- Katılım
- 11 Tem 2007
- Mesajlar
- 2,824
- Konu Yazar
- #1
HAVA YASTIĞI
Hava Yastığı ve Kulanım Alanları
Kaza istatistikleri incelendiğinde gerek ölüm ve gerekse yaralanma sonucu meydana gelen trafik kazalarının birçoğuna; başın direksiyona veya kontrol paneline çarpması sonucu ölüm, yüzde cam batması ve yanma gibi nedenlerle yaralanmalara neden olmakta, özellikle yüz parçalanmalara halen yoğunluk taşımaktadır.
Emniyet kemeri kullanan sürücülerin önden çarpma sonucu maruz kaldıkları kafa yaralanmaları konusunda yapılan araştırma sonuçlarına göre; çarpmaların büyük bir çoğunluğunun direksiyon çarpma sonucu olduğu görülmektedir. Bu oran 50 km/h üstünde meydana gelen kazalarda % 65 ‘e kadar çıkmaktadır.
Bu nedenle bu gün ABD’ nin de ve Avrupa’nın bir çok ülkesindeki otomobil tasarımcıları, hava yastığını trafik kazalarında emniyet kemeri ile birlikte kullanıldığı zaman kazaları önleme ile ilgili bir takım problemleri çözücü ile nitelikte olduğu savunmaktadır.
Otomobil direksiyon torpido gözü veya kapılarına yerleştirilen belli bir hız limiti ve üzerinde hareket eden bir aracın çarpışması durumunda yerleştirilen yuvalarından otomatik olarak şişerek darbe yumuşatıcı bir etki sağlayan pasif emniyet sistemi, şeklinde tanımlamak mümkündür.
Bu tanım doğrultusunda pasif güvenlik önlemleri arasında, darbe yumuşatıcı bir yapıya sahip ve aktif bir biçimde korumayı sağlayan hava yastıkları ;
1-Tiplerine ,
2- Kullanım alanlarına, göre iki gurupta sınıflandırılırlar
1-Hava yastıklarının “Tiplerine” göre sınıflandırılmasında temel öğe büyükleridir. Buna göre ;
- Büyük boy “Full-size”- “Tam boylu”,
- Küçük boy “ Avrupa hava yastığı”- “ Eurobag”,
Söz konusu olan her iki tipteki hava yastıklarını tam olarak tanımlama yapabilmek için her iki tip hava yastığını özelliklerine göre karşılaştırmak daha uygun olacaktır.
Full-size ve Eurobag tip hava yastıklarının karşılaştırılması
Büyük boy hava yastıklarının korumada daha etkili olduğu görülmektedir. Çarpışma anındaki koruma gerek kafa kafaya olsun gerekse asimetrik olsun büyük boy hava yastıkları daha yüksek oranda olmaktadır. Özellikle baş ve boyun bölümü için daha koruyucu olmaktadır. Full-size hava yastığı üretiminde ABD standartları uygulanır.
2-Hava yastığı “Kullanım alanlarına” göre üç gurupta incelenir.
Bunlar ;
a- Yan kapılara yerleştirilen hava yastığı,
b- Sürücü tarafı hava yastığı (direksiyon simidinden açılan),
c- Yolcu tarafı hava yastığı (aracın torpido gözünden açılır),
Ancak hava yastığının işlevi belli kriterlere bağlıdır.
Bunlar içerisinde ;
- Hava yastığının şekli,
- Yolcu veya sürücünün ergonomik yapısı,
- Yolcu ve sürücünün ağırlığı,
- Emniyet kemerinin takılı olup olmadığı, sayılabilir.
Pasif güvenlik sistemleri içerisinde yer alan ve emniyet kemeri ile birlikte kullanıldığında güvenliği sağlama özelliği daha da etkili duruma gelmek hava yastıklarının bu özelliklerini ortaya koymak için aşağıdaki deney ve bulguları açıklamakta yarar vardır.
Farklı tip hava yastıkları
A ve B ‘de görüldüğü gibi; Her iki tip hava yastığı pozisyonunda da emniyet kemeri takılı durumda değildir. Bu pozisyonda her hangi bir çarpışma durumunda hava yastığının olan darbe karşısındaki vücut hareketlerini önlemek değerleri ise Tabloda verilmiştir.
A tipi hava yastığında emniyet kemeri takılı olmadığı durumlarda olası çarpışmalarda devreye giren hava yastığı tipi gereği sadece kafayı ve bedeni sarsılma ve çarpışmalara karşı korumakta, çarpışma anında kafanın ileri ve geri hareketinden ötürü boyunda meydana gelen eğilme momentinin önüne geçememektedir.
B tip hava yastığında emniyet kemeri takılı olmadığı durumlarda olası çarpışmalarda devreye giren hava yastığı burada tipi gereği şişerek kafayı ve bedeni sarsılma ve çarpmalara karşı A tipine oranla daha yüksek derecede korumakta, yaralanma oranlarında azaltıcı faktör olmaktadır.
Önden Çarpışma Durumunda Hava Yastığının Darbe Karşısındaki Vücut Hareketlerini Önleme Değerleri
Tablo incelendiğinde A ve B tipi hava yastıklarının boyun ve göğüs ile ilgili çarpışmalarda yaralanma değerleri verilmektedir. Tablo çarpışma anındaki A tipinde boyun için verilen değer 204.3 , göğüs için verilen değer 44.5G ; B tipinde boyun için verilen değer 108.3, göğüs için verilen değer 26.5G dir. Buna göre “B “ tipi hava yastığının kazalardaki yaralanmalarda yaklaşık %50 “ye ulaşan bir değerde azaltıcı önemi olduğunu söylemek mümkündür.
Hava Yastığı Tiplerinde Önden Çarpışma Durumunda Boyunda Ölçülen Eğilme Momenti değerleri
Tablo incelendiğinde; A ve B tipi hava yastıklarının boyun için olası çarpışma anında boyun eğilme momenti değerleri göstermektedir. A tipinde boyun eğilme momenti 130.4 Nm, B tipinde ise 0.0 Nm dir. Buna göre “B “ tipi hava yastığı olası çarpışma durumlarında boyun eğilme momentini “0 ”düzeye indirmektedir.
Ancak bu kadar yararlı olmasına rağmen “B “ tipindeki hava yastığı tasarımı pek yaygın kullanım alanı bulunmamaktadır. Buna karşılık üçgen şeklindeki tasarlanacak bir hava yastığının yolcunun tüm gövdesini tutması nedeniyle tercih edildiği açıklanmaktadır.
Bu açıklamalar doğrultusunda değişik ülkelerdeki uygulama ve gelişmeler şöyledir.
ABD ‘ deki pasif emniyet tedbirlerinin yaygınlaşması “ Federal Motorlu Araç Emniyet Standartların” (FMVSS) gelişmesi ve araçlarda kullanımının zorunlu olmasında büyük rol oynamıştır. Nitekim Kuzey Amerika’da hava yastığı ilk “FMVSS 208” standardıyla çıkarılmıştır.
ABD’ de emniyet kemeri ve hava yastığının araçlarda alternatifli olarak kullanılması söz konusu iken, Fransa’da ise farklı bir uygulama gözlenmektedir.
Fransız otomobil tasarımcılarına göre; hava yastığının tam etkili olabilmesi ancak “kafa kafaya” çarpışması durumunda mümkündür. Halbuki önden çarpışmaların % 80 ‘i az çok yanlamasına olabilmektedir. Böyle bir kaza durumunda emniyet kemeri takmamış kişi hava yastığı tarafından tutulmadan öne, sağa yada sola savrulabilmektedir.
Hava yastığının çalışma açısı
Şekilde belirtildiği gibi direksiyon simidine ve yolcu için torpido gözüne yerleştirilen hava yastığı +, - 30 lik etki alanında önden ve çapraz çarpışmalarda görev yapmaktadır. Yandan çarpışmalarda veya dingil boyunca parelel takla atmalarda ve arkadan çarpışmalarda hava yastığı görev yapmamaktadır.
Günümüz modern binek araçlarında kullanılan hava yastığı, yalnız kişiyi “kafa kafaya” bir çarpışma durumunda korumak değil aynı zamanda yandan gelen darbeleri karşılamak için de kapılara yerleştirilmek istenmektedir. Bu durumda hava yastığı saniyenin çok küçük bir bölümümde devreye girmekte ve mikro elektronik bir sistemle çalışmaktadır. Çarpışma anında sistemi devreye sokan elektronik uyarı cihazları farklı araçlarda kullanılan farklı motor ve şanzuman tiplerine göre değil, aynı zamanda her araç modelinin çeşitli kaza ortamlarındaki çarpışma özellikleri dikkate alınarak seçim yapılmaktadır.
Yan kapılara yerleştirilecek olan hava yastığı; yolcu veya sürücünün bir yandan çarpışma durumunda baş-gövde yaralanmalarında ve başın aracın yan tarafındaki cisimlere çarpışmasına karşı korunmasında rol oynamaktadır.
Ancak aracın şasi aksamı incelendiğinde kapılar incelikleri nedeniyle aracın en zayıf noktasını oluşturmaktadır. Kapılara yerleştirilecek olan hava yastığını çok kısa sürede açılması, yani direksiyon simidinden açılacak olan hava yastığından çok daha hızlı bir zamanda devreye girmesi ve aynı zamanda da olur olmaz sebeplerle devreye girmemesi gerekmektedir. Yine mevcut kapı incelikleri nedeniyle hava yastığı konulamayacağından, kapıların takviye edilmesi gerekecektir.
Yan hava yastığı
Yan kapıda kullanılan şişirici ile direksiyonda kullanılan şişirici aynı özellikleri taşımaktadır. Yastık içeri ve yukarıya hızlı bir şekilde yayılacak şekilde dizayn edilmiştir. Yaklaşık 100 mm. genişlikte ve yaklaşık 60 litre hacimdedir.
Şekilde yan kapılara yerleştirilmiş bulunan hava yastığının tam açılması görülmektedir. Burada yastık genişliği 100 mm’ye ayarlanmıştır. Hava yastığının 13 ms’ de şişmeyi tamamlanması gerekmektedir.
Yan kapıya yerleştirilen hava yastığında; iki çeşit sensör anahtarı, direksiyon hava yastığı şişirme modülü, bir geniş düz bağlanmış hava yastığı ve bir hava yastığı muhafazası kullanılmaktadır.
Hava Yastığının Yayılma Sırasında Durumları
Hava yastığının yayılmasının etkilerini değerlendirmede en önemli kriter insanın ergonomik yapısıdır. Bu temel ilke doğrultusunda hava yastığı üç yönde hesap edilir.
- hava yastığının eni,
- hava yastığının yüksekliği,
- hava yastığının derinliği,
Bu saptamalar insanla bağımlı olarak şöyle tanımlanır:
- Hava yastığının derinliği; daha derin yastık yolcu veya sürücü üzerinde daha koruyucu etkiye sahiptir prensibiyle hareket edilerek hesaplanır.
- Hava yastığının yüksekliğinde ise; arcın tavanı üst limit olarak kabul edilir ve ona göre hesaplanır.
- Hava yastığı teknik değerlerinin fonksiyonelliği yolcu /sürücünün emniyet kemeri takıp takmama durumu ile bağımlıdır. Bu fonksiyonların her iki konumda da tanımlanması gerekmektedir.
-Yastığın yayılma durumunda yolcuya tepkisi ve tipi, yastık seçimine etki eder.
-Yolcu ile hava yastığı arasındaki mesafe arttıkça hava yastığından olan etki (çarpma) azalmaktadır. Bu azalmayı önlemek için de; hava yastığının ön cama yakın takılması ve ön cam boyunca yayılması önerilmektedir.
Hava yastığının yayılması
Şekilde görüldüğü gibi hava yastığı ön cam boyunca yayılınca; yastık ok (1) yönünde yayılarak yüksek orandaki (A) formuna ulaşır, daha sonra yastık ok (2) yönde yayılarak sonuçta (B) formunu alır. Burada istenen çarpışma esnasında hava yastığının en kısa zamanda (B) formunu almasıdır. Bunun olabilmesi içinde hava yastığının ok (2) yönünde hızlı bir şekilde yayılmasına bağlıdır.
Hava yastığının üniteleri
Şekilde görüldüğü gibi hava yastığı üniteleri şunlardan oluşmaktadır.
1. Kontrol lambası
2. Sürücüc hava yastığı
3. Kontrol kumanda aleti
4. Voltaj değiştirici
5. Kapasitör.
6. Emniyet kemeri gerginleştiricisi
1.Kontrol Lambası : Sistemin kontrolüne yarar .Kontrol lambası aracın kontağı açıldığında yaklaşık 10 saniye yanar ve sonra söner. Lambanın sönmesi sistemin sağlam olduğunu gösterilir.
2.Hava Yastığı : Önden herhangi bir çarpışma durumunda kontrol (Kumanda) ünitesi tarafından algılanan elektrik sinyali şişiriciler içerisinde bulunan ateşleme piline verilir. Ateşleme pili yardımıyla köprü ateşleyicisi ateşlenerek şişiricilerin içerisinde bulunan katı yakıt; binde birlik saniyelerde yanarak gaz halinde hava yastığının içerisine dolarak şişmesini sağlar. Böylece sürücünün vücudunu ön cama ve direksiyona çarpması önlenmiş olur.
Yaklaşık 0,1 saniye sonra hava yastığının içerisinde bulunan gaz, çıkış deliklerinde (orifislerden) dışarı çıkar.
3.Kontrol Kumanda Aleti : Bir metal kutunun içerisine hız ölçeği ve en küçük sinyalleri algılayan ve çıkışında ateşleme pilleri için yüksek akım (4 ampere kadar) veren ve aynı zamanda tüm sistem için gözetleme (Kontrol) işlevini gören bir alettir.
4.Voltaj Değiştirici : Akü voltajının 4 volt’a düşmesi halinde voltaj değiştirici devreye girerek akü voltajının 4 volt’un altına düşmemesini emniyet altına alır.
5. Kapasitör : Şayet araç aküsü kaza esnasında bozulmuşsa veya araçta elektrik irtibatı kesilmiş ise o anda kapasitör devreye girerek rezerve enerji temin ederek kontrol kumanda aletinin ve ateşleme devresinin çalışmasını emniyet altına alır.
6. Emniyet Kemeri Gerginleştiricisi: Elektrik güdüsü aracılığıyla yakıt kapsülünde bulunan yakıt ateşlenir. Bununla oluşan basınç pistonu sıvıyla dolu borunun içine iter. Boru içindeki bu sıvı belirli bir basınç altında borunun diğer ucundan türbin çarkına basılır. Türbin çarkının dönüş hareketi ile emniyet kemeri gerginleştiricisinin sarma makarası öyle çevrilir ki kemerin oturanın vücudunda tam anlamıyla sıkı durmasın sağlar.
Emniyet kemeri gerginleştiricisi
Hava Yastığının Açılmasının Zaman Akışı
Aşağıda görüldüğü üzere hava yastığı 50 km/h ‘lik bir hızla önden çarpışmada açılmasının zaman akışı şöyledir.
10 milisaniye sonra; hava yastığı sistemin harekete geçirilmesinin sınır değerine erişilmiştir. Ateşleme pili direksiyonda bulunan şişiriciyi ateşler. Sürücü henüz dik oturmaktadır
50 km/h ‘lik bir hızla önden çarpışmada 10 milisaniye sonra hava yastığının durumu
40 milisaniye sonra; hava yastığı tam açılmıştır. Sürücü öne doğru hareket eder. Emniyet kemeri bağlıdır ve esner. Çarpma enerjisi emniyet kemeri sayesinde kısmen azaltılır
50 km/h ‘lik bir hızla önden çarpışmada 40 milisaniye sonra hava yastığının durumu
60 milisaniye sonra; Sürücü,baş ve vücudun üst kısmıyla hava yastığının içine dalar. Hava yastığının arka tarafındaki boşaltma delikleri (orifisler) ,ağırlığın altında gazın aynı oranda bir gecikmeyle dışarı çıkmasını sağlar
50 km/h ‘lik bir hızla önden çarpışmada 60 milisaniye sonra hava yastığının durumu
110 milisaniye sonra ; Sürücü koltuğa doğru hareket eder. Hava yastığı büyük ölçüde boşalmıştır. Sürücü için görüş yeniden sağlanmıştır
50 km/h ‘lik bir hızla önden çarpışmada 110 milisaniye sonra hava yastığının durumu
Hava yastığı, emniyet kemerine ek bir sistem olarak düşünülmüştür. Üç noktadan tespitli emniyet kemerinin verimi sürücü için % 42 ve ön koltuktaki yolcu için % 39 olarak tahmin edilmiştir. Hava yastığı ile birlikte üç noktadan tespitli emniyet kemerinin kullanılması durumunda, hava yastığının verimliliğinin belirlenmesi çok zordur. Global olarak hava yastığının kullanımını % 4’ lük bir verim artışı sağladığı tahmin edilmektedir. Bu durum, sistem maliyeti ile mukayese edildiğinde genel verimliliğin düşük olması gibi görülebilir. Ancak sadece üç noktadan tespitli emniyet kemeri kullanıldığında, baş ve yüzün direksiyon çarpması gibi durumlar gözlemektedir ve göz ardı edilmemelidir. Son yıllarda direksiyonların enerji absorblama (yutma) özelliğinin arttırılmasına çalışılmaktadır. Ancak direksiyonun, enerji absorblama yeteneği arttırılsa bile (çarpma hızı 9 m/s’ yi geçince) çarpma sonucu meydana gelen kazaları önleyememektedir.
Hava yastığı, ilave tutma sistemleri üç temel alt sistem altında gururlandırılabilir.
- Şişiricilerle birlikte hava yastığı modülleri,
- Çarpma sensörleri ve bunlarla ilgili elektrik kabloları,
- Arıza bulma modülü )gösterge lambası ile birlikte).
Hava yastığı sisteminin ana parçalarının pek çok araçta aynı olması nedeniyle, çok sayıda insan hava yastığı sistemlerinin aynı olduğu sonucuna varmaktadır. Gerçekte hava yastığı sistemleri birbirlerinden oldukça farklıdır.
Bu farklılıklar;
- Farklı çarpma sensörleri ve yerleşimleri,
- Farklı gaz üretici kimyasal maddeleri, filtreler ve şişme oranları,
- Farklı hava yastığı malzemeleri ve havalandırmaları,
- Farklı elektronik modül dizaynları ve arıza bulucular,
- Şişme için gerekli olan farklı çarpma hızı ve yayılma şekli.
Yukarda belirtilen farklılıklar araçlarda değişik tasarım yaklaşımlarını beraberinde getirmiştir. Bazen, bu sistem farklılıklar kullanıcı şikayetlerinde yansımasını bulur.
Hiçbir hava yastığı her kazada açılacak şekilde tasarımlanmamıştır. Hava yastığı sistemi, yandan, arkadan çarpışmalarda ve devrilmelerde açılacak şekilde de tasarımlanmamıştır.
Hava yastığı sistemlerinin açılması, belirli çarpma hızlarından sonra olmakta ve çarpma hızı araçtan araca değişmektedir.
Hava yastığının yayılması için gerekli çarpma hızı “ yayılma eşiği” olarak tanımlanabilir.
Hava yastığının baştan beri SRS (Suplemental Restraint System= Tamamlayıcı önleme sistemi) olarak algılandığı Avrupa’nın aksine, Amerika da Passive Restraint (pasif güvenlik unsuru) olarak da insanları koruduğu kabul ediliyor.
Buna rağmen hava yastığının ölümcül sonuçları olduğuna inanılıyor. Birincisi, aktüel araştırmaların ortaya koyduğuna göre, hava yastığının koruyucu etkisi yüzde 10-20 civarında olabiliyor.
Sürücü ve yolcunun hayatını kurtaran bu güvenlik ekipmanı zaman, zaman kullanıcının yüzünde sürtünmeden dolayı yüzeysel sıyrıklara, burun bölgesinde hafif ezilmeye ve ensede hafif bir gerilmeye sebep olabilir.
Patlama anında sigara içmek yüzde hafif yanıklara yol açabilir.
Yüksek seviyedeki gürültü kulaklarda kısa süreli (en fazla 24 saat) duyma kaybına neden olabilmektedir.
Sağda yolcu hava yastığı olan bir otomobilin ön koltuğunda çocuk koltuğu kullanmamak gerekiyor. Çocuk koltuğunun sırtının yola baktığı pozisyonlarda sırtlık kokpite çok yakın olduğundan ve hava yastığı aniden şişeceğinden koltuktaki çocuk için ani ve çok büyük bir basınç yaratacaktır.
Bilgilerin alıntı yapılması durumunda izin alınmasını rica ederim.
Hava Yastığı ve Kulanım Alanları
Kaza istatistikleri incelendiğinde gerek ölüm ve gerekse yaralanma sonucu meydana gelen trafik kazalarının birçoğuna; başın direksiyona veya kontrol paneline çarpması sonucu ölüm, yüzde cam batması ve yanma gibi nedenlerle yaralanmalara neden olmakta, özellikle yüz parçalanmalara halen yoğunluk taşımaktadır.
Emniyet kemeri kullanan sürücülerin önden çarpma sonucu maruz kaldıkları kafa yaralanmaları konusunda yapılan araştırma sonuçlarına göre; çarpmaların büyük bir çoğunluğunun direksiyon çarpma sonucu olduğu görülmektedir. Bu oran 50 km/h üstünde meydana gelen kazalarda % 65 ‘e kadar çıkmaktadır.
Bu nedenle bu gün ABD’ nin de ve Avrupa’nın bir çok ülkesindeki otomobil tasarımcıları, hava yastığını trafik kazalarında emniyet kemeri ile birlikte kullanıldığı zaman kazaları önleme ile ilgili bir takım problemleri çözücü ile nitelikte olduğu savunmaktadır.
Otomobil direksiyon torpido gözü veya kapılarına yerleştirilen belli bir hız limiti ve üzerinde hareket eden bir aracın çarpışması durumunda yerleştirilen yuvalarından otomatik olarak şişerek darbe yumuşatıcı bir etki sağlayan pasif emniyet sistemi, şeklinde tanımlamak mümkündür.
Bu tanım doğrultusunda pasif güvenlik önlemleri arasında, darbe yumuşatıcı bir yapıya sahip ve aktif bir biçimde korumayı sağlayan hava yastıkları ;
1-Tiplerine ,
2- Kullanım alanlarına, göre iki gurupta sınıflandırılırlar
1-Hava yastıklarının “Tiplerine” göre sınıflandırılmasında temel öğe büyükleridir. Buna göre ;
- Büyük boy “Full-size”- “Tam boylu”,
- Küçük boy “ Avrupa hava yastığı”- “ Eurobag”,
Söz konusu olan her iki tipteki hava yastıklarını tam olarak tanımlama yapabilmek için her iki tip hava yastığını özelliklerine göre karşılaştırmak daha uygun olacaktır.
Full-size ve Eurobag tip hava yastıklarının karşılaştırılması
Büyük boy hava yastıklarının korumada daha etkili olduğu görülmektedir. Çarpışma anındaki koruma gerek kafa kafaya olsun gerekse asimetrik olsun büyük boy hava yastıkları daha yüksek oranda olmaktadır. Özellikle baş ve boyun bölümü için daha koruyucu olmaktadır. Full-size hava yastığı üretiminde ABD standartları uygulanır.
2-Hava yastığı “Kullanım alanlarına” göre üç gurupta incelenir.
Bunlar ;
a- Yan kapılara yerleştirilen hava yastığı,
b- Sürücü tarafı hava yastığı (direksiyon simidinden açılan),
c- Yolcu tarafı hava yastığı (aracın torpido gözünden açılır),
Ancak hava yastığının işlevi belli kriterlere bağlıdır.
Bunlar içerisinde ;
- Hava yastığının şekli,
- Yolcu veya sürücünün ergonomik yapısı,
- Yolcu ve sürücünün ağırlığı,
- Emniyet kemerinin takılı olup olmadığı, sayılabilir.
Pasif güvenlik sistemleri içerisinde yer alan ve emniyet kemeri ile birlikte kullanıldığında güvenliği sağlama özelliği daha da etkili duruma gelmek hava yastıklarının bu özelliklerini ortaya koymak için aşağıdaki deney ve bulguları açıklamakta yarar vardır.
Farklı tip hava yastıkları
A ve B ‘de görüldüğü gibi; Her iki tip hava yastığı pozisyonunda da emniyet kemeri takılı durumda değildir. Bu pozisyonda her hangi bir çarpışma durumunda hava yastığının olan darbe karşısındaki vücut hareketlerini önlemek değerleri ise Tabloda verilmiştir.
A tipi hava yastığında emniyet kemeri takılı olmadığı durumlarda olası çarpışmalarda devreye giren hava yastığı tipi gereği sadece kafayı ve bedeni sarsılma ve çarpışmalara karşı korumakta, çarpışma anında kafanın ileri ve geri hareketinden ötürü boyunda meydana gelen eğilme momentinin önüne geçememektedir.
B tip hava yastığında emniyet kemeri takılı olmadığı durumlarda olası çarpışmalarda devreye giren hava yastığı burada tipi gereği şişerek kafayı ve bedeni sarsılma ve çarpmalara karşı A tipine oranla daha yüksek derecede korumakta, yaralanma oranlarında azaltıcı faktör olmaktadır.
Önden Çarpışma Durumunda Hava Yastığının Darbe Karşısındaki Vücut Hareketlerini Önleme Değerleri
Tablo incelendiğinde A ve B tipi hava yastıklarının boyun ve göğüs ile ilgili çarpışmalarda yaralanma değerleri verilmektedir. Tablo çarpışma anındaki A tipinde boyun için verilen değer 204.3 , göğüs için verilen değer 44.5G ; B tipinde boyun için verilen değer 108.3, göğüs için verilen değer 26.5G dir. Buna göre “B “ tipi hava yastığının kazalardaki yaralanmalarda yaklaşık %50 “ye ulaşan bir değerde azaltıcı önemi olduğunu söylemek mümkündür.
Hava Yastığı Tiplerinde Önden Çarpışma Durumunda Boyunda Ölçülen Eğilme Momenti değerleri
Tablo incelendiğinde; A ve B tipi hava yastıklarının boyun için olası çarpışma anında boyun eğilme momenti değerleri göstermektedir. A tipinde boyun eğilme momenti 130.4 Nm, B tipinde ise 0.0 Nm dir. Buna göre “B “ tipi hava yastığı olası çarpışma durumlarında boyun eğilme momentini “0 ”düzeye indirmektedir.
Ancak bu kadar yararlı olmasına rağmen “B “ tipindeki hava yastığı tasarımı pek yaygın kullanım alanı bulunmamaktadır. Buna karşılık üçgen şeklindeki tasarlanacak bir hava yastığının yolcunun tüm gövdesini tutması nedeniyle tercih edildiği açıklanmaktadır.
Bu açıklamalar doğrultusunda değişik ülkelerdeki uygulama ve gelişmeler şöyledir.
ABD ‘ deki pasif emniyet tedbirlerinin yaygınlaşması “ Federal Motorlu Araç Emniyet Standartların” (FMVSS) gelişmesi ve araçlarda kullanımının zorunlu olmasında büyük rol oynamıştır. Nitekim Kuzey Amerika’da hava yastığı ilk “FMVSS 208” standardıyla çıkarılmıştır.
ABD’ de emniyet kemeri ve hava yastığının araçlarda alternatifli olarak kullanılması söz konusu iken, Fransa’da ise farklı bir uygulama gözlenmektedir.
Fransız otomobil tasarımcılarına göre; hava yastığının tam etkili olabilmesi ancak “kafa kafaya” çarpışması durumunda mümkündür. Halbuki önden çarpışmaların % 80 ‘i az çok yanlamasına olabilmektedir. Böyle bir kaza durumunda emniyet kemeri takmamış kişi hava yastığı tarafından tutulmadan öne, sağa yada sola savrulabilmektedir.
Hava yastığının çalışma açısı
Şekilde belirtildiği gibi direksiyon simidine ve yolcu için torpido gözüne yerleştirilen hava yastığı +, - 30 lik etki alanında önden ve çapraz çarpışmalarda görev yapmaktadır. Yandan çarpışmalarda veya dingil boyunca parelel takla atmalarda ve arkadan çarpışmalarda hava yastığı görev yapmamaktadır.
Günümüz modern binek araçlarında kullanılan hava yastığı, yalnız kişiyi “kafa kafaya” bir çarpışma durumunda korumak değil aynı zamanda yandan gelen darbeleri karşılamak için de kapılara yerleştirilmek istenmektedir. Bu durumda hava yastığı saniyenin çok küçük bir bölümümde devreye girmekte ve mikro elektronik bir sistemle çalışmaktadır. Çarpışma anında sistemi devreye sokan elektronik uyarı cihazları farklı araçlarda kullanılan farklı motor ve şanzuman tiplerine göre değil, aynı zamanda her araç modelinin çeşitli kaza ortamlarındaki çarpışma özellikleri dikkate alınarak seçim yapılmaktadır.
Yan kapılara yerleştirilecek olan hava yastığı; yolcu veya sürücünün bir yandan çarpışma durumunda baş-gövde yaralanmalarında ve başın aracın yan tarafındaki cisimlere çarpışmasına karşı korunmasında rol oynamaktadır.
Ancak aracın şasi aksamı incelendiğinde kapılar incelikleri nedeniyle aracın en zayıf noktasını oluşturmaktadır. Kapılara yerleştirilecek olan hava yastığını çok kısa sürede açılması, yani direksiyon simidinden açılacak olan hava yastığından çok daha hızlı bir zamanda devreye girmesi ve aynı zamanda da olur olmaz sebeplerle devreye girmemesi gerekmektedir. Yine mevcut kapı incelikleri nedeniyle hava yastığı konulamayacağından, kapıların takviye edilmesi gerekecektir.
Yan hava yastığı
Yan kapıda kullanılan şişirici ile direksiyonda kullanılan şişirici aynı özellikleri taşımaktadır. Yastık içeri ve yukarıya hızlı bir şekilde yayılacak şekilde dizayn edilmiştir. Yaklaşık 100 mm. genişlikte ve yaklaşık 60 litre hacimdedir.
Şekilde yan kapılara yerleştirilmiş bulunan hava yastığının tam açılması görülmektedir. Burada yastık genişliği 100 mm’ye ayarlanmıştır. Hava yastığının 13 ms’ de şişmeyi tamamlanması gerekmektedir.
Yan kapıya yerleştirilen hava yastığında; iki çeşit sensör anahtarı, direksiyon hava yastığı şişirme modülü, bir geniş düz bağlanmış hava yastığı ve bir hava yastığı muhafazası kullanılmaktadır.
Hava Yastığının Yayılma Sırasında Durumları
Hava yastığının yayılmasının etkilerini değerlendirmede en önemli kriter insanın ergonomik yapısıdır. Bu temel ilke doğrultusunda hava yastığı üç yönde hesap edilir.
- hava yastığının eni,
- hava yastığının yüksekliği,
- hava yastığının derinliği,
Bu saptamalar insanla bağımlı olarak şöyle tanımlanır:
- Hava yastığının derinliği; daha derin yastık yolcu veya sürücü üzerinde daha koruyucu etkiye sahiptir prensibiyle hareket edilerek hesaplanır.
- Hava yastığının yüksekliğinde ise; arcın tavanı üst limit olarak kabul edilir ve ona göre hesaplanır.
- Hava yastığı teknik değerlerinin fonksiyonelliği yolcu /sürücünün emniyet kemeri takıp takmama durumu ile bağımlıdır. Bu fonksiyonların her iki konumda da tanımlanması gerekmektedir.
-Yastığın yayılma durumunda yolcuya tepkisi ve tipi, yastık seçimine etki eder.
-Yolcu ile hava yastığı arasındaki mesafe arttıkça hava yastığından olan etki (çarpma) azalmaktadır. Bu azalmayı önlemek için de; hava yastığının ön cama yakın takılması ve ön cam boyunca yayılması önerilmektedir.
Hava yastığının yayılması
Şekilde görüldüğü gibi hava yastığı ön cam boyunca yayılınca; yastık ok (1) yönünde yayılarak yüksek orandaki (A) formuna ulaşır, daha sonra yastık ok (2) yönde yayılarak sonuçta (B) formunu alır. Burada istenen çarpışma esnasında hava yastığının en kısa zamanda (B) formunu almasıdır. Bunun olabilmesi içinde hava yastığının ok (2) yönünde hızlı bir şekilde yayılmasına bağlıdır.
Hava yastığının üniteleri
Şekilde görüldüğü gibi hava yastığı üniteleri şunlardan oluşmaktadır.
1. Kontrol lambası
2. Sürücüc hava yastığı
3. Kontrol kumanda aleti
4. Voltaj değiştirici
5. Kapasitör.
6. Emniyet kemeri gerginleştiricisi
1.Kontrol Lambası : Sistemin kontrolüne yarar .Kontrol lambası aracın kontağı açıldığında yaklaşık 10 saniye yanar ve sonra söner. Lambanın sönmesi sistemin sağlam olduğunu gösterilir.
2.Hava Yastığı : Önden herhangi bir çarpışma durumunda kontrol (Kumanda) ünitesi tarafından algılanan elektrik sinyali şişiriciler içerisinde bulunan ateşleme piline verilir. Ateşleme pili yardımıyla köprü ateşleyicisi ateşlenerek şişiricilerin içerisinde bulunan katı yakıt; binde birlik saniyelerde yanarak gaz halinde hava yastığının içerisine dolarak şişmesini sağlar. Böylece sürücünün vücudunu ön cama ve direksiyona çarpması önlenmiş olur.
Yaklaşık 0,1 saniye sonra hava yastığının içerisinde bulunan gaz, çıkış deliklerinde (orifislerden) dışarı çıkar.
3.Kontrol Kumanda Aleti : Bir metal kutunun içerisine hız ölçeği ve en küçük sinyalleri algılayan ve çıkışında ateşleme pilleri için yüksek akım (4 ampere kadar) veren ve aynı zamanda tüm sistem için gözetleme (Kontrol) işlevini gören bir alettir.
4.Voltaj Değiştirici : Akü voltajının 4 volt’a düşmesi halinde voltaj değiştirici devreye girerek akü voltajının 4 volt’un altına düşmemesini emniyet altına alır.
5. Kapasitör : Şayet araç aküsü kaza esnasında bozulmuşsa veya araçta elektrik irtibatı kesilmiş ise o anda kapasitör devreye girerek rezerve enerji temin ederek kontrol kumanda aletinin ve ateşleme devresinin çalışmasını emniyet altına alır.
6. Emniyet Kemeri Gerginleştiricisi: Elektrik güdüsü aracılığıyla yakıt kapsülünde bulunan yakıt ateşlenir. Bununla oluşan basınç pistonu sıvıyla dolu borunun içine iter. Boru içindeki bu sıvı belirli bir basınç altında borunun diğer ucundan türbin çarkına basılır. Türbin çarkının dönüş hareketi ile emniyet kemeri gerginleştiricisinin sarma makarası öyle çevrilir ki kemerin oturanın vücudunda tam anlamıyla sıkı durmasın sağlar.
Emniyet kemeri gerginleştiricisi
Hava Yastığının Açılmasının Zaman Akışı
Aşağıda görüldüğü üzere hava yastığı 50 km/h ‘lik bir hızla önden çarpışmada açılmasının zaman akışı şöyledir.
10 milisaniye sonra; hava yastığı sistemin harekete geçirilmesinin sınır değerine erişilmiştir. Ateşleme pili direksiyonda bulunan şişiriciyi ateşler. Sürücü henüz dik oturmaktadır
50 km/h ‘lik bir hızla önden çarpışmada 10 milisaniye sonra hava yastığının durumu
40 milisaniye sonra; hava yastığı tam açılmıştır. Sürücü öne doğru hareket eder. Emniyet kemeri bağlıdır ve esner. Çarpma enerjisi emniyet kemeri sayesinde kısmen azaltılır
50 km/h ‘lik bir hızla önden çarpışmada 40 milisaniye sonra hava yastığının durumu
60 milisaniye sonra; Sürücü,baş ve vücudun üst kısmıyla hava yastığının içine dalar. Hava yastığının arka tarafındaki boşaltma delikleri (orifisler) ,ağırlığın altında gazın aynı oranda bir gecikmeyle dışarı çıkmasını sağlar
50 km/h ‘lik bir hızla önden çarpışmada 60 milisaniye sonra hava yastığının durumu
110 milisaniye sonra ; Sürücü koltuğa doğru hareket eder. Hava yastığı büyük ölçüde boşalmıştır. Sürücü için görüş yeniden sağlanmıştır
50 km/h ‘lik bir hızla önden çarpışmada 110 milisaniye sonra hava yastığının durumu
Hava yastığı, emniyet kemerine ek bir sistem olarak düşünülmüştür. Üç noktadan tespitli emniyet kemerinin verimi sürücü için % 42 ve ön koltuktaki yolcu için % 39 olarak tahmin edilmiştir. Hava yastığı ile birlikte üç noktadan tespitli emniyet kemerinin kullanılması durumunda, hava yastığının verimliliğinin belirlenmesi çok zordur. Global olarak hava yastığının kullanımını % 4’ lük bir verim artışı sağladığı tahmin edilmektedir. Bu durum, sistem maliyeti ile mukayese edildiğinde genel verimliliğin düşük olması gibi görülebilir. Ancak sadece üç noktadan tespitli emniyet kemeri kullanıldığında, baş ve yüzün direksiyon çarpması gibi durumlar gözlemektedir ve göz ardı edilmemelidir. Son yıllarda direksiyonların enerji absorblama (yutma) özelliğinin arttırılmasına çalışılmaktadır. Ancak direksiyonun, enerji absorblama yeteneği arttırılsa bile (çarpma hızı 9 m/s’ yi geçince) çarpma sonucu meydana gelen kazaları önleyememektedir.
Hava yastığı, ilave tutma sistemleri üç temel alt sistem altında gururlandırılabilir.
- Şişiricilerle birlikte hava yastığı modülleri,
- Çarpma sensörleri ve bunlarla ilgili elektrik kabloları,
- Arıza bulma modülü )gösterge lambası ile birlikte).
Hava yastığı sisteminin ana parçalarının pek çok araçta aynı olması nedeniyle, çok sayıda insan hava yastığı sistemlerinin aynı olduğu sonucuna varmaktadır. Gerçekte hava yastığı sistemleri birbirlerinden oldukça farklıdır.
Bu farklılıklar;
- Farklı çarpma sensörleri ve yerleşimleri,
- Farklı gaz üretici kimyasal maddeleri, filtreler ve şişme oranları,
- Farklı hava yastığı malzemeleri ve havalandırmaları,
- Farklı elektronik modül dizaynları ve arıza bulucular,
- Şişme için gerekli olan farklı çarpma hızı ve yayılma şekli.
Yukarda belirtilen farklılıklar araçlarda değişik tasarım yaklaşımlarını beraberinde getirmiştir. Bazen, bu sistem farklılıklar kullanıcı şikayetlerinde yansımasını bulur.
Hiçbir hava yastığı her kazada açılacak şekilde tasarımlanmamıştır. Hava yastığı sistemi, yandan, arkadan çarpışmalarda ve devrilmelerde açılacak şekilde de tasarımlanmamıştır.
Hava yastığı sistemlerinin açılması, belirli çarpma hızlarından sonra olmakta ve çarpma hızı araçtan araca değişmektedir.
Hava yastığının yayılması için gerekli çarpma hızı “ yayılma eşiği” olarak tanımlanabilir.
Hava yastığının baştan beri SRS (Suplemental Restraint System= Tamamlayıcı önleme sistemi) olarak algılandığı Avrupa’nın aksine, Amerika da Passive Restraint (pasif güvenlik unsuru) olarak da insanları koruduğu kabul ediliyor.
Buna rağmen hava yastığının ölümcül sonuçları olduğuna inanılıyor. Birincisi, aktüel araştırmaların ortaya koyduğuna göre, hava yastığının koruyucu etkisi yüzde 10-20 civarında olabiliyor.
Sürücü ve yolcunun hayatını kurtaran bu güvenlik ekipmanı zaman, zaman kullanıcının yüzünde sürtünmeden dolayı yüzeysel sıyrıklara, burun bölgesinde hafif ezilmeye ve ensede hafif bir gerilmeye sebep olabilir.
Patlama anında sigara içmek yüzde hafif yanıklara yol açabilir.
Yüksek seviyedeki gürültü kulaklarda kısa süreli (en fazla 24 saat) duyma kaybına neden olabilmektedir.
Sağda yolcu hava yastığı olan bir otomobilin ön koltuğunda çocuk koltuğu kullanmamak gerekiyor. Çocuk koltuğunun sırtının yola baktığı pozisyonlarda sırtlık kokpite çok yakın olduğundan ve hava yastığı aniden şişeceğinden koltuktaki çocuk için ani ve çok büyük bir basınç yaratacaktır.
Bilgilerin alıntı yapılması durumunda izin alınmasını rica ederim.
