Wybuch ratujący życie – pirotechniczne napinacze pasów bezpieczeństwa

Napinacze pirotechniczne

Pasy bezpieczeństwa pojawiły się w samolotach już w latach 20. XX wieku. Do samochodów zawitały dopiero w latach 50. i okazały się klapą. Kilka lat później Volvo (1958 r.) wprowadziło z powodzeniem trzypunktowe pasy biodrowo-ramienne.

Od tego momentu ewolucja pasów bezpieczeństwa w samochodzie znacząco przyspieszyła. Przełomem okazały się bezwładnościowe pasy bezpieczeństwa, które dobrze przylegały do ciała pasażera. Piętą achillesową był element odpowiedzialny za zwijanie pasa – zwijacz. Nie gwarantował on wystarczającego napięcia podczas zderzenia. Luz powstający między pasem a ciałem był zbyt duży. Narodził się więc pomysł dodatkowych napinaczy, najpierw mechanicznych, a potem elektronicznych. Ostatecznie w niemal każdym seryjnie produkowanym dziś samochodzie stosuje się trzypunktowe pasy bezpieczeństwa z napinaczami pirotechnicznymi.

Rozwiązania zastosowane w napinaczach mechanicznych bądź elektronicznych powodowały jedynie zablokowanie pasa, ale nie eliminowały całkowicie problemu luzu występującego pomiędzy pasem a ciałem pasażera. Napinacze pirotechniczne natomiast dodatkowo zwijają pas bezpieczeństwa o kilka centymetrów, dzięki czemu ciało pasażera jest dociskane do fotela.

Jak tyka bomba w samochodzie

Budowa napinacza pirotechnicznego

Podstawowe elementy bezwładnościowe wchodzące w skład 3-punktowych pasów bezpieczeństwa to zwijacz, pas oraz zamek. Przy tym ostatnim znajduje się zazwyczaj cylinder z ładunkiem pirotechnicznym. Pomimo groźnie brzmiącej nazwy nie należy obawiać się tej „bomby”, która znajduje się w samochodzie dla naszego bezpieczeństwa. Napinacz pirotechniczny, jak już wcześniej wspomniałem, zwykle umiejscowiony jest w zamku, czyli miejscu, gdzie przypinamy pas bezpieczeństwa. Są także konstrukcje, w których ładunek znajduje się w zwijaczu. Budowa takiego układu jest nieco bardziej skomplikowana, częściej stosuje się pierwsze rozwiązanie.

Napinacz pirotechniczny

Działanie napinacza pirotechnicznego inicjowane jest oczywiście w chwili wypadku bądź kolizji. Podczas zderzenia mikroprocesor zamontowany w samochodzie wylicza wartość opóźnienia. Przykładowo, przyspieszenie może być wyznaczone dla samochodu, który rusza; jeśli wytraca on prędkość podczas hamowania lub nagłego zatrzymania w wyniku wypadku, obliczane jest opóźnienie. Wartości przyspieszenia i opóźnienia wyrażane są w m/sek.2. Na podstawie tej drugiej dobierany jest odpowiedni schemat działania, który może zakładać uruchomienie obu napinaczy pirotechnicznych (w zamku i zwijaczu) lub tylko jednego. Od wartości opóźnienia zależą również inne systemy bezpieczeństwa, np. uruchamianie poduszek powietrznych itd.

Rozwiązaniem preferowanym przez większość producentów jest stosowanie tylko jednego napinacza pirotechnicznego umiejscowionego w zamku. Jest ono wystarczające i korzystniejsze, jako że napinana jest zarówno część pasa obejmująca klatkę piersiową, jak i część znajdującą się w okolicy brzucha. Typowy napinacz pirotechniczny zbudowany jest z tłoka, ładunku pirotechnicznego oraz zapalnika, który inicjuje wybuch.

Uproszczony schemat działania napinacza pirotechnicznego

HowStuffWorks

Zasada działania jest stosunkowo prosta. Podczas wybuchu ładunku pirotechnicznego (zwykle substancja na bazie nitrocelulozy) zachodzą reakcje chemiczne, w wyniku których ciśnienie gazów znajdujących się w cylindrze rośnie, powodując cofnięcie się tłoczka. Do tego ostatniego przymocowana jest linka, na końcu której znajduje się zamek wraz z zapiętym pasem bezpieczeństwa. W wyniku eksplozji następuje także cofnięcie się zamka o ok. 5-8 cm, co skutkuje dwukrotnym skróceniem pasa, czyli odpowiednio o ok. 10-16 cm! Najczęściej działanie napinacza pirotechnicznego powoduje 5-centymetrowe cofnięcie zamka. Trwa to ok. 0,015-0,02 ms.

Inaczej funkcjonuje napinacz pirotechniczny zamontowany w zwijaczu. Jego działanie opiera się na zastosowaniu wirującego tłoka z trzema komorami roboczymi. Elektroniczny sygnał powoduje zapłon pierwszego generatora gazu, który rozpręża się w pierwszej komorze, wprawiając tłok w ruch obrotowy. Osiągając pierwszy kanał przelotowy i wylotowy, inicjuje pod wpływem wytworzonego ciśnienia pracę drugiego generatora gazu i zapłon w następnej komorze. Tłok ponownie się obraca, a cały proces powtarzany jest dla trzeciego generatora gazu. Takie rozwiązanie zastosowane w zwijaczu zapewnia zwinięcie pasa bezpieczeństwa o ok. 12 cm.

Napinacz pirotechniczny w zwijaczu

Zapnij pasy – włącz myślenie

Pisząc o pasach bezpieczeństwa, nie można nie wspomnieć o obowiązku ich zapinania, o co apeluję do wszystkich podróżujących. Róbmy to z dbałości nie tylko o swoje życie, ale także o życie naszych bliskich i pozostałych uczestników dróg. Zwracajmy uwagę na to, czy nasi pasażerowie mają zapięte pasy. Osoba siedząca na tylnej kanapie bez zapiętych pasów w chwili wypadku może stanowić śmiertelne zagrożenie zarówno dla samego kierowcy, jak i pasażera na fotelu obok.

Miejmy świadomość tego, że na drodze nigdy nie jesteśmy sami. Choćbyśmy byli mistrzami kierownicy, nie możemy przewidzieć zachowania pozostałych uczestników ruchu. Wielu z nas z pewnością zna przypadki, w których to akurat niezapięte pasy bezpieczeństwa uratowały komuś życie. Są to jednak wyjątki, które nie mogą być argumentem przemawiającym za niezapinaniem pasów.

GD Star Rating
a WordPress rating system

Tagi: budowa napinaczy pirotechnicznych, działanie napinaczy pirotechnicznych, działanie pasów bezpieczeństwa, Mechanika, napinacze, PAS, Pasy bezpieczeństwa, pirotechniczne napinacze, Wypadki, zamek, zapinanie pasów bezpieczeństwa, zwijacz, ładunek pirotechniczny