Jak działa kurtyna powietrzna w samochodzie? Kompendium wiedzy

Spis treści:

• Co to są kurtyny powietrzne w samochodzie?

• Historia kurtyn powietrznych w aucie

• Z czego zbudowane są kurtyny powietrzne?

• Kiedy aktywują się kurtyny powietrzne?

• Jak działa kurtyna powietrzna w samochodzie?

• Crash test, czyli jak sprawdzane są kurtyny powietrzne w samochodzie

Co to są kurtyny powietrzne w samochodzie?

Konstrukcja bocznej części pojazdu nie jest w stanie absorbować energii uderzenia tak skutecznie jak przód i tył, które mają tzw. strefy kontrolowanego zgniotu. Bok pojazdu jest praktycznie pozbawiony tego rozwiązania. Jego funkcję poniekąd pełnią wzmocnienia boczne, które montowane są w samochodach od lat. 

Jednak wskutek dużej siły, która podczas zderzenia bocznego oddziałuje na stosunkowo mały obszar, ryzyko wystąpienia poważnych urazów tułowia i głowy jest bardzo wysokie. Kurtyny powietrzne w samochodzie razem z poduszkami bocznymi znacznie minimalizują skutki niebezpiecznych zderzeń bocznych.

Zatem co to są kurtyny powietrzne w samochodzie? To po prostu worek powietrzny wykonany z niezwykle wytrzymałych tworzyw. Urządzenie montowane jest zazwyczaj pod podsufitką pojazdu wzdłuż górnej linii bocznych szyb samochodu. W przypadku wykrycia zagrożenia kurtyna w błyskawicznie napełnia się mieszaniną gazów. Wtedy napompowana poduszka powietrzna tworzy warstwę ochronną od słupka A do słupka C. Dzięki temu minimalizowane jest ryzyko kontaktu pomiędzy głową kierowcy lub pasażerów a elementami wnętrza przesuwającymi się do środka na skutek uderzenia obiektu w bok pojazdu. 

Urządzenia chronią też przed odłamkami szkła. Kurtyny zawsze występują łącznie z bocznymi poduszkami powietrznymi dla pierwszego rzędu foteli. 

Kurtyny powietrzne w samochodzie o nadwoziu cabrio mają nieco inną konstrukcję. Montaż urządzeń w ruchomym dachu jest niemożliwy ze względów technologicznych – dlatego zdecydowano się na instalację kurtyn powietrznych poniżej dolnej linii szyb, zazwyczaj w drzwiach samochodu.

Historia kurtyn powietrznych w aucie

Technologia poduszek powietrznych rozwijana jest od dekad. Pierwszym samochodem z czołową poduszką powietrzną był amerykański krążownik szos, Oldsmobile Tornado. Poduszki powietrzne zaprezentowano w latach 70. XX w. Reklamowano je jako alternatywę dla pasów bezpieczeństwa. Wiedza na temat bezpieczeństwa uczestników wypadków samochodowych nie była wtedy zbytnio rozpowszechniona, a nowoczesne i kosztowne rozwiązanie nie cieszyło się dużą popularnością. Po wyprodukowaniu kilkunastu tysięcy egzemplarzy zrezygnowano z dalszego oferowania poduszek powietrznych.

Dopiero w 1981 roku Mercedes zastosował ponownie poduszkę powietrzną w topowej limuzynie klasy S, modelu W126. Urządzenie połączono z pirotechnicznymi napinaczami pasów bezpieczeństwa. Takie rozwiązanie dwóch elementów z zakresu bezpieczeństwa biernego pozwalało na znaczne zredukowanie ryzyka powstania obrażeń w czasie wypadku. 

Volvo było jednym z pierwszych producentów samochodów, którzy oferowali w swoich pojazdach boczne poduszki powietrzne chroniące głowę oraz tułów. W 1995 roku rozwiązanie to zostało zaprezentowane w modelu 850. Szwedzka marka we współpracy z producentem airbagów, firmą Autoliv, postanowiła opracować poduszkę powietrzną, która będzie jeszcze lepiej chronić głowy kierowcy i pasażerów przed skutkami zderzeń bocznych. Tak powstały kurtyny powietrzne, które zaprezentowano w nowym modelu Volvo S80 1. generacji, który miał swoją premierę w 1998 roku.

Przeczytaj artykuł z naszego bloga, z którego dowiesz się, czym różnią się wypadek i kolizja. Konsekwencje, przepisy i różnice między nimi nie będą miały przed Tobą tajemnic!

Z czego zbudowane są kurtyny powietrzne w aucie?

Jeśli chcesz wiedzieć, co to jest kurtyna powietrzna w samochodzie, na początek powinieneś poznać jej konstrukcję. 

Wyróżniamy dwa podstawowe elementy, z których składa się kurtyna powietrzna w aucie:

• Torba/worek powietrzny – nazewnictwo zbliżone do popularnych przedmiotów wynika z kształtu urządzenia. Kurtyna powietrzna w aucie musi być wykonana z materiałów odpornych na nagłe wypełnienie gazem pod dużym ciśnieniem. Ponadto poduszki powietrzne muszą mieć kompaktowe kształty, które pozwalają na ciasne upakowanie nad podsufitką auta. Najczęściej stosowane są łatwo rozwijalne tworzywa poliamidowe. 

• Generator gazu – urządzenie napełnia gazem kurtyny powietrzne w samochodzie. Co to jest za mieszanina gazów? Zazwyczaj w jej skład wchodzą argon (ok. 94%) i hel (ok. 6%). 

Najczęściej spotykane worki powietrzne mają pojemność od 12 do 15 litrów, co pozwala na zakrycie znacznej powierzchni szyb przez kurtyny powietrzne. Samochód wyposażony w to rozwiązanie zapewnia znacznie wyższy poziom ochrony kierowcy i pasażerów podczas zderzeń bocznych niż modele, które nie zostały wyposażone w ten system bezpieczeństwa. 

Kiedy aktywują się kurtyny powietrzne w samochodzie?

System poduszek powietrznych, w skład których wchodzą kurtyny powietrzne w samochodzie, kontrolowany jest przez jednostkę sterującą. Ta połączona jest z szeregiem czujników umieszczonych w newralgicznych miejscach (zazwyczaj z przodu i z boku pojazdu). 

Na podstawie otrzymywanych danych sterownik ocenia siłę uderzenia i wysyła sygnał do ewentualnej aktywacji poduszek powietrznych. Także w samym sterowniku, który montowany jest zazwyczaj w okolicach konsoli środkowej, umieszczono zaawansowane czujniki mierzące przeciążenia i moc uderzeń

Czujniki przednie montowane są parami. Korzystają one zazwyczaj z drgającego układu masa-sprężyna ze specjalnie dobranymi obciążnikami. W przypadku uderzenia elementy czujnika wprawiane są w ruch. Na jego podstawie badane są kierunek i siła uderzenia. Gdy moc zderzenia osiągnie odpowiednio wysoki poziom, dochodzi do zamknięcia obwodu elektrycznego. Czujnik przedni może dać sygnał do aktywacji przednich, bocznych poduszek powietrznych oraz kurtyn.

Czujniki ruchu bardzo szybko wykrywają uderzenia boczne. Są one wypełnione masą krzemową, która ulega przemieszczeniu wskutek zderzenia. Następuje wtedy zmiana pojemności elektrycznej i sygnał wysyłany jest do jednostki sterującej.

Kolejnym typem czujników wykrywających uderzenia boczne są czujniki ciśnieniowe. Montuje się je w drzwiach samochodu; aktywują się w momencie wykrycia różnicy ciśnień, do których dochodzi podczas uderzenia bocznego.

Na podstawie danych płynących z czujników jednostka sterująca klasyfikuje moc uderzenia w czterostopniowej skali. Zderzenie o mocy wynoszącej od 2 do 4 poziomu powoduje aktywację poduszek powietrznych. Średnia wartość progu aktywacji to przyspieszenie o wartości od 3 do 5 g. Czołowa poduszka powietrzna napełnia się zazwyczaj w czasie nieprzekraczającym 30–35 milisekund. Z kolei kurtyna powietrzna w aucie wypełnia się jeszcze szybciej z uwagi na bardzo ograniczoną strefę zgniotu. Już po upływie 7 ms dochodzi do aktywacji poduszki, która zostaje całkowicie wypełniona w ciągu maksymalnie 25 ms.

Przeczytaj artykuł, w którym omawiamy postępowanie w razie wypadku drogowego. O czym musisz pamiętać, aby poprawnie postępować jako świadek lub uczestnik wypadku? Tego dowiesz się z lektury!

Jak działa kurtyna powietrzna w samochodzie?

Skoro wyjaśniliśmy już, co to jest kurtyna powietrzna w samochodzie, czas omówić sposób jej działania. Po wykryciu zderzenia o znacznej sile sterownik wysyła sygnał do generatora poduszki. Wbrew powszechnej opinii nie dochodzi do wybuchu niewielkiego ładunku wybuchowego. 

Generator airbagu zostaje uruchomiony przy pomocy ładunku zapłonowego. W jego wnętrzu znajduje się cienki drucik, który nagrzewa się do wysokiej temperatury dzięki zasilaniu z samochodowej instalacji elektrycznej. Wtedy uruchamia się generator gazu wypełniającego kurtyny powietrzne w aucie. Co to daje za efekt?

Gaz pod ogromnym ciśnieniem (które może wynosić nawet 220 barów!) napełnia wnętrze worka powietrznego. Tym sposobem niemal natychmiast wytwarzana jest warstwa ochronna, zazwyczaj na całej długości linii szyb bocznych. Około 10 cm – to średnia grubość, jaką mają kurtyny powietrzne w aucie. Co to daje? Może zdawać się, że stosunkowo cienka warstwa nie jest w stanie ochronić kierowcy i pasażerów przed elementami pojazdu, które wpadają do jego wnętrza pod wpływem siły uderzenia bocznego. Nic bardziej mylnego! Badania wskazują, że poduszki boczne i kurtyny powietrzne w samochodzie redukują nawet o 50% ryzyko powstania śmiertelnych obrażeń podczas wypadku drogowego.

Crashtest, czyli jak sprawdzane są kurtyny powietrzne w samochodzie

Testy zderzeniowe są przeprowadzane w Europie przez niezależną organizację (Europejski Program Oceny Nowych Samochodów) Euro-NCAP. Dzięki temu potencjalni klienci mogą poznać rzeczywisty poziom ochrony przed skutkami wypadków wybranego samochodu. Crashtesty pozwalają też sprawdzić producentom skuteczność wyposażenia zapewniającego bezpieczeństwo bierne, takiego jak właśnie kurtyny powietrzne w aucie. Co to pozwala ustalić?

Zderzenia boczne często to nawet 25% wszystkich poważnych wypadków drogowych. Takie wypadki bardzo często powodują poważne obrażenia, a nawet zgony. W porównaniu ze zderzeniem czołowym dostępna jest bardzo mała przestrzeń na pochłanianie energii, co oznacza, że ryzyko powstania poważnych obrażeń głowy i klatki piersiowej jest niestety bardzo duże. W celu weryfikacji solidności konstrukcji i wyposażenia z zakresu bezpieczeństwa każdy samochód oferowany na europejskim rynku motoryzacyjnym poddawany jest trzem bocznym próbom zderzeniowym. 

Pierwszym typem crashtestu bocznego jest uderzenie odkształcalnej bariery w bok nieruchomego pojazdu. Wspomniana bariera zamontowana jest do wózka, który porusza się z prędkością 60 km/h i uderza w testowany pojazd na wysokości słupka B. Jego funkcją jest sprawdzenie, czy badany pojazd zapewnia odpowiedni poziom ochrony kluczowych obszarów ciała. Ten rodzaj testu wprowadzono w 1997 roku i nieco zmodyfikowano w 2020 roku. Uzyskanie wysokiej oceny bez kurtyny powietrznej jest niemożliwe.

Drugi typ crashtestu bocznego symuluje uderzenie w sztywne obiekty znajdujące się w pobliżu drogi, takie jak drzewa lub słupy. Do zderzeń tego typu często dochodzi wskutek utraty panowania nad samochodem. 

Podczas testu samochód porusza się bokiem na ruchomej platformie z prędkością 32 km/h. Do uderzenia w wąski słup dochodzi na wysokości słupka B, a samochód jest lekko wychylony do przodu. Ten rodzaj testu dokładnie weryfikuje poziom ochrony głowy kierowcy, która jest szczególnie narażona na poważne obrażenia. Także tutaj konieczna jest kurtyna powietrzna w samochodzie, aby zapewnić właściwą ochronę.

Ostatni rodzaj testu zderzeniowego bocznego wprowadzono w 2020 roku. W zasadzie stanowi on rozwinięcie dwóch już wymienionych. Ma on na celu ustalenie skutków uderzenia bocznego nie tylko na kierowcę, lecz także na pasażerów znajdujących się po drugiej stronie pojazdu. Wprowadzenie tego testu poniekąd wymusza na producentach stosowanie nowego typu bocznej poduszki powietrznej, która wypełnia się między kierowcą i pasażerem w celu zminimalizowania obrażeń wynikających z kontaktu dwóch osób siedzących na przednich fotelach.

Poduszki powietrzne ratują życie i chronią przed poważnymi obrażeniami – co do tego nie ma wątpliwości. Kurtyny powietrzne w aucie to jedna z nowszych odsłon systemów airbag. Obecnie rozwiązanie to spotkasz w niemal każdym nowoczesnym samochodzie. 

Skuteczność i wysoki poziom ochrony kurtyn powietrznych zostały udowodnione w wielu crashtestach. Jeśli zauważysz na tablicy rozdzielczej Twojego samochodu zapaloną kontrolkę airbag, niezwłocznie umów się na wizytę w sprawdzonym warsztacie samochodowym. Doświadczeni mechanicy szybko zweryfikują źródło usterki i zaproponują skuteczną naprawę. Fachowe warsztaty mechaniczne w Twojej okolicy znajdziesz na stronie Motointegrator.com.

Znajdź mechanika w Twoim mieście!