Jak fungují moderní airbagy

V dnešní době už nikoho nepřekvapíte přítomností airbagu v autě. Řada renomovaných automobilek jej má již v základní konfiguraci u většiny modelů. Spolu s bezpečnostním pásem airbagy velmi spolehlivě chrání cestující v případě kolize a snižují počet úmrtí o 30 %.

Jak to všechno začalo

Myšlenka používat airbagy v autech byla realizována na počátku 70. let minulého století ve Spojených státech amerických. Impulsem byl vynález Allena Breeda kuličkového senzoru – mechanického senzoru, který určoval prudký pokles rychlosti v okamžiku dopadu. A pro rychlé vstřikování plynu se jako optimální ukázala pyrotechnická metoda.

V roce 1971 byl vynález testován na Fordu Taunus. A prvním sériovým modelem vybaveným airbagem byl o rok později Oldsmobile Toronado. Brzy se inovace chopily další automobilky.

Zavedení polštářů bylo důvodem k masivnímu opuštění používání bezpečnostních pásů, které v Americe stejně nebyly populární. Ukázalo se však, že plynový válec vystřelující rychlostí asi 300 km/h může způsobit značné zranění. Zaznamenány byly zejména případy zlomenin krčních obratlů a dokonce i soubor úmrtí.

V Evropě se počítalo se zkušenostmi Američanů. Přibližně o 10 let později představil Mercedes-Benz systém, ve kterém airbag nenahrazoval, ale doplňoval bezpečnostní pásy. Tento přístup se stal všeobecně uznávaným a používá se dodnes – airbag se spustí po utažení pásu.

U zprvu používaných mechanických senzorů se závaží (koule) v okamžiku kolize posunulo a sevřelo kontakty, které spouštěly systém. Takové senzory nebyly dostatečně přesné a relativně pomalé. Proto byly nahrazeny pokročilejšími a rychlejšími elektromechanickými snímači.

Moderní vzduchové vaky

Airbag je vak vyrobený z odolného syntetického materiálu. Po spuštění se téměř okamžitě naplní plynem. Materiál je potažen lubrikantem na bázi mastku, který podporuje urychlené otevírání.

Systém doplňují otřesové senzory, vyvíječ plynu a řídicí jednotka.

Otřesové senzory neurčují sílu nárazu, jak byste si mohli myslet, soudě podle názvu, ale zrychlení. Při srážce má zápornou hodnotu – jinými slovy mluvíme o rychlosti zpomalení.

Pod sedadlem spolujezdce je senzor, který detekuje, zda na něm sedí osoba. V jeho nepřítomnosti nebude odpovídající polštář fungovat.

Účelem vyvíječe plynu je okamžité naplnění airbagu plynem. Může být na tuhá paliva nebo hybrid.

V tuhé pohonné hmotě se pomocí roznětky zapálí náplň tuhého paliva a hoření je doprovázeno uvolňováním plynného dusíku.

V hybridu se používá náplň se stlačeným plynem - zpravidla je to dusík nebo argon.

Po nastartování spalovacího motoru řídicí jednotka zkontroluje stav systému a vydá odpovídající signál na palubní desku. V okamžiku nárazu analyzuje signály ze senzorů a v závislosti na rychlosti pohybu, rychlosti zpomalení, místě a směru nárazu spustí aktivaci potřebných airbagů. V některých případech lze vše omezit pouze na napnutí řemenů.

Řídící jednotka má obvykle kondenzátor, jehož náboj může při úplném vypnutí palubní sítě zapálit squib.

Proces aktivace airbagu je explozivní a trvá méně než 50 milisekund. V moderních adaptivních variantách je možná dvoustupňová nebo vícestupňová aktivace v závislosti na síle úderu.

Odrůdy moderních airbagů

Nejprve se používaly pouze čelní airbagy. Dodnes zůstávají nejoblíbenější a chrání řidiče a spolujezdce sedícího vedle něj. Airbag řidiče je zabudován ve volantu a airbag spolujezdce je umístěn v blízkosti schránky v palubní desce.

Čelní airbag spolujezdce je často navržen tak, aby byl deaktivován, aby bylo možné na přední sedadlo nainstalovat dětskou sedačku. Pokud není vypnutý, rána otevřeného balónku může ochromit nebo dokonce zabít dítě.

Boční airbagy chrání hrudník a spodní část trupu. Obvykle jsou umístěny v zadní části předního sedadla. Stává se, že jsou instalovány na zadních sedadlech. V pokročilejších verzích je možné mít dvě komory – tužší spodní a měkčí pro ochranu hrudníku.

Aby se snížila pravděpodobnost defektů hrudníku, je polštář zabudován přímo do bezpečnostního pásu.

Koncem 90. let Toyota jako první použila hlavové airbagy nebo, jak se jim také říká, „záclony“. Jsou namontovány v přední a zadní části střechy.

Ve stejných letech se objevily kolenní airbagy. Jsou umístěny pod volantem a chrání nohy řidiče před defekty. Je také možné chránit nohy spolujezdce.

Relativně nedávno se začal používat středový polštář. V případě bočního nárazu nebo převrácení vozidla zabrání zranění při vzájemné kolizi osob. Je umístěn v loketní opěrce přední nebo zadní části zadního sedadla.

Dalším krokem ve vývoji silničního bezpečnostního systému bude pravděpodobně zavedení airbagu, který se nafoukne při nárazu do chodce a ochrání jeho hlavu před nárazem do čelního skla. Taková ochrana již byla vyvinuta a patentována společností Volvo.

Švédská automobilka se u toho nehodlá zastavit a už testuje vnější polštář, který chrání celý vůz.

Airbag musí být správně používán

Když se vak náhle naplní plynem, náraz do něj může způsobit vážné zranění osoby a dokonce i smrt. Riziko zlomení páteře při střetu s polštářem se zvyšuje o 70 %, pokud člověk nesedí.

Předpokladem pro aktivaci airbagu je proto zapnutý bezpečnostní pás. Obvykle je systém nastaven tak, že pokud řidič nebo spolujezdec nesedí, příslušný airbag se nespustí.

Minimální povolená vzdálenost mezi osobou a sedadlem airbagu je 25 cm.

Pokud má auto nastavitelný sloupek řízení, je lepší se nenechat unést a nestrkat volant příliš vysoko. Nesprávné rozvinutí airbagu může způsobit vážné zranění řidiče.

Fanoušci nestandardního pojíždění při vystřelování polštáře riskují zlomení rukou. Při nesprávné poloze rukou řidiče airbag dokonce zvyšuje pravděpodobnost zlomeniny oproti těm případům, kdy je pouze zapnutý bezpečnostní pás.

Pokud je bezpečnostní pás zapnutý, je riziko zranění při aktivaci airbagu malé, ale stále možné.

Ve vzácných případech může aktivace airbagu způsobit ztrátu sluchu nebo způsobit srdeční infarkt. Náraz na brýle může rozbít čočky a pak hrozí poškození zraku.

Běžné mýty o airbagu

Náraz těžkým předmětem do zaparkovaného auta nebo například padající větev stromu může způsobit aktivaci airbagu.

Ve skutečnosti nedojde k žádné operaci, protože v tomto případě snímač rychlosti sdělí řídicí jednotce, že vůz stojí. Ze stejného důvodu nebude systém fungovat, pokud do zaparkovaného auta vletí jiné auto.

Smyk nebo náhlé brzdění může způsobit vyskočení airbagu.

To absolutně nepřichází v úvahu. Provoz je možný při přetížení 8g a více. Pro srovnání závodníci Formule 1 nebo piloti stíhaček nepřesahují 5g. K vystřelení airbagu tedy nepovede ani nouzové brzdění, ani boxy, ani náhlé změny jízdního pruhu. Srážky se zvířaty nebo motocykly také obecně neaktivují airbagy.