który powodował, że nie mogły one spełniać zamierzonej funkcji. Dopiero na początku lat sześćdziesiątych do wyzwolenia poduszek powietrznych zastosowano elektromechaniczne czujniki, dzięki którym udało się skrócić czas pełnego uruchomienia poduszki powietrznej poniżej 1 sekundy.
Pierwszą firmą na świecie, która zastosowała poduszki powietrzne w produkowanych seryjnie samochodach osobowych była firma General Motors. W 1973 roku firma ta wyprodukowała dla rządu około tysiąc samochodów marki Chevrolet Impala, w którym zamontowane zostały poduszki powietrzne. Kilka miesięcy później w 1973 roku do powszechnej sprzedaży trafił model Oldsmobile Toronado, który wyposażony był w poduszkę powietrzną dla pasażera.
Pierwszą europejską marką motoryzacyjną, która zastosowała poduszki powietrzne w seryjnie produkowanych samochodach osobowych była marka Mercedes-Benz. W 1981 roku Mercedes-Benz zastosował poduszki powietrzne w modelu klasy S (w126), w którym poduszka powietrzna stanowiła opcjonalne wyposażenie.
Jak działa poduszka powietrzna?
System poduszek powietrznych składa się z następujących elementów:
- poduszka wykonana z syntetycznego materiału, który napełnia się gazu w momencie wypadku,
- czujniki przyspieszenia (akcelerometry), które stale rejestrują zmiany prędkości pojazdu w jego osi wzdłużnej i poprzecznej,
- sterownik SRS, tj. komputer przetwarzający dane z czujników przyspieszenia i ewentualnie inicjujący proces aktywacji poduszki powietrznej,
- generator gazu, tj. pojemnik ze sprężonym gazem, który uwalniany jest do poduszki powietrznej w momencie wypadku, zapalniki.
Aktywacja poduszek bezpieczeństwa zależy w pierwszej kolejności od czujników przyspieszenia, które rejestrują zmianę prędkości wzdłużnej i poprzecznej samochodu w czasie i przekazują te dane do sterownika SRS. Jeśli zmiana prędkości osiągnie (np. na skutek zderzenia) minimalną wartość zapisaną w pamięci komputera, to sterownik SRS wysyła sygnał do zapalników, które wyzwalają ładunek pirotechniczny, powodujący napełnienie poduszki powietrznej gazem. W zależności od tego, jakie dane i z których czujników zostaną przekazane do modułu SRS, to aktywowane zostaną określone poduszki powietrzne w samochodzie (np. czołowe, boczne lub kurtyny).
Czas zadziałania całego systemu, tj. od wykrycia zderzenia do napełnienia poduszki powietrznej wynosi od 10 do 30 milisekund. Aby uzmysłowić sobie jak krótki jest to czas, dla porównania można podać, że samoczynne mrugnięcie powieki oka trwa około 300 milisekund, a więc co najmniej 10 razy dłużej niż aktywacja poduszki powietrznej.
Po aktywacji poduszka powietrzna samoczynnie opróżnia się z gazu. Materiał, z którego wykonana jest poduszka, posiada bowiem fabryczne otwory, przez które krótko bezpośrednio po wypadku wydostaje się sprężony gaz po to, by zapewnić kierowcy widoczność na drogę, ale też możliwość opuszczenia przez niego i pasażerów uszkodzonego pojazdu.
Jaka jest funkcja poduszek powietrznych?
Głównym celem, dla którego stosowane są w samochodach poduszki powietrzne, jest minimalizacja obrażeń kierowcy i pasażerów, tj. uchronienie ich przed doznaniem poważnych obrażeń ciała, w tym przede wszystkim głowy i tułowia. Chodzi tutaj o ochronę zarówno przed elementami kabiny pojazdu, które podczas zderzenia przemieszczają się w kierunku ciała kierowcy i pasażera (jak np. deska rozdzielcza, czy szkło z rozbitych szyb), przed częściami drugiego pojazdu uczestniczącego w zderzeniu, jak również przed elementami infrastruktury terenowej, które podczas wypadku drogowego często dokonują destrukcji kabiny pasażerskiej (jak np. drzewo, słup latarni, nawierzchnia drogi, kamienie, betonowe przepusty, bariery energochłonne itp.).
Poduszka powietrzna absolutnie nie służy temu, aby ciało człowieka podczas zderzenia łagodnie “wylądowało” na tej poduszce, jak to często pokazane jest w filmach. Pasy bezpieczeństwa wraz z pirotechnicznymi napinaczami mają bowiem za zadanie przytrzymać ciało kierowcy i pasażera podczas zderzenia maksymalnie blisko zajmowanego przez nich fotela właśnie po to, aby nie doszło do kontaktu z żadną przeszkodą, w tym z poduszką powietrzną.
Z uwagi jednak na to, że głowa człowieka oraz jego kończyny podczas wypadku swobodnie przemieszczają się w każdym kierunku, a w wyniku deformacji nadwozia pojazdu jego elementy przemieszczają się w kierunku wnętrza kabiny pasażerskiej, to poduszki powietrzne mają dodatkowo uzupełniać ochronną funkcję pasów bezpieczeństwa.
Czy poduszki powietrzne zawsze spełniają swoją funkcję?
Co do zasady tak. Jednakże wypadki drogowe i zderzenia pojazdów są tak różnorodne, że nie sposób zagwarantować, iż w każdym przypadku poduszka powietrzna spełni swoją funkcję. Wystarczy bowiem, że pojazd będzie dachować i w wyniku tego dojdzie do deformacji dachu, by aktywowane poduszki czołowe, boczne, a nawet kurtyny powietrzne nie były w stanie uchronić uczestników wypadku przed odniesieniem bardzo poważnych urazów.
Ponadto zdarza się, że podczas wypadku drogowego pojazd po zderzeniu z innym pojazdem, uderza w kolejny samochód albo w jakąś inną przeszkodę terenową (jak np. drzewo, ogrodzenie, skarpa rowu) – w takim przypadku poduszki powietrzne, które podczas pierwszego zderzenia zostały już aktywowane i spełniły swoją rolę, podczas kolejnego uderzenia nie mogą po raz drugi zostać aktywowane i wówczas nie będą w stanie uchronić kierowcy lub pasażera przed doznaniem obrażeń.
Czy poduszka powietrzna może zabić?
Jak wskazałem wcześniej, poduszki powietrzne spełniają swoją funkcję tylko wraz z prawidłowo zapiętymi pasami bezpieczeństwa. Jeśli kierowca lub pasażer podczas wypadku nie będzie miał zapiętych pasów bezpieczeństwa, to poduszki powietrzne zostaną aktywowane i wówczas one same mogą stać się przyczyną poważnych obrażeń ciała albo co najmniej zwiększyć zakres tych obrażeń.
Podczas aktywacji poduszka powietrzna otwiera się z prędkością osiągającą nawet 300 km/h, więc niemożliwe jest, aby zderzenie człowieka niezapiętego pasami z taką przeszkodą skończyło się dla niego dobrze. To właśnie dlatego produkowane w ostatnich latach samochody posiadają wyłącznik przedniej poduszki pasażera, aby w przypadku umieszczenia na przednim siedzeniu fotelika dla dziecka tyłem do kierunku jazdy, aktywowana podczas wypadku poduszka powietrzna nie wyrządziła przewożonemu dziecku poważnych obrażeń.
adwokat Marcin Wolski
Kancelaria Adwokacka Wrocław