Hvordan kollisjonsputer fungerer

Den utplasserte kollisjonsputen inne i restene av en Enzo Ferrari. Se flere bilsikkerhetsbilder. Michael Tullberg / Getty Images

I årevis ga det pålitelige sikkerhetsbeltet den eneste formen for passiv tilbakeholdenhet i våre biler. Det var debatter om deres sikkerhet, spesielt knyttet til barn, men over tid vedtok store deler av landet obligatoriske setebeltelover. Statistikk har vist at bruken av bilbelter har reddet tusenvis av liv som kan ha gått tapt i kollisjoner.

I likhet med bilbelter har konseptet med kollisjonsputen - en myk pute å lande mot i en krasj - eksistert i mange år. Det første patentet på en oppblåsbar landingsapparat for fly ble inngitt under andre verdenskrig. På 1980-tallet dukket de første kommersielle kollisjonsputene opp i biler.

Siden modellåret 1998 har alle nye biler som er solgt i USA blitt pålagt å ha kollisjonsputer på både fører- og passasjersiden. (Lette lastebiler kom under regelen i 1999.) Til dags dato viser statistikk at kollisjonsputer reduserer risikoen for å dø i en direkte frontal krasj med ca. 30 prosent. Så kom setemonterte og dørmonterte sidekollisjonsputer. I dag går noen biler langt utover å ha doble kollisjonsputer til å ha seks eller til og med åtte kollisjonsputer. Etter å ha fremkalt noe av den samme kontroversen som omgikk bruk av belte i de første årene, er kollisjonsputene gjenstand for seriøs regjering og industri forskning og tester.

I denne artikkelen lærer du vitenskapen bak kollisjonsputen, hvordan enheten fungerer, hva dens problemer er og hvor teknologien går herfra.

Lov om bevegelse

Før vi ser på detaljer, la oss se på kunnskapen vår om bevegelseslover. Først vet vi at bevegelige gjenstander har momentum (produktet av massen og hastigheten til et objekt). Med mindre en utenfor makt fungerer på et objekt, vil gjenstanden fortsette å bevege seg med sin nåværende hastighet og retning. Biler består av flere gjenstander, inkludert selve kjøretøyet, løse gjenstander i bilen og selvfølgelig passasjerer. Hvis disse gjenstandene ikke er behersket, fortsetter de å bevege seg med uansett hastighet bilen kjører med, selv om bilen blir stoppet av en kollisjon.

Å stoppe et objekts momentum krever kraftvirkende over en tidsperiode. Når en bil krasjer, er kraften som kreves for å stoppe en gjenstand veldig stor fordi bilens fart har endret seg mens passasjerene ikke har det - det er ikke mye tid å jobbe med. Målet med ethvert tilleggssystem er å hjelpe til med å stoppe passasjeren mens du gjør så lite skade på ham eller henne som mulig.

Det en kollisjonspute vil gjøre er å senke passasjers hastighet til null med liten eller ingen skade. Begrensningene for at det må fungere innenfor er enorme. Airbaggen har mellomrommet mellom passasjeren og rattet eller dashbordet og en brøkdel av et sekund å jobbe med. Selv den lille mengden plass og tid er verdifull, men hvis systemet kan bremse passasjeren jevnt i stedet for å tvinge en brå stopp av bevegelsen.

I neste avsnitt skal vi se på delene av en kollisjonspute og se hvordan den blåses opp.