Hava Yastığının (Airbag) Çalışma Prensibi Nasıldır? Hava Yastığının İcadı

Yüksek hızlı bir kazada, emniyet kemeri takılı olsa bile, insan vücudunu 100 milisaniye gibi kısa bir sürede yüksek hızdan yavaşlatmak büyük bir mühendislik zorluğudur. Bunu yaparken de vücuda fazla zarar vermemek gerekir. Hava yastıkları tam da bu noktada devreye girer ve kimyasal bir patlama sayesinde hayat kurtarır.

Emniyet Kemerinin Yetersizliği:

Emniyet kemerleri, kazalarda insan vücudunun hareketini engellemek için tasarlanmıştır. Fakat yüksek hızlı bir kazada emniyet kemeri, göğüs bölgenize büyük bir kuvvet uygulayabilir ve bu da iç organ hasarına yol açabilir. Modern emniyet kemerleri, burulma çubuğu adı verilen bir mekanizma ile bu riski azaltmaya çalışır. Bu mekanizma, kazanın ilk anında emniyet kemerini hafifçe gevşeterek üst gövdenizin öne doğru hafifçe hareket etmesine izin verir. Daha sonra burulma çubuğu kilitlenerek üst gövdenin hareketi durdurulur.

Ancak bu noktada dikkat edilmesi gereken önemli bir nokta var: Emniyet kemeri boynunuzu ve başınızı tutmaz. Bu nedenle, üst gövdeniz emniyet kemeri tarafından tutulurken, başınız ve boynunuz kontrolsüz bir şekilde öne doğru hareket etmeye devam edecektir. Bu durum, kafa travması ve ciddi yaralanmalara yol açabilir.

Hava Yastığının Çalışma Prensibi:

Hava yastıkları, bu sorunu çözmek için tasarlanmıştır. Hava yastığı sensörleri, bir kaza olduğunu algıladığında, kimyasal bir patlama tetiklenir. Bu patlama, hava yastığının hızla şişmesini ve sürücünün kafasını ve göğsünü yumuşak bir şekilde yakalamasını sağlar. Hava yastığı, kaza sırasında oluşan kinetik enerjiyi emerek başın ve göğsün ani hareketini durdurur ve bu sayede ciddi yaralanmaların önüne geçer.

1. Çarpışma Sensörleri: Bir aracın hava yastıkları, çarpışma sensörleri tarafından algılanan çarpışma kuvvetiyle harekete geçer. Bu sensörler, genellikle aracın ön kısmında veya yan panellerinde bulunur ve aracın hızı, hızlanma ve yavaşlama gibi değişkenleri ölçer.
2. Kontrol Ünitesi: Çarpışma sensörleri, bir kontrol ünitesi aracılığıyla bilgiyi işler ve değerlendirir. Kontrol ünitesi, çarpışmanın ciddiyetini belirler ve hava yastıklarının ne zaman ve hangi hızda açılacağına karar verir.
3. Hava Yastığı ve Hava Jeneratörleri: Çarpışmanın şiddetine bağlı olarak, kontrol ünitesi hava yastıklarını açmak için bir sinyal gönderir. Bu sinyal, hava yastığının içindeki bir hava jeneratörünü (airbag inflator) ateşler. Hava jeneratörü, anında bir hava akımı oluşturarak hava yastığını şişirir.
4. Hava Yastığının Şişirilmesi: Hava jeneratörü tarafından üretilen hava, hava yastığının içine hızla pompalanır. Bu, hava yastığının çarpışma bölgesine doğru şişmesini sağlar.
5. Darbe Emilimi ve Yastık İşlevi: Hava yastığı, araç içindeki sürücü veya yolcunun vücuduna çarpışma anındaki darbeyi emer. Bu, baş ve üst vücut bölgelerinin çarpışma sırasında daha az zarar görmesini sağlar.
6. Hızlı Yükselme ve Boşalma: Hava yastığı, çarpışma sonrasında hızlı bir şekilde şişer ve ardından hava yavaşça boşalır. Bu, sürücünün ve yolcunun hareket edebilmesini ve aracı terk edebilmesini sağlar.

Hava Yastığının Tarihi ve Gelişimi:

• İlk hava yastığı tasarımları, sıkıştırılmış hava kullanıyordu. Fakat bu sistemler kazayı doğru zamanda algılayamadığı ve hava yastığını yeterince hızlı dolduramadığı için ticari olarak başarılı olamadı.
• 1970’lerde Allen K. Breed, hava yastığını şişirmek için kimyasal patlayıcı kullanmayı önerdi. Bu sistem, bir top ve tüp sensörü ile kazayı doğru zamanda algılayabiliyor ve sodyum azid isimli kimyasalın patlamasıyla 30 milisaniye gibi kısa bir sürede hava yastığını şişirebiliyordu.
• Breed’in bu patentli tasarımı 1988’de Dodge Daytona model arabalarda ilk defa kullanıldı.
• Sodyum azid patlamasından sonra zehirli gaz üretilmesi ve neme karşı hassasiyeti bu sistemin dezavantajları arasındaydı.
• Günümüzde sodyum azid yerine guanidin nitrat kullanılmaktadır. Bu kimyasal daha az toksik ve nemden etkilenmez.
• Hava yastıklarının şişme süresini ve basıncını kontrol etmek için elektronik kontrol ünitesi (ECU) ve MEMS sensörleri kullanılır.
• Hava yastığı, kaza sonrası 100 milisaniye boyunca açık kalır ve daha sonra söner.

Hava Yastığı ve Emniyet Kemeri:

• Hava yastığının en yüksek verimlilikle çalışabilmesi için emniyet kemerinin takılı olması gerekir.
• Emniyet kemeri takılı değilse, hava yastığının şişme hızı çok yüksek olabilir ve bu da kazazedeye zarar verebilir.

Hava yastıkları, araç içindeki insanların güvenliğini artırmak için tasarlanmış önemli bir güvenlik özelliğidir. Ancak, hava yastıkları yalnızca bir emniyet kemeriyle birlikte kullanıldığında etkili olabilir ve bu nedenle araç içindeki herkesin emniyet kemeri takması önemlidir.