Jak działają poduszki powietrzne?

Poduszka powietrzna jest w rzeczywistości jednym z trzech elementów systemu, który chroni pasażerów pojazdu w razie wypadku. System składa się z modułu poduszki powietrznej, czujnika zderzeniowego i jednostki diagnostycznej. Nowsze pojazdy mogą również posiadać włącznik/wyłącznik, który umożliwia wyłączenie systemu.

Moduł poduszki powietrznej (to właściwa "poduszka powietrzna") to worek wykonany z lekkiego materiału, umieszczony na poduszce kierownicy lub konsoli środkowej deski rozdzielczej wraz z modułem inflatora. Składa się z jednostki inflatora i lekkiej poduszki powietrznej z tkaniny. Poduszka powietrzna kierowcy jest znacznie mniejsza niż poduszka powietrzna pasażera ze względu na odległość między poduszką powietrzną a pasażerem oraz fizyczną przestrzeń, w której umieszczona jest poduszka powietrzna.

Czujnik zderzeniowy jest zwykle umieszczony na zderzaku lub osłonie chłodnicy pojazdu, ale w niektórych modelach może znajdować się na desce rozdzielczej lub w przedziale pasażerskim. W pojeździe może być tylko jeden czujnik lub wiele czujników. Chociaż powszechnie uważa się, że czujniki są aktywowane przez uderzenie, w rzeczywistości są one uruchamiane przez gwałtowne hamowanie lub tempo hamowania pojazdu. Dlatego czujniki nie aktywują się z tą samą prędkością w różnych prędkościach i zderzeniach. Nagłe hamowanie lub jazda po nierównych lub wyboistych drogach zazwyczaj nie wytworzy wystarczającego tempa hamowania, aby uruchomić czujnik w celu aktywacji systemu, jeśli system działa prawidłowo.

Ostatnim elementem jest jednostka diagnostyczna, która monitoruje stan systemu poduszek powietrznych. Po włączeniu zapłonu pojazdu jednostka diagnostyczna sprawdza, czy w systemie występują problemy funkcjonalne i zapala lampkę ostrzegawczą, aby ostrzec kierowcę, że system nie działa prawidłowo. Aby chronić przed awarią zasilania, większość jednostek diagnostycznych przechowuje wystarczającą moc, aby uruchomić poduszkę powietrzną, jeśli akumulator pojazdu zostanie uszkodzony w wyniku kolizji.

Gdy pojazd hamuje wystarczająco mocno, poduszka powietrzna ma za zadanie pełnić dwie główne funkcje. Poduszka powietrzna ma za zadanie zapewnić miękką "poduszkę" między pasażerem a twardymi powierzchniami wewnątrz pojazdu oraz rozłożyć energię zderzenia na większą powierzchnię. Czujnik hamowania uruchamia napełnianie poduszki powietrznej podczas gwałtownego hamowania i opróżnia ją w ciągu kilku sekund. Kolizja czołowa z solidnym, nieruchomym obiektem, takim jak drzewo, przy prędkości od 10 do 15 mil na godzinę (co odpowiada kolizji czołowej z innym pojazdem z prędkością 28 mil na godzinę, ponieważ drugi pojazd pochłania część energii) uruchamia napełnianie, aktywując przełącznik mechaniczny, który zamyka styki elektryczne, sygnalizując czujnikowi, że doszło do kolizji. System napełniania poduszki powietrznej zawiera azyd sodu (NaN3) i azotan potasu (KNO3), które w połączeniu wytwarzają gaz azotowy. Mieszanka azotowa napełnia poduszkę powietrzną z prędkością zbliżoną do 200 mil na godzinę.

Gdy poduszka powietrzna działa prawidłowo, może zmniejszyć częstotliwość i ciężkość obrażeń w wypadku samochodowym. Skuteczność prawidłowo działającej poduszki powietrznej jest zwiększona przez noszenie pasów biodrowo-barkowych, takich jak pasy bezpieczeństwa, oraz przez solidny dach pojazdu.