Az autózás immár több mint 100 éve velünk van és óriási előnyei mellett bizony hamar felszínre jöttek a sebesség hátrányai is. Ezek kiküszöbölés a mai napig tart. Nagyon látványos eleme volt ennek a légzsákok feltalálása, ami nem is ment annyira zökkenőmentesen.

A Learn Engineering Through Physiscs (LESICS) Youtube csatornáján remek kis oktatóvideó van a légzsákok törzsfejlődéséről, amit érdemesnek találtam magyarul is bemutatni, érdemes 7 percet rászánni olvasás előtt.

Mi lenne velünk légzsák nélkül egy balesetben?

1958-at írtunk, amikor a Volvo egyik mérnöke (Nils Bohlin) szabadalmaztatta a hárompontos biztonsági övet az autókba. Nagy előrelépés volt ez, hiszen az öv legalább a medencét és a mellkast meggátolta az előre csapódásban. Persze ez a technológia is fejlődött és egy torziós rugó alkalmazásával, megfelelő öv anyag választással a test előrefelé való elmozdulását sikerült kontollálni.

Csakhogy a biztonsági öv a nyak és a fej mozgását nem befolyásolja, így azok az ütközés során nagyon kemény igénybevételnek voltak továbbra is kitéve. Egy nagy ütközés során így továbbra is horrorsérülések keletkezhettek. Ezért álltak elő a mérnökök a légzsák ötletével.

„Az ötlet jó, a kivitelezés pocsék”

Ez az idézetet a Süsü, a sárkány Sárkányellátó Vállalat című epizódjából szoktam idézgetni. Ide is passzol, hiszen egy felfújódó párnába érkezni, anélkül, hogy a nyakunk kitörne, valóban sokkal kellemesebb, csak hát ezt meg is kellett valósítani. Aztán jöttek a gondok.

A légzsák tehát nem csak egy csillapító hatást biztosít, de meggátolja, hogy a vezető, vagy az utas a balesetben lefejelje a kormányt, vagy a műszerfalat.

Az első ötlet teljes tévútnak bizonyult. A járműben valahol elhelyeztek egy túlnyomás alatt álló palackot, a levegőkörbe pedig beépítettek egy teljesen mechanikus elven működő szelepet, amely a lassulás hatására nyitott és engedte a levegőt a légzsákba. Persze ez a rendszer nem volt elég gyors ahhoz, hogy az előrelóduló test elé még az ütközés közben kinyissa a légzsákot, ezért ez a verzió nem került kereskedelmi forgalomba.

Allen K. Breed, elvi alapjai

A Joyson Safety Systems alapítója egy igazán ötletes megoldással állt elő. Az ütközésérzékelő szenzorba egy acélgolyót helyezett el, amelyet előre beállított erővel tartott a mágnes. Az ütközéskor fellépő lassulás azonban már elég nagy volt ahhoz, hogy a golyót alaphelyzetéből kimozdítsa, az pedig rövidre zárja a légzsák áramkörét.

A nagy dobás azonban nem ez volt, hanem a légzsák felfújásához használt technika. Sűrített levegő helyett ugyanis egy kémiai reakciót, nevezetes a robbanást használta. A színtelen, amúgy vízben jól oldódó por alakú NaN₃ képletű nátrium-azid tulajdonsága, hogy 300 celsius fokon láncreakcióként nátriumra és nitrogénre bomlik. 50 grammnyi anyag 70 liternyi gázt produkál pillanatok alatt.

A nátrium-azidot egy légmentesen záródó hengerben helyezték a kormánykerék belsejében. Az acélgolyó által rövidrezárt áramkör egy fűtőszálat tartalmaz, ami benne van a hengerben. Az áramkör zárása ez felizzik és beindítja a robbanást, ami 30 ezredmásodperc alatt kitölti a légzsákot.

1988-ban a Chrysler már kereskedelmi forgalomba is hozta a rendszert, amivel azonban volt egy kis bökkenő. Vagyis inkább kettő

Mérgező gáz és más bajok

A bajt nem is a gáz, hanem felszabaduló nátrium okozza, ezért a tudósok két komponenssel egészítették ki  a töltetet, mégpedig kálium-nitrátra és szilícium-dioxidra. Ez megoldotta volna a kérdést, de az alapanyag viszont könnyen megköti a nedvességet és a tervezési, vagy a gyártási hiba miatt nem légmentes záródik a rendszer, akkor megkötött nedvesség miatt másképpen megy végbe a robbanás és a légzsák leváló darabkái szétrepülnek az utastérben, amelyek veszélyeztetik az utasok biztonságát.

Emlékszünk még a Takata gigantikus légzsák-visszahívási kampányára? Na, az pont ezért volt.

Guanidin-nitrát

Aki gondolja nézzen utána részletesen az interneten, hogy miféle anyag ez, nekünk most legyen elég annyi, hogy a nátrium-azidot erre cserélve a mérgező hatás sokkal kisebb lett, igaz a robbanás sem olyan heves, a nedvességre pedig nem érzékeny. Így már nem kell aggódnunk a robbanás hatásai és a káros gázok miatt.

Mára elég összetett a rendszer

Hogy a légzsákok véletlen kinyílását elkerüljék egyre összetettebb lett a rendszer, ami nagyon sok tényezőt figyelembe vesz. A rendszer lelke nyilván egy számítógép, az ütközésérzékelésért pedig az úgy nevezett MEMS szenzorok felelnek.

A központi egység nem csak az ütközésérzékelőtől kap jelet, de a keréksebesség szenzorok, giroszkópok, féknyomás és ülésfoglaltság érzékelők jelei befutnak ide. A korszerű rendszerekben már nem csak az időzítés közel tökéletes, de a paraméterek alapján azt is képes szabályozni, hogy mennyire fújódjon fel a légzsák.

Mindennek 30 ezredmásodperc alatt végbe kell mennie és a légzsák mindössze 0,1 másodpercig van teljesen felfújva. Azt, hogy milyen sebességek felett és milyen feltételek alapján nyílnak az egyes légzsákok a gyártók hétpecsétes titkai közé tartoznak.

Mindig kössük be magunkat

Ha nincsen bekötve a biztonsági öv, egyes modellekben ki sem nyílik a légzsák. Ennek oka, hogy az öv fékező hatása nélkül, a kb. 320 km/órás sebességgel elénk durranó lufi nagyon komoly sérüléseket tudna okozni.

A frontlégzsákokat követték az oldal-, majd a függönylégzsákok, ezt követően terjedtek el a térdlégzsákok és ma már több modellben maga a biztonsági öv is képes felfújódni.

További autós tartalmakért kövesse az Autószektor Facebook oldalát.