Hur moderna krockkuddar fungerar

Nuförtiden kommer du inte att överraska någon med närvaron av en krockkudde i bilen. Många välrenommerade biltillverkare har det redan i grundkonfigurationen för de flesta modeller. Tillsammans med säkerhetsbältet skyddar krockkuddarna de åkande mycket tillförlitligt vid en kollision och minskar antalet dödsfall med 30 %.

Hur allt började

Idén att använda krockkuddar i bilar implementerades i början av 70-talet av förra seklet i USA. Drivkraften var Allen Breeds uppfinning av en bollsensor - en mekanisk sensor som bestämde en kraftig minskning av hastigheten i kollisionsögonblicket. Och för snabb insprutning av gas visade sig den pyrotekniska metoden vara optimal.

1971 testades uppfinningen i en Ford Taunus. Och den första produktionsmodellen utrustad med en krockkudde, ett år senare, var Oldsmobile Toronado. Snart togs innovationen upp av andra biltillverkare.

Införandet av kuddar var orsaken till det massiva övergivandet av användningen av säkerhetsbälten, som i Amerika ändå inte var populära. Det visade sig dock att en gasflaska som avfyras med en hastighet av cirka 300 km/h kan orsaka betydande skador. I synnerhet registrerades fall av frakturer på halskotorna och till och med en uppsättning dödsfall.

I Europa togs hänsyn till amerikanernas erfarenhet. Cirka 10 år senare introducerade Mercedes-Benz ett system där krockkudden inte ersatte, utan kompletterade säkerhetsbältena. Detta tillvägagångssätt har blivit allmänt accepterat och används än idag - krockkudden utlöses efter att bältet har dragits åt.

I de mekaniska sensorerna som användes först, skiftade vikten (kulan) i kollisionsögonblicket och stängde kontakterna som utlöste systemet. Sådana sensorer var inte tillräckligt noggranna och relativt långsamma. Därför ersattes de av mer avancerade och snabbare elektromekaniska sensorer.

Moderna krockkuddar

Krockkudden är en kudde tillverkad av slitstarkt syntetmaterial. När den utlöses fylls den nästan omedelbart med gas. Materialet är belagt med ett talkbaserat smörjmedel, vilket främjar accelererad öppning.

Systemet kompletteras med stötsensorer, en gasgenerator och en styrenhet.

Stötsensorer bestämmer inte kraften i stöten, som man kan tro, att döma av namnet, utan accelerationen. Vid en kollision har den ett negativt värde – vi talar med andra ord om hastigheten på retardationen.

Under passagerarsätet finns en sensor som känner av om en person sitter på den. I sin frånvaro kommer motsvarande kudde inte att fungera.

Syftet med gasgeneratorn är att omedelbart fylla krockkudden med gas. Det kan vara fast bränsle eller hybrid.

I fast drivmedel, med hjälp av en squib, antänds en laddning av fast bränsle, och förbränningen åtföljs av frigöring av gasformigt kväve.

I en hybrid används en laddning med en komprimerad gas - som regel är det kväve eller argon.

Efter att ha startat förbränningsmotorn kontrollerar styrenheten systemets tillstånd och ger en motsvarande signal till instrumentbrädan. Vid tidpunkten för kollisionen analyserar den signalerna från sensorerna och, beroende på rörelsehastigheten, retardationshastigheten, platsen och riktningen för kollisionen, utlöser aktiveringen av de nödvändiga krockkuddarna. I vissa fall kan allt begränsas endast till remmarnas spänning.

Styrenheten har vanligtvis en kondensator, vars laddning kan sätta eld på squiben när nätverket ombord är helt avstängt.

Krockkuddens aktiveringsprocessen är explosiv och sker på mindre än 50 millisekunder. I moderna adaptiva varianter är tvåstegs- eller flerstegsaktivering möjlig, beroende på slagets styrka.

Varianter av moderna krockkuddar

Till en början användes bara frontalkrockkuddar. De är fortfarande de mest populära till denna dag, och skyddar föraren och passageraren som sitter bredvid honom. Förarens krockkudde är inbyggd i ratten och passagerarkrockkudden är placerad nära handskfacket.

Passagerarens främre krockkudde är ofta utformad för att deaktiveras så att en barnstol kan installeras i framsätet. Om den inte är avstängd kan slaget från en öppnad ballong förlama eller till och med döda ett barn.

Sidokrockkuddar skyddar bröstet och underkroppen. De sitter vanligtvis bak i framsätet. Det händer att de är installerade i baksätena. I mer avancerade versioner är det möjligt att ha två kammare - en styvare nedre och en mjukare för att skydda bröstet.

För att minska sannolikheten för bröstdefekter råkar kudden vara inbyggd direkt i säkerhetsbältet.

I slutet av 90-talet var Toyota först med att använda huvudkrockkuddar eller, som de också kallas, "gardiner". De är monterade i takets fram- och baksida.

Samma år dök det upp knäkrockkuddar. De är placerade under ratten och skyddar förarens ben från defekter. Det är också möjligt att skydda benen på framsätespassageraren.

Relativt nyligen har en central kudde använts. Vid en sidokrock eller vältning av fordonet förhindrar det skador från personer som kolliderar med varandra. Den är placerad i armstödet på fram- eller baksidan av baksätet.

Nästa steg i utvecklingen av ett trafiksäkerhetssystem blir sannolikt införandet av en krockkudde som löser ut vid kollision med en fotgängare och skyddar hans huvud från att slå i vindrutan. Sådant skydd har redan utvecklats och patenterats av Volvo.

Den svenska biltillverkaren tänker inte stanna vid detta och testar redan en extern kudde som skyddar hela bilen.

Airbag måste användas korrekt

När påsen plötsligt fylls med gas kan det leda till allvarliga skador på en person och till och med dödsfall. Risken att bryta ryggraden vid en kollision med en kudde ökar med 70 % om en person inte sitter.

Därför är ett fastspänt säkerhetsbälte en förutsättning för att aktivera krockkudden. Vanligtvis är systemet justerat så att om föraren eller passageraren inte sitter, kommer motsvarande krockkudde inte att utlösas.

Minsta tillåtna avstånd mellan en person och krockkuddens säte är 25 cm.

Om bilen har en justerbar rattstång är det bättre att inte ryckas med och inte trycka ratten för högt. Felaktig utlösning av krockkudden kan orsaka allvarliga skador på föraren.

Fans av icke-standard taxining under avfyrningen av kudden riskerar att bryta händerna. Med en felaktig position av förarens händer ökar krockkudden till och med sannolikheten för en fraktur jämfört med de fall där det bara finns ett fastspänt säkerhetsbälte.

Om säkerhetsbältet är fastspänt är risken för skador liten när krockkudden löses ut, men fortfarande möjlig.

I sällsynta fall kan krockkuddens utlösning orsaka hörselnedsättning eller orsaka hjärtinfarkt. Påverkan på glasögonen kan bryta linserna, och då finns det risk för skador på ögonen.

Vanliga airbag-myter

Att träffa en parkerad bil med ett tungt föremål eller till exempel en fallande trädgren kan göra att krockkudden löser ut.

I själva verket kommer det inte att finnas någon operation, eftersom hastighetssensorn i detta fall talar om för kontrollenheten att bilen står stilla. Av samma anledning fungerar inte systemet om en annan bil flyger in i en parkerad bil.

En sladd eller plötslig inbromsning kan göra att krockkudden hoppar ut.

Detta är absolut uteslutet. Drift är möjlig med en överbelastning på 8g och mer. Som jämförelse, Formel 1-racers eller stridspiloter överstiger inte 5g. Därför kommer varken nödbromsning, gropar eller plötsliga filbyten att leda till att krockkudden skjuter ut. Kollisioner med djur eller motorcyklar aktiverar i allmänhet inte heller krockkuddarna.