Túi khí được thiết kế để bảo vệ hành khách trong trường hợp xảy ra tai nạn ô tô bằng cách giảm bớt tác động của va chạm. Chúng triển khai nhanh chóng nhờ một con chíp điện tử đặc biệt có khả năng phát hiện khi xe dừng đột ngột. Con chíp này kích hoạt một chất nổ làm đầy khí vào túi khí, khiến nó phồng lên trong tích tắc.
Túi khí là gì?
Túi khí (còn được gọi là "đệm túi khí") là một loại thiết bị an toàn mà bạn có thể tìm thấy trên hầu hết các xe ô tô ngày nay. Đó là một chiếc túi vải linh hoạt được thiết kế để phồng lên gần như ngay lập tức trong mọi tình huống khi xe xảy ra tai nạn.
Mục đích cơ bản của túi khí là hạn chế chuyển động nhanh của người ngồi trong xe theo hướng lao về phía trước sau khi xe giảm tốc độ đột ngột, đồng thời cung cấp một số điểm tự tương tự như một cái đệm để giảm lực tác động mà người ngồi trong xe sẽ phải chịu.
Đầu là bộ phận dễ bị tổn thương nhất trên cơ thể con người; do đó, túi khí chính (túi khí phía trước) được lắp ở vô lăng của tất cả các loại xe hiện đại. Tuy nhiên, có nhiều loại túi khí khác, như túi khí bên, túi khí đầu gối, túi khí rèm phía sau, cùng nhiều loại khác.
Túi khí ô tô là một trang bị an toàn quan trọng, có khả năng bung ra gần như tức thời trong tích tắc khi xảy ra va chạm, giúp bảo vệ người lái và hành khách khỏi những chấn thương nguy hiểm. Quá trình hoạt động này diễn ra vô cùng nhanh chóng, chỉ trong khoảng 0,025 đến 0,15 giây, khiến nhiều người tò mò về cơ chế hoạt động đằng sau nó.
Túi khí hoạt động như thế nào?
Túi khí có thể bảo vệ hành khách và người lái xe khỏi bị thương nặng và làm cho vụ tai nạn ít gây hại hơn cho những người liên quan; nhưng làm thế nào để túi khí xác định chính xác thời điểm triển khai?
Túi khí được quản lý bởi ACU (Bộ điều khiển túi khí, là một loại Bộ điều khiển điện tử đặc biệt). ACU cũng giám sát một loạt cảm biến khác có trong ô tô, bao gồm cảm biến va chạm, gia tốc kế, cảm biến tốc độ bánh xe, con quay hồi chuyển, cảm biến chỗ ngồi, v.v., tất cả đều góp phần vào việc triển khai túi khí theo cách này hay cách khác.
Như bộ điều khiển trung tâm (ECU), bộ điều khiển túi khí (ACU) nhận tín hiệu từ các cảm biến, phân tích dữ liệu và đưa ra quyết định kích hoạt túi khí nào và với lực mạnh bao nhiêu. ACU hoạt động dựa trên thuật toán phức tạp, tính toán thời gian và lực cần thiết để bảo vệ người ngồi trong xe một cách hiệu quả nhất.
Thời điểm một chiếc xe đâm vào vật gì đó, nó sẽ giảm tốc độ nhanh chóng, hay nói theo thuật ngữ kỹ thuật là bắt đầu giảm tốc với tốc độ cao, điều đó có nghĩa là việc giảm tốc độ sẽ rất nhanh và cực kỳ nguy hiểm.
Khi va chạm, một con chip điện tử, được gọi là gia tốc kế, sẽ ngay lập tức phát hiện sự thay đổi đột ngột về tốc độ của xe. Nếu thay đổi này lớn hơn “ngưỡng triển khai”, mạch túi khí sẽ được kích hoạt.
Dòng điện được truyền qua một bộ phận làm nóng, từ đó đốt cháy chất nổ (cụ thể hơn là chất nổ hóa học). Một lượng lớn khí vô hại sẽ được sinh ra và ngay lập tức lấp đầy túi khí lắp phía sau vô lăng. Khi đó, lớp nhựa bọc vô lăng bị rách và chiếc túi phồng lên (giống như một quả bóng bay), bảo vệ cho khuôn mặt của bạn!
Natri azide là chất kích nổ phổ biến nhất được sử dụng trong hệ thống túi khí. Khi ACU gửi tín hiệu, natri azide sẽ bị đốt cháy bởi một lượng nhỏ dòng điện, tạo ra khí nitơ nóng với tốc độ cực cao. Áp suất khí bên trong túi khí có thể lên tới 30 bar, tương đương với lực ép của 300 kg tác động lên một mét vuông. Lực này đủ mạnh để đẩy túi khí bung ra trong tích tắc, bảo vệ người ngồi trên xe khỏi va đập với các bộ phận cứng bên trong xe như vô lăng, kính lái hoặc bảng điều khiển.
Khi người lái xe đang di chuyển nhanh về phía trước do giảm tốc độ đột ngột thì túi khí sẽ ngay lập tức phồng lên, tuy nhiên nó sẽ dần xẹp xuống khi khí thoát ra qua các lỗ nhỏ xung quanh mép túi. Túi khí phải được xì hơi hoàn toàn sau khi xe đứng yên hoàn toàn.
Trên thực tế, tất cả quá trình túi khí phồng lên diễn ra cực kỳ nhanh chóng. Trung bình, toàn bộ quá trình bung túi khí hoàn thành trong 0,120 giây, tùy thuộc vào loại xe và thiết kế của túi khí.
Túi khí được thiết kế với nhiều kích thước và hình dạng khác nhau để phù hợp với vị trí lắp đặt và bảo vệ tối ưu cho từng vị trí ngồi trên xe. Ví dụ, túi khí dành cho người lái thường lớn hơn và có hình dạng khác so với túi khí dành cho hành khách ngồi ghế phụ.
Để đảm bảo hiệu quả bảo vệ tối ưu, người lái và hành khách cần tuân thủ các quy tắc an toàn sau:
Luôn thắt dây an toàn: Dây an toàn phối hợp với túi khí giúp bảo vệ người ngồi trên xe một cách hiệu quả nhất.
Ngồi đúng vị trí: Nên điều chỉnh ghế ngồi sao cho người lái và hành khách ngồi cách xa túi khí khoảng 25 cm.
Không đặt vật dụng cản trở túi khí: Tránh để các vật dụng như sách vở, túi xách hoặc đồ chơi trên ghế ngồi, vì chúng có thể cản trở sự hoạt động của túi khí.
Thay thế túi khí sau khi kích hoạt: Túi khí chỉ hoạt động hiệu quả một lần. Sau khi kích hoạt, cần thay thế túi khí mới để đảm bảo an toàn cho những lần va chạm tiếp theo.