क्रॅशमध्ये एअरबॅग इतक्या लवकर कसे तैनात करतात? भौतिकशास्त्र, स्पष्ट केले

1999 मॉडेल वर्षापासून नवीन प्रवासी वाहनांमध्ये फ्रंट एअरबॅग आवश्यक आहेत. साइड एअरबॅग विशेषत: अनिवार्य नसल्या तरी, ऑटो उत्पादक साइड प्रोटेक्शन संबंधित इतर फेडरल सुरक्षा आवश्यकता पूर्ण करण्यासाठी त्या इन्स्टॉल करतात. द राष्ट्रीय महामार्ग वाहतूक सुरक्षा प्रशासन (NHTSA) दावा करतो की एअरबॅग्जने त्यांच्या अंमलबजावणीपासून यूएसमध्ये 70,000 पेक्षा जास्त लोकांचे प्राण वाचवले आहेत, त्यामुळे ते कार्य करतात. पण ते कसे काम करतात?

अलीकडेच चोरीचे लक्ष्य बनलेल्या एअरबॅग्ज, अपघाताच्या वेळी प्रवाशांना सुरक्षित ठेवण्यासाठी डिझाइन केलेल्या वाहनाच्या निष्क्रिय सुरक्षा प्रणालीचा भाग आहेत. सरासरी, अपघात सुमारे 200 मिलिसेकंदांमध्ये होतो – एका सेकंदाच्या 1/5 पेक्षा कमी. त्यामुळे, प्रणालीला प्रभावी होण्यासाठी त्याहून अधिक वेगाने शोधणे, प्रतिक्रिया देणे आणि तैनात करणे आवश्यक आहे — सामान्यतः फक्त 10 ते 30 मिलीसेकंद, जे तुम्ही ब्लिंक करू शकता त्यापेक्षा जलद आहे. एअरबॅगच्या तैनातीचे वर्णन “इंजिनियर्ड हिंसा” म्हणून केले गेले आहे कारण त्यात मूलत: शाब्दिक स्फोट असतो आणि निर्देशित केला जातो.

सर्वप्रथम, “एअरबॅग” हा शब्द अचूक नाही कारण ते प्रत्यक्षात “हवा” प्रति से वापरत नाहीत. आजच्या सिस्टीम नायट्रोजन वायू तयार करण्यासाठी कॉपर नायट्रेट ऑक्सिडायझरसह ग्वानिडिनियम नायट्रेट वापरतात. जेव्हा ग्वानिडिनियम नायट्रेट प्रज्वलित होते तेव्हा ते नायट्रोजन वायू, पाणी आणि कार्बनमध्ये मोडते. बाहेर काढलेल्या वायूचे तापमान कमी करण्यासाठी तांबे नायट्रेट ऑक्सिडायझरचा समावेश केला जातो. जुन्या एअरबॅग सिस्टममध्ये एकदा अमोनियम नायट्रेट, एक रसायन वापरले गेले जे आर्द्रता आणि ओलावा यांच्याशी चांगले खेळत नाही आणि त्यामुळे अनेक जखमा झाल्या आणि काही मृत्यूही झाले. ग्वानिडिनियम नायट्रेटचा ओलावा प्रभावित होत नाही.

एअरबॅग्ज परिस्थितीनुसार विविध वेगाने तैनात करण्यासाठी डिझाइन केल्या आहेत. जर एखादी कार अरुंद काहीतरी (झाड किंवा खांबाचा विचार करा) आदळली तर, पिशव्या फक्त 8 mph वेगाने तैनात होऊ शकतात. मोठ्या वस्तू (जसे की इतर कार) चा समावेश असलेल्या प्रभावांमुळे 18 mph वेगाने पिशव्या फुटू शकतात. पण समोरच्या प्रवासी डब्यात वापरलेले तंत्रज्ञान आणि पद्धती कारच्या इतर भागांमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या वेगळ्या आहेत.

फ्रंट एअरबॅग्स लहान इलेक्ट्रॉनिक एक्सेलेरोमीटर वापरतात जे कार अचानक मंदावते तेव्हा ओळखू शकतात, जे तांत्रिकदृष्ट्या ते अपघातात गुंतल्यावर घडते. MEMS (मायक्रो-इलेक्ट्रो-मेकॅनिकल सिस्टीम्स) नावाच्या तंत्रज्ञानाचा वापर करून, ऑनबोर्ड इम्पॅक्ट सेन्सर निर्धारित करतात — डोळ्याच्या झटक्यात — वाहनाच्या वेगात बदल, कार किती वेगाने जात होती, तिला काय धडकले आणि प्रवाशांनी सीट बेल्ट घातला होता की नाही. सीटबेल्ट घातलेले प्रवासी अधिक सुरक्षित मानले जातात, त्यामुळे वेग 16 mph पेक्षा जास्त असल्याशिवाय एअरबॅग तैनात होणार नाहीत. तथापि, ज्यांनी ते परिधान केले नाही त्यांना जास्त धोका असतो, म्हणून सिस्टम सामान्यत: 10 आणि 12 mph च्या दरम्यान बॅग तैनात करण्यास ट्रिगर करते.

साइड एअरबॅग्ज थोड्या वेगळ्या असतात कारण त्यांच्यासोबत काम करण्यासाठी खूप कमी जागा असते. समोरून किंवा मागच्या बाजूने होणारे आघात प्रथम इंजिनच्या डब्यात किंवा खोडाच्या भागातून चुरगळले पाहिजेत, तर बाजूने आत येताना येणाऱ्या वाहनाला किंवा अडथळ्याला जाण्यासाठी फारच कमी जागा आहे. ते दरवाजाच्या आत बसवलेले एक्सीलरोमीटर वापरतात, परंतु ते दाब-आधारित सेन्सर देखील वापरतात जे दाबतात की दरवाजा किती दूर आणि किती वेगाने विकृत होतो.

रोलओव्हर्समध्ये, अतिरिक्त सेन्सर साइड-टू-साइड गती शोधतात आणि वाहन टिपणार आहे की नाही हे निर्धारित करण्यासाठी झुकतात. कंप्रेस्ड हेलियम (किंवा आर्गॉन) किंवा रासायनिक प्रणोदक आणि संकुचित वायूचे मिश्रण वापरून साइड कर्टन एअरबॅग्ज 20 मिलिसेकंदांच्या आत फुगतात आणि मानक फ्रंट एअरबॅगपेक्षा जास्त काळ फुगल्या जातात. तरीही, या सर्व सेन्सर डिटेक्शनचा पराकाष्ठा आम्ही आधी उल्लेख केलेल्या स्फोटक “इंजिनियर्ड हिंसा” मध्ये होतो.

एकदा सर्किट कार्यान्वित झाल्यानंतर, पूर्वी नमूद केलेल्या ग्वानिडिनियम नायट्रेटला प्रज्वलित करून गरम घटकांमधून विद्युत प्रवाह जातो. परिणामी स्फोटामुळे नायलॉन पिशवीमध्ये नायट्रोजन वायू (हवा नाही) सोडला जातो, ज्याला टॅल्कम पावडरने लेपित केले जाते जेणेकरुन ती फुगते तेव्हा गाठ पडू नये. जसजसे ते विस्तारत जाते, तसतसे ते प्लॅस्टिकचे कव्हर उडवून टाकते जे ते दृश्यापासून दूर ठेवत होते. हे सर्व 10 मिलीसेकंदात घडते. होय, कार अद्याप उडवलेल्या एअरबॅगसह चालवल्या जाऊ शकतात, परंतु त्या खरोखर नसाव्यात.

1990 आणि 2008 दरम्यान, NHTSA चा विश्वास आहे की कमी-स्पीड क्रॅश दरम्यान फ्रंटल एअरबॅग महागाईमुळे 290 हून अधिक मृत्यू झाले. त्यापैकी, 1998 पूर्वी बनवलेल्या कारमध्ये जवळजवळ 90% समाविष्ट होते; 90% पेक्षा जास्त मुले आणि अर्भक होते आणि 80% पेक्षा जास्त रहिवाशांनी एकतर सीट बेल्ट घातला नव्हता किंवा योग्यरित्या संयम ठेवलेला नव्हता. आज, एअरबॅग तैनातीमुळे झालेल्या गंभीर दुखापती पूर्वीच्या तुलनेत खूपच कमी आहेत. आणि फेडरल आवश्यकता आणि तांत्रिक प्रगतीमधील बदलांमुळे, सदोष एअरबॅग्ज आणि रिकॉल देखील कमी झाले आहेत. द NHTSA चा डेटाबेस आहे जिथे तुम्ही तुमच्या वाहनाच्या एअरबॅग सिस्टममध्ये काहीही चुकीचे नाही याची खात्री करण्यासाठी तपासू शकता.