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
loading...

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
Polacy wciąż niechętnie zapinają pasy bezpieczeństwa
Polacy wciąż niechętnie zapinają pasy bezpieczeństwa

Zamknij