Loftpúði

Viðfangsefni:

General
Kraftur áreksturs stöðvaðist
Hröðunarskynjarar
Loftpúðaeiningar
Stýri og öryggispúði fyrir farþega
Hlykkjandi vor
Hliðarloftpúði
Loftpúði í gluggatjöldum
Loftpúði í hné
Öryggisbeltastrekkjari

Almennt:
Loftpúði er viðbótarvarnarkerfi. Ásamt öryggisbeltum er loftpúðum ætlað að verja farþega/farþega bíls ef þeir lenda í árekstri. Næstum sérhver nútímabíll hefur einn eða fleiri loftpúða. Þetta eru loftpúðarnir sem eru staðsettir í stýrinu ökumannsmegin og í mælaborðinu farþegamegin. Fullkomnari gerðir eru einnig með hliðarloftpúða í loftpúða, hurðum eða sætum.

Loftpúðarnir virkjast þegar ökutækið hægir meira en 12 m/s². Árekstursskynjararnir skrá hraðaminnkunina og senda hana til öryggispúðastjórnar. Stýribúnaðurinn stjórnar loftpúðunum sem blása upp að fullu á nokkrum millisekúndum.

Auk loftpúðanna stjórnar stjórneiningin fleiri öryggishlutum til að verja farþega ökutækisins sem best. Ekki er öllum íhlutum stjórnað samtímis. Tíminn er forritaður í hugbúnaði stýrieiningarinnar. Eftirfarandi öryggisíhlutir eru virkjaðir, allt eftir styrkleika árekstursins:

Við minniháttar árekstur: ekkert gerist;
Við örlítið alvarlegri árekstur: beltastrekkjarar eru virkjaðir. Ef ökutækið er búið sætisskynjun er beltastrekkjari farþega í framsæti aðeins virkur þegar skynjarinn skráir mann í sætinu;
Við enn alvarlegri árekstur: Loftpúði er virkaður. Nútíma kerfi eru búin tveggja þrepa loftpúða.
Með smá hraðaminnkun þar sem loftpúðinn er virkaður er tíminn á milli fyrsta og annars áfanga 100 ms.
Með meiri töf styttist tíminn á milli fyrsta og annars áfanga.
Fyrsti og annar áfangi geta jafnvel farið fram á sama tíma ef seinkunin er mjög mikil.

Hraðaminnkun skynjarar:
Hraðaminnkun ökutækisins er mæld með hraðaminningarskynjurum. Ef hraðaminnkunin er mun meiri en hámarkshemlunarhröðun bílsins hlýtur það að stafa af árekstri. Þegar loftpúðaskynjararnir mæla svo mikla hraðaminnkun sem fer yfir 12 metra á sekúndu senda þessir skynjarar merki til loftpúðastjórnar. Þetta mun síðan virkja loftpúðana. Meðal fólksbíll með góðar bremsur er með hemlunarhröðun á bilinu 5 til 7 metrar á sekúndu, sportbílar geta náð allt að 8 metrum á sekúndu. Þetta þýðir að þú getur aldrei náð hámarkshemlunarhröðun upp á 12 m/s með hemlun. Jafnvel þegar ekið er á lágum hraða á stöng eða vegg næst þessi hraðaminnkun ekki alltaf og loftpúðarnir verða því ekki virkjaðir.

Flestir nýrri hraðaminnkunarskynjarar eru innbyggðir í stjórneininguna, en stundum eru skynjararnir einnig festir sérstaklega á líkamshlutana. Þeir bregðast við massatregðu í eina átt og því er mikilvægt að skynjarinn sé rétt festur (þ.e.a.s. ekki á hvolfi því þá virkjast loftpúðarnir ekki við árekstur). Hröðunarskynjarar geta verið annað hvort rafrænir eða rafvélrænir. Ljóðakristall er komið fyrir í rafrænum seinkunarskynjara. Þegar krafti er beitt á ljóðakristall myndast spenna í honum. Krafturinn sem verkar á skynjarann verður til við hraðaminnkun við árekstur. Stig spennunnar sem myndast fer eftir krafti árekstursins.

Einnig er hægt að útbúa kerfið með rafvélrænum hraðaminnkun skynjara, sem lokar vélrænt með ákveðnum krafti. Rafrænum samskiptum er lokið á þeim tíma. Merkið sem myndast er síðan sent til stjórnbúnaðarins. Þegar bæði rafeindaskynjarinn með ljóðkristal og öryggisrofinn senda merki til stjórneiningarinnar virkjar stjórnbúnaðurinn loftpúðana í innréttingunni.

Loftpúðaeiningar:
Það eru sérstakar loftpúðaeiningar fyrir hvert stýri, loftpúða fyrir farþega og hliðarpúða. Þegar stjórneiningin gefur loftpúðaeiningunum spennu, virkjast loftpúðaeiningarnar. Sprenging kemur í kjölfarið sem losar mikið magn af gasi sem samanstendur af 99% köfnunarefnis. Þetta gas sprengir loftpúðann alveg upp. Loftpúði leysist út á háum hraða, um það bil 300 km/klst. Eftir að loftpúðinn hefur verið blásinn upp verður hann að tæmast mjög hratt af öryggisástæðum. Það eru stór göt aftan á loftpúðaeiningunum sem heitt gasið getur sloppið út um.

Stjórnbúnaður fyrir loftpúða:
Loftpúðastýringin stjórnar loftpúðaeiningunum til að virkja loftpúðann. Annað verkefni loftpúðastýribúnaðarins er að virkja aðeins loftpúðana þar sem farþegar sitja. Sérstök skynjaramotta er undir sætisáklæðinu sem skráir hvort einhver situr í sætinu. Ef þetta er raunin mun loftpúðastýringin einnig stjórna þeim loftpúða. Ef enginn situr í sætinu leysist loftpúðinn ekki upp. Þetta hjálpar mikið til við að spara kostnað, því loftpúði er ekki ódýr. Til öryggis kviknar á bilanaljósi fyrir loftpúða þegar bilun er í skynjaramottunni.

Það eru líka tveggja þrepa líknarbelgir sem virkjast eftir líkamsþyngd viðkomandi. Áðurnefnd skynjaramotta mælir þyngdina. Ef þetta er lágt er stig 1 virkjað. Ef þyngdin er yfir td 100 kg er 2. þrepið virkjað. Loftrúmmál í pokanum eykst á öðru stigi, sem veldur því að pokinn blásist meira upp.

Stýribúnaðurinn setur alltaf ákveðna lágspennu á loftpúðann og getur greint með því að athuga mótstöðu hvort loftpúðinn sé enn til staðar og í lagi. Þessi athugun fer fram fjórum sinnum á sekúndu. Ef loftpúði er fjarlægður mun stjórneiningin þekkja þetta, sem veldur því að bilunarljós fyrir loftpúða logar strax. Þetta getur gerst þegar kveikt er á kveikju á meðan hluti kerfisins er í gangi tekið í sundur. Af öryggisástæðum mun ljósið ekki lengur slokkna fyrr en það er endurstillt með aflestrartölvunni í gegnum innbyggða greiningarkerfið.

Stýri og öryggispúði fyrir farþega:
Loftpúði stýris er staðsettur í miðju stýrishjólsins. Við framanárekstur er hann alveg uppblásinn á örskömmum tíma. Tilgangur þessa loftpúða er að draga úr þeim farþega sem hreyfist áfram. Eftir útblástur tæmist loftpúðinn strax, annars er hætta á köfnun.

Loftpúði ökumanns rúmar um það bil 35 lítra og loftpúði fyrir farþega rúmar 65 lítra. Loftpúði farþega hefur meiri afkastagetu því mælaborðið er lengra frá sætinu.

Loftpúðar í stýri og farþega virkjast ekki við hliðarárekstur, veltu, afturárekstur og akstur yfir ójöfnu landslagi/kantsteinum. Þessir loftpúðar virkjast aðeins við framanárekstur.

Vinda vor:
Sérstakan vír þarf til að tengja loftpúðann í stýrinu við stjórnbúnaðinn. Venjulegur þráður gæti slitnað eftir langan tíma vegna tíðar stýringar. Vírinn er einnig kallaður snertivals, vindafjöður eða spíralfjöður. Algengasta nafnið af þessum þremur er spólufjöður. Það er langur, breiður, flatur vír (eða borði) sem er spólaður um stýrisásinn. Þannig er auðvelt að ná hámarks stýrishorni. Þegar þessi spólufjaður er tekinn í sundur skaltu fylgjast vel með staðsetningunni þar sem hann er tekinn í sundur. Ef vafningsfjöðurinn er snúinn fyrir uppsetningu brotnar fjaðrið þegar stýrt er eftir uppsetningu. Loftpúðaljósið kviknar strax vegna þess að ekki er hægt að senda meiri spennu í stýrisloftpúðann. Ekki má gera við spólufjöðrun eftir að hann hefur brotnað, aðeins skipt út.

Hliðarloftpúði:
Hliðarloftpúðar, einnig kallaðir hurðarloftpúðar eða sætisloftpúðar, eru ætlaðir til að verja farþega gegn hliðarárekstri. Þennan loftpúða er hægt að setja í hurðina eða í bakstoð sætisins. Áklæðið á hurðinni eða sætinu rifnar ef saumasaumurinn er sérstaklega útbúinn til þess.

Loftpúði í gardínu:
Loftpúði gardínu er festur efst á loftpúðanum. Við hliðarárekstur blæs hann upp og verndar bæði fram- og afturfarþega.

Loftpúði í hné:
Loftpúðinn í hné, eins og nafnið gefur til kynna, verndar hnén við framanárekstur. Á hverju ári verða mörg meiðsli af völdum hnén sem berja kröftuglega í mælaborðið. Þessir traustu loftpúðar reyna að koma í veg fyrir þetta eins og hægt er. Þessir loftpúðar eru með stysta líftíma á markaðnum og eru enn ekki mikið notaðir.

Strekkjarar öryggisbelta:
Öryggiskerfi eru einnig oft búin beltastrekkjum. Beltastrekkjendum er einnig stjórnað af loftpúðastjórneiningunni. Starfsemi beltastrekkjaranna með strekkjaranum við lokunarhluta inndráttarvélarinnar er lýst á síðunni Öryggisbeltastrekkjari.