Otomotiv güvenliği geleneksel olarak iki türe ayrılır – aktif ve pasif. Aktif güvenlik, bir aracın çarpışmayı önlemesini sağlayan sistemler ve cihazlardır. Pasif güvenlik ise, acil durum hala meydana gelirse, bir aracın yolcuların hayatını ve sağlığını kurtarma yeteneğidir. Herhangi bir modern aracın cephaneliğinde bir kazanın sonuçlarını hafifletmek için bir dizi araç vardır: emniyet kemerleri, hava yastıkları, buruşma bölgeleri.
Önden çarpışmada araca ve yolcularına ne olur? Araba buruşur ve durur ve yolcular ataletle direksiyona, gösterge paneline ve ön cama doğru “uçmaya” devam eder. Görünüşe göre aracın kabininde fazla yer yok, çok fazla hızlanmak (ve dolayısıyla çarpmak) mümkün olmayacak. Keşke! Sonuçta, ivme onlarca g’ye ulaşır ve böyle bir darbe, yüksek bir binadan atlamaya eşdeğer olabilir.
Canlı insanların hayatta kalabilmeleri ve ciddi bir kaza sırasında yaralanmamaları için, çarpışmadaki hızları mümkün olduğunca düzgün bir şekilde azaltılmalıdır (yükseklikten atlamak için çok lastikli paspasların serilmesinin bir nedeni vardır. Ayrıca, aracın içinde yeterli savrulma alanı olacak şekilde hızı azaltmak gerekir. Ve bu, aracın yük taşıyan yapısına karşılıklı olarak münhasır gereksinimler yükleyen bir görevdir.
Görünüşe göre, gövdenin aynı anda hem sert hem de dövülebilir olması gerekir. Bu nedenle, sürücü ve yolcuların bulunduğu yaşam alanının çerçevesi sert yapılır – çarpma sırasında en son deforme olur. Kabinin yük taşıyan “kafesi” ekstra yüksek mukavemetli çelikten yapılmıştır, kapılarda buruşmalarına izin vermeyen güçlü çubuklar vardır. Ve özel bölgeler nispeten dövülebilir hale getirilir – deformasyonları nedeniyle hız azaltılacaktır. Motor bölmesi ve bagaj, tam olarak programlanmış deformasyon bölgeleri olarak adlandırılır. Arabalar nispeten yakın zamanda bu şekilde yapılmaya başlandı. Daha önce kimse bunu düşünmedi ve arabalar eşit şekilde buruştu – hem gövde hem de iç kısım zarar gördü. Ve bir kural olarak, kaza geçiren modern arabaların ön tarafının parçalandığını ve iç kısmının sağlam olduğunu görebilirsiniz.
Bu arada, motor önden çarpışmada büyük bir sorun olabilir. Bu nedenle, bir çarpışmada kabine uçmaması için (ki bu iyiye işaret değildir), destekleri ve motor kalkanı, kabine herhangi bir zarar vermeden mümkün olduğunca aşağı hareket edecek veya hatta düşecek şekilde yapılır.
Arkadan çarpma da daha az korkunç değildir. Bu durumda, yolcuların boyun yaralanması riski vardır. Bunu önlemek için insanlık baş dayanaklarını ve ardından aktif baş dayanaklarını icat etti. İlk olanlar sadece başı tutar, çok fazla geriye eğilmesine izin vermez. Ve ikincisi, kaza meydana gelir gelmez kendileri öne doğru “sıçrar”, başa anında destek sağlar ve hiç hareket etmesine izin vermez.
Ama bu savaşın yarısı. İnsanların en az yaralanmayı alabilmeleri için, bir kaza sırasında çok özel bir şekilde tutulmaları gerekir.
Hepimiz beşikten yöntemleri biliyoruz, ancak bu, onların daha az önemli hale gelmediğini gösteriyor. Bunlar, yalnızca bir hedefi takip eden cihazlar, sistemler ve yapılardır – bir kişiyi zamanında “yakalamak” ve hızını olabildiğince dikkatli ve sorunsuz bir şekilde azaltmak. Elbette, büyük bir trambolin bu alanda diğerlerinden daha iyi olduğunu kanıtlayacaktır. Üzerine düşen bir nesnenin enerjisini ve hızını en zararsız şekilde sönümleyebilir. Yumuşaktır. Bir arabada trambolinlere ve çok katlı matlara yer olmaması üzücü. Ancak emniyet kemerleri ve hava yastıkları için bir yer var.
Emniyet kemerleri ve diğer birçok yararlı çözüm, havacılıktan arabaya taşındı. İlk başta, bir yolcunun karnını veya göğsünü “tutan” iki noktalı emniyet kemerleri arabalara takıldı. Yarım asırdan daha kısa bir süre sonra, mühendisler çok noktalı tasarımın çok daha iyi olduğunu fark ettiler, çünkü bir kazada kemerin vücut yüzeyindeki basıncını daha eşit bir şekilde dağıtmaya yardımcı oluyor ve omurga ve iç organların yaralanma riskini önemli ölçüde azaltıyor. Örneğin motor sporlarında dört, beş ve hatta altı noktalı emniyet kemerleri kullanılır – bunlar bir kişiyi koltukta “sıkıca” tutar. Ancak sivil hayatta basitlikleri ve rahatlıkları nedeniyle popüler olan üç noktalı olanlardı.
Emniyet kemerinin işini düzgün bir şekilde yapabilmesi için vücuda sıkıca oturması gerekir. Daha önce emniyet kemerleri ayarlanmalı, takılmalıydı. Atalet emniyet kemerlerinin tanıtılmasıyla artık manuel ayarlama ihtiyacı ortadan kalktı – makara normal bir durumda serbestçe döner, kemer herhangi bir yapıdaki bir yolcunun etrafına sarılabilir, hareketsiz hale getirmez ve bir yolcu vücut pozisyonunu değiştirmek istediğinde kemer her zaman vücuda sıkıca oturur. Ancak atalet makarası, mücbir sebep geldiğinde kemeri hemen sabitler. Ayrıca, modern arabalardaki kemerlerde barut yükleri kullanılır. Küçük patlayıcı yükler patlar, kemeri çeker ve yolcuyu koltuk arkasına bastırır, çarpmasına izin vermez.
Emniyet kemerleri, bir kaza durumunda en etkili koruma araçlarından biridir. Ve en eskisi olmalarına rağmen, tasarımları sürekli olarak değişmekte ve gelişmektedir. Hava yastıkları muhtemelen kemerlerden sonraki en önemli ikinci icattır.
Modern hava yastığının prototipi 1953 yılında patentlenmiştir. Söylemeye gerek yok, bir kaza sırasında katlanmış çantaları şişirme fikri o zamanlar oldukça cesurcaydı. Geliştiricilerin en cesurları bunu benimsedi, ancak yüzüstü düştü – o anda uygulama için gerekli teknolojiler yoktu.
Başlangıçta, hava yastığı kabını doldurmak için birkaç seçenek vardı. Örneğin, bazı mühendisler, bir silindirde yüksek basınç altında depolanacak olan gazı kaba pompalamayı önerdiler. Ancak hava yastığının piroteknik olarak doldurulması ilkesi ağır bastı. Hava yastığını anında – sadece 30-50 binde bir saniye içinde – şişirme fırsatı veren şey buydu. Mühendisler, küçük bir şarj boyutuyla düzgün çalışan gerekli yanıcıyı bulmak için roket yakıtı da dahil olmak üzere çok şey denediler. Günümüzde, kristal bir madde olan sodyum azidden (NaN3) yapılmış kompakt ve hafif “tabletler” hava yastıklarında piropatron olarak kullanılmaktadır. Bileşik, elektrik akımı kullanılarak 330°C’nin üzerindeki bir sıcaklığa ısıtılırsa, hava yastığı kabını dolduracak ve gaz basıncını sadece 0,025-0,05 saniyede çalışma değerine getirecek bir hızda nitrojen ve sodyuma ayrışmaya başlayacaktır.
Hava yastığının aktivasyonu, kulak zarlarına zarar verebilecek ve ezilmeye yol açabilecek keskin bir basınç sıçramasıyla tehlikelidir. Sonuçta, kabın açılması (bazen aynı anda birkaç tane) aracın iç kısmının küçük, kapalı bir alanında gerçekleşir. Bu sorunu çözmek için çeşitli yaklaşımlar vardır. Örneğin, hava yastığının dışarı çıkma hızı belirli bir sınıra düşürülür, böylece yerinden edilen havanın en azından bir kısmı kabin sızıntılarından serbest bırakılabilir. İkinci, oldukça etkili yöntem ise nispeten küçük hacimli hava yastıklarının kullanılmasıdır. Ancak bazı durumlarda kulak zarı sorunları ve çürükler kaçınılmazdır, hepsi kişinin bireysel özelliklerine ve arabanın boyutuna bağlıdır.
Bu arada, ilk hava yastıkları birçok kişinin inandığı gibi Mercedes-Benz arabalarında değil, “Amerikalılar”da ortaya çıktı. 70’lerin ortalarında Ford ve General Motors, hava yastıklarıyla donatılmış 12 binden fazla araba üretti. Ve Amerikalılar o zamanlar emniyet kemerlerinin yerini alan hava yastıkları ürettiler. Ancak hava yastığı açılırken 270-300 km/s hızla bir kişiye doğru “uçar”… Ve eğer bağlanmazsa, neden olabileceği hasar çok büyüktür. Tam olarak hava yastığının neden olduğu servikal omur kırıkları vakaları birden fazla kez kaydedildi. Bu yüzden Amerikalılar emniyet kemeri yedek hava yastıklarını kullanmayı reddettiler.
Mercedes-Benz pasif güvenlik departmanının mühendisleri hava yastıklarını yeniden canlandırdı. Ve şunu söylemeliyiz ki, Bosch uzmanlarının katılımı olmadan değil, hava yastıklarını ilk şekillendirenler arasındaydılar. Yol zor ve dikenliydi, ancak hava yastıklarını 1980’de montaj hattına götüren ve S-Serisi’ni bunlarla donatmaya başlayan Mercedes-Benz’di. Hava yastıklarının emniyet kemerleriyle birlikte çalışacak şekilde yapılması gerektiğini ve onları değiştirmemesi gerektiğini fark ettiler. Ve sonra her şey yerine oturdu, hava yastıkları inanılmaz bir verimlilikle çalışmaya başladı. Bu arada, hava yastıkları şimdiye kadar bir kişi emniyet kemerini takmamışsa birçok arabada çalışmıyor – bu tehlikeli!
“Şişirilebilir” koruma alanındaki büyük atılıma rağmen, hava yastıklarının zirvede olduğunu söyleyemeyiz. Yakın gelecekte, hava yastıkları kazadan sonra değil, kazadan hemen önce açılma yeteneğiyle donatılacak, o zaman hava çekici biraz daha yumuşak olacak. Artık elektronikler bir koltukta oturan bir yolcuyu tespit edebilir, ancak geliştiriciler güvenlik sistemine bir kaza anında koltukta oturan bir kişinin bireysel verilerini (ağırlık, boy) tanımayı öğretmeyi planlıyor. İşte o zaman hava yastığı mümkün olduğunca verimli bir şekilde çalışabilecek.
“Şişirilebilir” koruma sistemleri uzun zamandır sadece ön hava yastıklarıyla sınırlı değildi. Tasarımcılar bir kişiyi yandan çarpma sırasında korumak için benzer sistemler geliştirdiler. Birçok modern otomobilin temel donanımı, ön koltukların arkasına monte edilmiş yan hava yastıklarının yanı sıra tavan kalçalarına yerleştirilen şişirilebilir “perdeler” içerir. Birincisi, yan çarpma sırasında yolcunun vücudunu korur ve ikincisi – başı. Etkinleştirildikten hemen sonra söndürülen ön hava yastıklarının aksine, perdeler birkaç saniye boyunca, yani tehlikeli durum geçene kadar basıncı koruyabilir. Ve araba devrildiğinde, desteksiz yolcuların kabinden düşmesine izin vermezler.
Dizleri ve ayakları korumak için bir arabaya ek hava yastıkları takılması sıklıkla önerilir. Birçok üretici arabalarını arka yolcular için de hava yastıklarıyla donatıyor. Ancak arabanızdaki elektronikler ne kadar ultramodern ve akıllı olursa olsun, yolculuk sırasında emniyet kemerinizi takmayı unutmayın. Sonuçta, tüm bu ultramodern koruma yöntemlerini geliştirerek, şirketlerin mühendisleri tek bir varsayımdan hareket ediyor – sürücü ve yolcular emniyet kemeriyle bağlanıyor. Ve eğer bağlanmazlarsa, tüm bu şeylerden pek fazla faydalanılmayacaktır.
Bu bir çeviridir. Orijinalini buradan okuyabilirsiniz: https://www.drive.ru/technic/4efb330700f11713001e337d.html
Yayımlandı January 20, 2022 • 9m to read
