دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
لینک دانلود و خرید پایین توضیحات
فرمت فایل word و قابل ویرایش و پرینت
تعداد صفحات: 10
کیسه های هوا در اتومبیل ها
مقدمه
بخش عمده ای از تلفات و جراحات انسانی که در تصادف های رانندگی پیش می آید به دلیل ضربه ناشی از برخورد بدن سرنشینان با شیشه جلو و یا بدنه خودرو است. سیستم کیسه هوای اتومبیل، سیستمی است که به وسیله پر نمودن سریع کیسه های هوای جاسازی شده در داخل اتومبیل از گازهای بی خطر و منفجر نمودن این کیسه ها به فضای داخل اتومبیل در هنگام تصادفات رانندگی، جابجایی سرنشینان ناشی از شتاب وارده در اثر تصادف را کنترل نموده و از برخورد سرنشینان به بدنه اتومبیل جلوگیری می نماید. هدف از بکارگیری سیستم کیسه هوا ، حفاظت از سر ، گردن و قفسه سینه سرنشینان وسیله نقلیه از برخورد به فرمان اتومبیل ، داشبورد و یا شیشه جلوی اتومبیل در تصادفات رانندگی می باشد.
کیسه‌های هوا (Airbags) نه تنها مردم را در برابر ضربات سر یا صدمات به سینه حفظ می‌کنند بلکه ممکن است از اندام‌های داخلی بدن نظیر کلیه نیز محافظت کنند.
در تحقیق جدیدی که بر مبنای آن محققان اطلاعات مربوط به مصدومین تصادفات حاد و جدی را مورد بررسی قرار داده‌اند مشخص شد که وجود کیسه هوا در خودروها، 45 درصد خطر آسیب دیدن کلیه‌ها را کاهش میدهد.
دکتر برایان ولزک، محقق ارشد این تحقیق می‌گوید: در جریان تحقیقات ما مشخص شد کلیه 4/3درصد افرادی که خودروی آنها دارای کیسه هوا بود، دچار آسیب شده است، در حالی‌که 4/7درصد از آن دسته از افرادی که خودروی آنها دارای کیسه هوا نبود دچار آسیب‌هایی در ناحیه کلیه شده بودند.
درحالی‌که در نتیجه تحقیقات انجام شده مشخص شد که کیسه‌های هوایی که در جلوی خودروها قرار دارند در کاهش آسیب به کلیه‌ها مؤثرند محققان همچنین دریافتند که کیسه‌های هوای جانبی نیز از آسیب رسیدن به کلیه جلوگیری می‌کنند.
بر مبنای تحقیقات محققان همچنین مشخص شد که کیسه‌های هوا در هر نوع تصادفی حتی در تصادفات شدید نیز می‌توانند از کلیه در برابر آسیبها محافظت کنند.
تأثیر کیسه‌های هوا در خودروها بر جلوگیری از آسیب‌های شدید جسمانی اثبات شده و این در حالی است که همچنان برخی از خودروسازان داخلی به فکر نصب کیسه هوا در خودروهای ساخت داخل نیفتاد‌ه‌اند و به نصب کمربند ایمنی بدون در نظرداشتن تأثیر مثبت کیسه‌های هوا در حفاظت از جان انسان‌ها اکتفا می‌کنند.
طی سالیان طولانی کمربندهای ایمنی تنها وسیله مهارکننده کنش‌پذیر در خودروها بوده‌اند. در عین حال در این مدت بحثهای زیادی در مورد ایمنی آنها بخصوص در مورد کودکان مطرح شده است، ولی به مرور زمان در اکثر کشورها کمربندهای ایمنی شامل مقررات اجباری شده‌اند. آمار و ارقام نشان میدهد که استفاده از کمربندهای ایمنی جان هزاران نفر را در تصادفات نجات داده است. کیسه‌های هوا طی سالیان طولانی در حال توسعه بوده‌اند. ایده استفاده از یک بالش نرم در برابر برخورد، بسیار جذاب بوده و اولین ثبت اختراع در مورد یک وسیله قابل انبساط برای فرود آمدن در آن در هنگام تصادف برای هواپیماها طی جنگ جهانی دوم انجام شده است! در دهه ۸۰ اولین کیسه هوای تجاری شده در خودروها ظاهر شد. از سال ۱۹۹۸، وجود کیسه های هوا در هر دو سمت راننده و سرنشین جلو در آمریکا الزامی شده است(کامیونت های سبک نیز از سال ۱۹۹۹ تحت این قانون در آمدند). تاکنون آمار نشان داده که کیسه‌های هوا ریسک مرگ را در تصادفات روبرو حدود ۳۰ درصد کاهش داده است. استفاده از کیسه‌های هوای نصب شده در صندلی و درها جدیدتر است ، اگرچه آنها به گستردگی کیسه‌های هوای نصب شده در فرمان و داشبورد مورد استفاده قرار نمی‌گیرند. برخی از کارشناسان بر این عقیده‌اند که طی سالیان آتی تعداد کیسه‌های هوای خودروها از دو به شش تا هفت خواهد رسید. کیسه‌های هوا هم مانند کمربند ایمنی در سالهای اولیه، موضوع تحقیقات و آزمونهای جدی دولتی و صنعتی هستند. در این مقاله به دانش پشت کیسه‌های هوا و اینکه آنها چگونه کار می‌کنند، مشکلات آنها چیست و تکنولوژی آنها به چه سمتی پیش می‌رود خواهیم پرداخت.
●اصول اولیه
پیش از پرداختن به اصول خاص آنها بهتر است به مرور دانش خود درباره قوانین حرکت (نیوتن) بپردازیم. اول اینکه ما می دانیم که اجسام در حال حرکت دارای اندازه حرکت (مومنتوم) (حاصلضرب جرم و سرعت یک جسم) هستند. در صورتی که یک نیروی خارجی بر جسم وارد نشود آن جسم به حرکت خود با سرعت و جهت خود ادامه خواهد داد. خودروها از اجسام متعددی تشکیل شده اند که شامل خود خودرو و اجسام مهار نشده درون آن و البته سرنشینان می شود. اگر این اجسام مهار نشوند، حتی در صورت توقف خودرو در اثر تصادف، آنها با سرعتی که خودرو دارد به حرکت خود ادامه می دهند. متوقف کردن یک جسم دارای مومنتوم مستلزم اعمال نیرو به آن در یک دوره زمانی است. وقتی یک خودرو دچار تصادف می شود، نیروی مورد نیاز برای متوقف کردن اجسام بسیار زیاد است چرا که مومنتوم در لحظه تغییر کرده در حالی که برای سرنشینان اینطور نبوده است و وقت زیادی نیز برای اینکار وجود ندارد. هدف هر سیستم مهار کننده کمکی، کمک به متوقف کردن سرنشین با ایجاد کمترین آسیبها به وی است. کاری که یک کیسه هوا انجام می دهد کاهش سرعت سرنشین به صفر با کمترین یا بدون آسیب است. محدودیتهایی که کیسه هوا با آنها درگیر است زیاد است. کیسه هوا باید در کسری از ثانیه در فضای بین سرنشین و فرمان یا داشبورد عمل نماید. برای آنکه سیستم بتواند به جای آنکه سرنشین را بصورت ناگهانی متوقف کند ، حرکت آن را آرام نماید ، حتی کوچکترین مقدار فضا و زمان ارزشمند است.
در کیسه هوا سه قسمت وجود دارد که می توان به انجام این کار بزرگ یاری دهد:
● کیسه که از پارچه نایلونی نازکی ساخته شده که درون فرمان یا داشبورد ( و اخیرا درون صندلی و در) تا می شود و قرار می گیرد. ●سنسور که وسیله‌ای است که به کیسه فرمان باد شدن را می دهد. باد شدن در صورتی رخ میدهد که برخوردی با نیروی معادل برخورد با یک دیوار آجری با سرعت ۱۰ تا ۱۵ مایل بر ساعت (۱۶ تا ۲۴ کیلومتر بر ساعت) ایجاد شود. وقتی یک تغییر جرم باعث بسته شدن یک اتصال برقی شود، یک سوئیچ مکانیکی زده شده و به سنسور پیام می دهد که یک تصادف رخ داده است. سنسور اطلاعات را از یک شتاب سنج که درون میکرو چیپ قرار دارد دریافت می کند. ●سیستم باد کننده کیسه هوا موجب واکنش آزید سدیم (Na N۳) با نیترات پتاسیم (KNO۳) و ایجاد گاز نیتروژن می شود. انفجار داغ نیتروژن موجب باد شدن کیسه هوا می شود. سیستم بادکننده شبیه یک بوستر راکت جامد است. سیستم کیسه هوا یک پیشران (propellant) جامد را مشتعل کرده و به سرعت می سوزد تا یک حجم بزرگ گاز را برای باد کردن کیسه هوا بوجود بیاورد. به این ترتیب کیسه هوا از قسمت ذخیره شده خود با سرعت ۲۰۰ مایل بر ساعت (۳۲۲ کیلومتر بر ساعت) یعنی سریعتر از یک چشم بر هم زدن از هم باز می شود. یک ثانیه بعد ، برای آنکه سرنشین بتواند حرکت کند، گاز به سرعت از سوراخهای درون کیسه تخلیه شده و کیسه را از حالت باد شدن در می آورد. کیسه هوا و سیستم باد کننده ذخیره شده در فرمان گرچه همه این فرآیند تنها در یک بیست و پنجم ثانیه رخ می دهد ولی زمان اضافی ایجاد شده برای جلوگیری از یک جراحت جدی کافی است. ماده پودری که از کیسه هوا آزاد می شود آرد ذرت عادی یا پودر تالک است که توسط سازنده برای نچسبیدن تاهای کیسه به هم در هنگام ذخیره کیسه هوا استفاده شده است. سیستم باد کننده از یک پیشران جامد و یک جرقه‌زن استفاده می‌کند.
●توسعه ایده
همانطور که گفته شد بر اساس مجله Scientific American ایده اولیه استفاده از بالش سریع بادشونده برای ممانعت از جراحات تصادفات قبل از آن که در دهه ۱۹۸۰ توسط وزارت راه آمریکا برای استفاده در خودروها اجباری شود دارای یک پیشینه طولانی است. اولین اختراع وسیله باد شونده برای تصادفات برای هواپیماها در طی جنگ جهانی دوم ثبت شده است. تلاشهای اولیه برای استفاده از کیسه هوا برای خودروها با موانع قیمت بالا و مشکلات فنی مرتبط با ذخیره و آزاد سازی گاز فشرده مواجه شد. پژوهشگران در جستجوی پاسخگویی به سوالات زیر بودند: ▪ آیا درون خودرو فضای کافی برای مخزن گاز وجود دارد؟ ▪آیا می شود گاز را برای مدت زمان عمر خودرو در آن به صورت ذخیره شده نگه داشت؟ ▪ آیا کیسه هوا را می توان به سرعت و با اطمینان در شرایط مختلف آب و هوایی منبسط نمود بدون آنکه صدای انفجار گوشخراشی ایجاد شود؟ نیاز به یک مجموعه واکنشهای شیمیایی وجود داشت که نیتروژن ایجاد کند و کیسه را باد کند. باد کننده های پیشران جامد (Solid- Propellant Inflators) در دهه ۱۹۷۰ به کمک این ایده آمدند. گر چه از نظر تاریخی کیسه
