Aερόσακοι (4Τ 336, 9/1998)
Συντάκτης: Αλεξανδρινή Πέτρου
Πρωτότυπο άρθρο
Δεν κάνουν μόνο… μπαμ!
Η έμφαση που δικαιολογημένα δίνεται τα τελευταία χρόνια στην παθητική ασφάλεια των αυτοκινήτων έχει οδηγήσει στη γενίκευση της χρήσης του αερόσακου σε όλα σχεδόν τα μοντέλα, ανεξαιρέτως κατηγορίας. Εκτός από την αναμφισβήτητη συμβολή του στην αύξηση της παθητικής ασφάλειας, ένας ακόμα λόγος της διάδοσης του αερόσακου είναι ότι αποτελεί θαυμάσιο όπλο στα χέρια των τμημάτων μάρκετινγκ των αυτοκινητοβιομηχανιών εξαιτίας του θεαματικού τρόπου με τον οποίο προστατεύει τους επιβάτες.
Ο εντυπωσιακός τρόπος λειτουργίας του αερόσακου κλέβει την παράσταση από τον πρωταγωνιστή της παθητικής ασφάλειας, που δεν είναι άλλος από τις ζώνες ασφαλείας, αλλά και από το ηλεκτρονικό σύστημα που, όπως συμβαίνει με όλες τις λειτουργίες των σύγχρονων αυτοκινήτων, ελέγχει και τη λειτουργία του συστήματος προστασίας των επιβατών.
ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΟ ΣΥΣΤΗΜΑ SRS;
Για την επίτευξη της καλύτερης δυνατής προστασίας των επιβατών σε περίπτωση σύγκρουσης, τα σύγχρονα αυτοκίνητα, εκτός από τον κατάλληλο σχεδιασμό του αμαξώματος, είναι εφοδιασμένα και με μια σειρά μηχανικών και ηλεκτρονικών συστημάτων:
- Τις ζώνες ασφαλείας.
- Τις αρπάγες σύσφιγξης των ζωνών ασφαλείας.
- Τα καθίσματα αντιβύθισης.
- Τους προεντατήρες των ζωνών ασφαλείας.
- Τους αερόσακους οδηγού/συνοδηγού.
- Τους πλευρικούς αερόσακους.
Από τα παραπάνω συστήματα τα τρία τελευταία αποτελούν το συμπληρωματικό σύστημα προστασίας των επιβατών που είναι γνωστό ως σύστημα SRS (αρχικά των λέξεων Supplementary Restraint System).
Αερόσακοι αμερικανικών και ευρωπαϊκών προδιαγραφών
Στις ΗΠΑ δεν είναι υποχρεωτική η χρήση της ζώνης ασφαλείας, ενώ είναι νομοθετημένη η ύπαρξη αερόσακων οδηγού και συνοδηγού σε όλα τα αυτοκίνητα. Έτσι οι αερόσακοι των αυτοκινήτων που πωλούνται στην Αμερική πρέπει να απορροφούν όλη την κινητική ενέργεια του σώματος και να προστατεύουν από χτυπήματα όλο τον κορμό από τη μέση και πάνω. Γι' αυτό και ο όγκος τους είναι σαφώς μεγαλύτερος.
Για παράδειγμα αυτός του οδηγού φτάνει τα 60 λίτρα, ενώ ακόμα μεγαλύτερος είναι αυτός του συνοδηγού, το μέγεθος του οποίου εξαρτάται και από τη διαμόρφωση του εκάστοτε εσωτερικού του αυτοκινήτου.
[[image 4t1.JPG height="300px"]
Σχήμα 1: Σχεδιασμός τους συστήματος SRS σε ηλεκτρονικό υπολογιστή
Αντίθετα, στην Ευρώπη είναι υποχρεωτική η χρήση ζωνών ασφαλείας τριών σημείων, ενώ η ύπαρξη αερόσακου δεν επιβάλλεται με κάποιο νόμο. Έτσι ο αερόσακος, όπου υπάρχει, συμπληρώνει την προστασία που προσφέρει η ζώνη ασφαλείας. Κύριος στόχος του αερόσακου ευρωπαϊκών προδιαγραφών είναι να προστατεύει το στήθος και το κεφάλι από τυχόν πρόσκρουση σε σκληρά σημεία του εσωτερικού του οχήματος που βρίσκονται πολύ κοντά, για να μπορεί η ζώνη ασφαλείας να αποτρέψει την επαφή μαζί τους. Τέτοιο σημείο είναι για παράδειγμα η στεφάνη του τιμονιού. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με πολύ μικρότερο όγκο αερόσακου, όπως π.χ. 30 λίτρα.
Πολλοί ευρωπαίοι κατασκευαστές όμως προτιμούν να χρησιμοποιούν αερόσακους που πλησιάζουν σε μέγεθος τους αμερικανικούς για την επίτευξη ακόμα καλύτερων αποτελεσμάτων.
Ο συμπληρωματικός ρόλος του αερόσακου ως προς τη ζώνη ασφαλείας στην Ευρώπη είναι ο λόγος που χρησιμοποιούμε το όνομα συμπληρωματικό σύστημα προστασίας (SRS). Ο συνδυασμός ζώνης ασφαλείας και SRS είναι μέχρι σήμερα ο πιο αποτελεσματικός τρόπος προστασίας οδηγού και συνοδηγού.
Οι αερόσακοι οδηγού/συνοδηγού
Ο αερόσακος του οδηγού αποτελείται από μια μεταλλική βάση στο κέντρο του τιμονιού, πάνω στην οποία στηρίζεται ένας πυροτεχνικός μηχανισμός παραγωγής του προωθητικού αερίου. Ο ίδιος ο σάκος είναι υφασμένος σε ένα κομμάτι χωρίς ραφές με ειδική μέθοδο και βρίσκεται διπλωμένος πάνω από τον πυροτεχνικό μηχανισμό. Όλα αυτά είναι σφραγισμένα μέσα στο τιμόνι με ένα πλαστικό κάλυμμα που εσωτερικά έχει προκαθορισμένα σημεία θραύσης, έτσι ώστε να ανοίγει με συγκεκριμένο τρόπο όταν ξεδιπλώνεται ο αερόσακος.
Ανάλογη είναι και η κατασκευή του αερόσακου του συνοδηγού, απλά επειδή εδώ ο όγκος είναι μεγαλύτερος, υπάρχουν δύο πυροτεχνικοί μηχανισμοί. Βρίσκεται τοποθετημένος στο ταμπλό μπροστά από το συνοδηγό και καλύπτεται επίσης με πλαστικό κάλυμμα ενσωματωμένο στην επιφάνεια του ταμπλό.
Σχήμα 2: Πλήρες σύστημα προστασίας σε ένα ευρωπαϊκό αυτοκίνητο. Φαίνονται και οι δύο πλευρές της παθητικής ασφάλειας: η δομή του αμαξώματος και το σύστημα SRS με αερόσακο οδηγού, λαμπάκι ελέγχου, ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, αερόσακο συνοδηγού, προεντατήρες, δορυφορικούς αισθητήρες. πλευρικούς αερόσακους, μηχανισμό περιέλιξης ζωνών με αρπάγες σύσφιγξης και πίσω ζώνες ασφαλείας τριών σημείων.
Σχήμα 3: Ο πυροτεχνικός μηχανισμός βρίσκεται κλεισμένος μέσα σε ένα κέλυφος. Αποτελείται από τον πυροκροτητή, το προωθητικό μέσο και τον καταλύτη. Το κέλυφος είναι κατασκευασμένο από χάλυβα υψηλής αντοχής. Ο πυροκροτητής προκαλεί την ανάφλεξη του προωθητικού μέσου, το οποίο εκρήγνυται παράγοντας τα αέρια που γεμίζουν ακαριαία τον αερόσακο. Ανάμεσα στα αέρια βρίσκεται και μονοξείδιο του άνθρακα το οποίο μετατρέπεται σε διοξείδιο του άνθρακα με τη βοήθεια του καταλύτη. Αν η πίεση των αερίων ξεπεράσει μία προκαθορισμένη τιμή, τότε μέρος των αερίων εκτονώνεται από το πίσω μέρος του κελύφους και δε φτάνει ποτέ στον αερόσακο. Ο λόγος είναι για να μη χτυπήσει ο αερόσακος με περισσότερη δύναμη από όση πρέπει τον οδηγό ή/και το συνοδηγό.
Οι προεντατήρες των ζωνών ασφαλείας
Εκτός από τους αερόσακους το σύστημα SRS περιλαμβάνει και τους προεντατήρες των ζωνών ασφαλείας οδηγού και συνοδηγού. Σε περίπτωση μετωπικής σύγκρουσης οι προεντατήρες τεντώνουν τις ζώνες ασφαλείας, περιορίζοντας με αυτό τον τρόπο την προς τα εμπρός κίνηση των επιβατών.
Υπάρχουν δύο ειδών προεντατήρες, οι μηχανικοί και οι πυροτεχνικοί. Οι μηχανικοί προεντατήρες ήταν οι πρώτοι που χρησιμοποιήθηκαν. Σε αυτούς τους προεντατήρες η αγκράφα της ζώνης ασφαλείας είναι συνδεδεμένη με ένα συμπιεσμένο σπειροειδές ελατήριο το οποίο συγκρατείται με ένα σύστημα μοχλών. Όταν η επιβράδυνση υπερβεί κάποιο όριο, ένας αδρανειακός μηχανισμός (κυλιόμενης μπίλιας ή κινούμενης μάζας) μετακινεί τους μοχλούς
ελευθερώνοντας το ελατήριο, το οποίο εκτονώνεται έλκοντας την αγκράφα και τεντώνοντας τη ζώνη σε 8 χιλιοστά του δευτερολέπτου.
Σήμερα οι μηχανικοί προεντατήρες έχουν αντικατασταθεί από τους πυροτεχνικούς. Στους πυροτεχνικούς προεντατήρες η αγκράφα της ζώνης συνδέεται με ένα σύρμα σε ένα έμβολο που κινείται μέσα σε έναν κύλινδρο. Στο άκρο του κυλίνδρου προς την πλευρά της αγκράφας βρίσκεται ένας πυροκροτητής. Όταν αυτός πυροδοτηθεί, παράγονται αέρια τα οποία εκτονώνονται πιέζοντας το έμβολο, οπότε τεντώνεται η ζώνη. Το έμβολο έχει κωνικό σχήμα και ανάμεσα σε αυτό και στα τοιχώματα του κυλίνδρου υπάρχουν μεταλλικά σφαιρίδια. Χάρη στην κωνική του διαμόρφωση, το έμβολο, μόλις αρχίσει η επιστροφή του, σφηνώνει πάνω στα σφαιρίδια και δεν μπορεί να επιστρέψει στην αρχική του θέση. Έτσι η ζώνη παραμένει τεντωμένη. Η όλη διαδικασία διαρκεί 15 χιλιοστά του δευτερολέπτου. Το κύριο πλεονέκτημα των πυροτεχνικών προεντατήρων είναι ότι η πυροδότησή τους ελέγχεται ηλεκτρονικά με πολύ μεγάλη ακρίβεια.
Εκτός από τους προεντατήρες σήμερα οι ζώνες ασφαλείας έχουν και αρπάγες σύσφιγξης στην έξοδό τους από τον αδρανειακό μηχανισμό ξετυλίγματος/ασφάλισης. Oι αρπάγες αυτές εμποδίζουν το σφίξιμο της ζώνης γύρω από το καρούλι του αδρανειακού μηχανισμού, όταν αυτός έχει μπλοκαριστεί. Έτσι δεν παρατηρείται το φαινόμενο του μερικού ξετυλίγματος λόγω της πιο σφιχτής εφαρμογής της ζώνης γύρω από το καρούλι.
Η ζωή μας προστατεύεται ηλεκτρονικά
Πότε πυροδοτούνται όμως οι πυροκροτητές των αερόσακων και των ζωνών ασφαλείας; Όπως σωστά μαντέψατε, την εντολή «Πυρ» τη δίνει ένας ηλεκτρονικός μικροεπεξεργαστής. Ένα «Πυρ» που δίνεται ηλεκτρονικά, για να σώσει αντί να αφαιρέσει ζωές.
Η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου του συστήματος SRS αποτελείται από τον αισθητήρα σύγκρουσης, τον αισθητήρα επαλήθευσης, τον ηλεκτρονικό μικροεπεξεργαστή και έναν πυκνωτή που σε περίπτωση διακοπής της παροχής τάσης σε μια σύγκρουση ―για παράδειγμα λόγω καταστροφής της μπαταρίας κατά τη σύγκρουση― εξακολουθεί να τροφοδοτεί με τάση το σύστημα για 150 χιλιοστά του δευτερολέπτου, χρόνος αρκετός για να ενεργοποιηθούν οι προεντατήρες των ζωνών και οι αερόσακοι, αν κριθεί απαραίτητο.
Ο αισθητήρας σύγκρουσης παράγει ένα ηλεκτρικό σήμα κατά την επιβράδυνση ή την επιτάχυνση με εκμετάλλευση των πιεζοηλεκτρικών ιδιοτήτων του πυριτίου. Είναι ιδιαίτερα ευαίσθητος και δεν πρέπει να εκτίθεται σε ισχυρές δονήσεις ή να πέσει στο έδαφος.
Εξαιτίας της μεγάλης ευαισθησίας του αισθητήρα σύγκρουσης υπάρχει και ο αισθητήρας επαλήθευσης. Πρόκειται για έναν καθαρά μηχανικό αδρανειακό διακόπτη ο οποίος ενεργοποιείται μόνο σε επιβραδύνσεις άνω των 2g. Ο αισθητήρας αυτός δεν επιτρέπει την πυροδότηση του αερόσακου σε επιβράδυνση μικρότερη από 2g. Με άλλα λόγια, για να ενεργοποιήσει τον πυροκροτητή του αερόσακου ο μικροεπεξεργαστής, πρέπει να δεχθεί σήμα και από τους δύο αισθητήρες. Δε συμβαίνει όμως το ίδιο και με τους προεντατήρες των ζωνών ασφαλείας, όταν αυτοί είναι πυροτεχνικοί. Σ' αυτή την περίπτωση, για την πυροδότηση των προεντατήρων λαμβάνεται υπόψη μόνο το σήμα του αισθητήρα σύγκρουσης. Έτσι, πάντα πυροδοτούνται πρώτα οι προεντατήρες και μετά οι αερόσακοι. Υπάρχει μάλιστα περίπτωση οι αερόσακοι να μην πυροδοτηθούν, αν η σύγκρουση δεν είναι μεγάλη.
Για τον αερόσακο του οδηγού χρησιμοποιείται ένας ιδιαίτερα εξελιγμένος τρόπος σύνδεσης με την ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, μιας και οι κλασικές δακτυλιοειδείς περιστρεφόμενες επαφές (καρβουνάκια) δεν έχουν ικανοποιητική αξιοπιστία όταν μεταφέρουν σήματα χαμηλής τάσης, όπως αυτά που παράγει η μονάδα ηλεκτρονικού ελέγχου του αερόσακου. Πρόκειται για ένα επίπεδο καλώδιο, λεπτό σαν ταινία, με ενσωματωμένα αγώγιμα αυλάκια. Το ένα άκρο του καλωδίου συνδέεται σε ένα δαχτυλίδι που είναι σταθερά στερεωμένο στην κολόνα του τιμονιού. Το άλλο άκρο συνδέεται σε ένα δαχτυλίδι που περιστρέφεται μαζί με το τιμόνι. Το καλώδιο έχει αρκετό μήκος, το οποίο τυλίγεται γύρω από το σταθερό δαχτυλίδι σχηματίζοντας μια σπείρα όμοια με αυτήν που σχηματίζουν τα ελατήρια κουρδίσματος των μηχανικών ρολογιών. Γυρίζοντας το τιμόνι, η σπείρα αυτή κουρδίζεται ή ξεκουρδίζεται, ανάλογα με την κατεύθυνση που στρίβουμε, ακριβώς όπως και το ελατήριο των ρολογιών. Γι' αυτό ο μηχανισμός αυτός έχει επικρατήσει να λέγεται ωρολογιακό ελατήριο. Το μήκος του καλωδίου
είναι αρκετό, ώστε ποτέ να μην τεντώνεται πριν φτάσει το τιμόνι στο τέρμα της διαδρομής του.
Οι πλευρικοί αερόσακοι
Η τελευταία εξέλιξη είναι οι πλευρικοί αερόσακοι που τοποθετούνται για να προστατεύουν τους επιβάτες στις πλευρικές συγκρούσεις, στις οποίες όλα τα αυτοκίνητα εξακολουθούν να είναι πολύ ευάλωτα. Οι πλευρικοί αερόσακοι είναι ενσωματωμένοι στις εξωτερικές πλευρές των μπροστινών καθισμάτων ή στις μπροστινές πόρτες. Έχουν χωρητικότητα 15 λίτρων και προστατεύουν το άνω μέρος του σώματος από χτυπήματα στις σκληρές πλαϊνές επιφάνειες του εσωτερικού του αυτοκινήτου. Σε αντίθεση με τους μπροστινούς αερόσακους και τους προεντατήρες των ζωνών, που ελέγχονται από την ίδια ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου, ο κάθε πλευρικός αερόσακος ελέγχεται από τη δική του ξεχωριστή ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου. Η καθεμία από αυτές τις ηλεκτρονικές μονάδες ελέγχου αποτελείται από δύο ίδιους πιεζοηλεκτρικούς αισθητήρες επιβράδυνσης, από τους οποίους ο ένας παίζει το ρόλο του αισθητήρα επαλήθευσης. Τα σήματα από τους δύο αισθητήρες αναλύονται από τον ηλεκτρονικό μικροεπεξεργαστή, ο οποίος όταν διαπιστώσει κίνδυνο στέλνει σήμα πυροδότησης στον πυροκροτητή του πλευρικού αερόσακου. Oι ηλεκτρονικές μονάδες ελέγχου των πλευρικών αερόσακων ονομάζονται και δορυφορικοί αισθητήρες.
Χωρίς παρεξήγηση
Κάθε φάρμακο έχει και τις παρενέργειές του. Σε περίπτωση σύγκρουσης η λειτουργία των αερόσακων δεν είναι… απαλή σαν χάδι για τον οδηγό και τους επιβάτες. Ο θόρυβος που κάνουν όταν ανοίγουν οι αερόσακοι είναι εκκωφαντικός (πάνω από 120 Ντεσιμπέλ). Τα αέρια που κατακλύζουν την καμπίνα των επιβατών μπορεί να προκαλέσουν δυσφορία, δεν είναι όμως τοξικά. Η θερμοκρασία καύσης του προωθητικού υλικού για την παραγωγή των αερίων είναι υψηλή. Επίσης το συνθετικό υλικό από το οποίο είναι κατασκευασμένος ο αερόσακος μπορεί να δημιουργήσει μικροσπινθήρες λόγω στατικού ηλεκτρισμού όταν τριφτεί στα ρούχα. Δεν αποκλείεται λοιπόν οι επιβάτες να δουν μικροκαψίματα στα ρούχα τους ή να πάθουν μικροεγκαύματα στο στήθος (από κάψιμο ρούχων) ή στο πρόσωπο (από αέρια). Θα έχει όμως σωθεί η ζωή τους ή τουλάχιστον η σωματική τους ακεραιότητα.
Πρέπει επίσης να γνωρίζουμε ότι οι κάθε είδους αερόσακοι και οι προεντατήρες των ζωνών δε λειτουργούν σε κάθε σύγκρουση, αλλά μόνο όταν η ηλεκτρονική μονάδα ελέγχου κρίνει ότι είναι απαραίτητο. Και το λέμε αυτό επειδή υπάρχουν περιπτώσεις ατυχημάτων στις οποίες οι ζημιές είναι μεγάλες, αλλά οι επιβάτες μένουν σώοι και αβλαβείς, χωρίς να ανοίξουν οι αερόσακοι. Σε αυτές τις περιπτώσεις ορισμένοι αναζητούν αποζημιώσεις από τους κατασκευαστές, λες και για το ατύχημά τους (δηλαδή τις υλικές ζημιές) φταίει το ότι δεν άνοιξε ο αερόσακος.
Τέλος, μη φανταστείτε ποτέ ότι είσαστε άτρωτοι μέσα σε ένα αυτοκίνητο εφοδιασμένο με όλα τα παραπάνω συστήματα. Όσα συστήματα και να επινοήσει ο άνθρωπος δεν μπορεί να αναιρέσει τους φυσικούς νόμους.
Αερόσακοι (C&D 13, 12/1990)
Κείμενο: Δ. Χοϊδάς
Στις λίστες παραγγελιών των Μερσεντές και των BMW αναφέρεται πάντοτε ο αερόσακος (Airbag). Τι είναι και τι προσφέρει στα αλήθεια;
Κάποτε, το «αυτοκίνητο - τανκ» - ήταν η… κυρίαρχη ιδεολογία στον - τομέα της παθητικής ασφάλειας. Πολλοί κατασκευαστές μπόρεσαν και πούλησαν τόνους από «σίδερα» στην τιμή ενός… αυτοκινήτου, βασισμένοι στο γεγονός ότι το ευρύ κοινό ήταν εντελώς απληροφόρητο - ή ακόμα χειρότερα: ημιπληροφορημένο! - πάνω στις αιτίες ενός θανατηφόρου ατυχήματος. Οι εξαιρετικά παραμορφωμένες λαμαρίνες, τα κομμένα στα δύο αμαξώματα και οι κινητήρες που έφταναν μέσα στο θάλαμο επιβατών αποτέλεσαν τη «στάνταρ» εικόνα που προέβαλαν (και προβάλλουν…) τα μέσα ενημέρωσης.
Η αλήθεια όμως ήταν διαφορετική: πέρα από τις ακραίες εξαιρέσεις, η συνηθέστερη εικόνα ενός ατυχήματος με μοιραίες συνέπειες ήταν ταυτισμένη με ελάχιστα παραμορφωμένες καμπίνες, μέσα στις οποίες οι επιβάτες είχαν τραυματιστεί προσκρούοντας σε σκληρές επιφάνειες…
Η μετωπική σύγκρουση είναι η χειρότερη εκδοχή ενός ατυχήματος: η ενέργεια που παραμορφώνει τα σχήματα ή εκτοξεύει τους επιβάτες είναι σχεδόν πάντοτε αθροιστική όταν αφορά δύο αντίθετα κινούμενα οχήματα, ενώ, εξαιτίας της φύσης της, η μορφή αυτή σύγκρουσης συνοδεύεται από μια σχεδόν άμεση ακινητοποίηση. Σε μια τέτοια περίπτωση οι επιβάτες συνεχίζουν να «ταξιδεύουν» μέσα στην καμπίνα με την ταχύτητα που είχε το όχημα στην αρχή της σύγκρουσης. Η πρόσδεση των επιβατών με τις ζώνες ασφαλείας αποτέλεσε μια λογική σκέψη που, όμως, δεν θα ήταν τόσο αποτελεσματική όσο είναι σήμερα, αν ταυτόχρονα δεν προχωρούσε η εξέλιξη της θεωρίας (και της έμπρακτης εφαρμογής) των αμαξωμάτων ελεγχόμενης παραμόρφωσης. Σκεφτείτε, απλά, τι θα γινόταν αν ένα τελείως άκαμπτο αυτοκίνητο προσέκρουε πάνω σε ένα ακλόνητο εμπόδιο με υψηλή ταχύτητα: οι «δεμένοι» επιβάτες θα είχαν συνθλίβει από τα υψηλά φορτία που θα εφάρμοζαν στο σώμα τους οι ζώνες αποσβένοντας ολομόναχες… - την κινητική ενέργεια του ανθρώπινου κορμιού…
Ούτε όμως κι αυτά είναι αρκετά, όπως και τίποτε δεν είναι πραγματικά αρκετό στον τομέα της παθητικής ασφάλειας: όλη η προσπάθεια κι η εξέλιξη στόχο έχουν να αυξήσουν την ταχύτητα με την οποία θα υπάρχει «επιβίωση» των επιβατών, ύστερα από κάποια μετωπική σύγκρουση.
Σε χαμηλής ταχύτητας συγκρούσεις, η ζώνη ασφαλείας προστατεύει αποτελεσματικά τον οδηγό. Τα πράγματα αρχίζουν και περιπλέκονται από τη στιγμή που τα χιλιόμετρα αρχίσουν να ανεβαίνουν: από κάποιο όριο και πάνω, η ελαστική επιμήκυνση της ζώνης - στη διάρκεια της σύγκρουσης - μπορεί να φτάσει σε τέτοια όρια που το κεφάλι του οδηγού να κτυπήσει στο τιμόνι. Τα πράγματα γίνονται πιο περίπλοκα στην περίπτωση των οδηγών που προτιμούν να οδηγούν με τα χέρια λυγισμένα και το κάθισμα τραβηγμένο μπροστά: στην περίπτωση αυτή, η ζώνη δεν αποτρέπει την πρόσκρουση του σώματος στο τιμόνι - απλά περιορίζει κάπως την ταχύτητα με την οποία συμβαίνει κάτι τέτοιο… Μια μερική λύση στο πρόβλημα αυτό είναι ο αυτόματος «εντατήρας» ζωνών: μια διάταξη που ενεργοποιείται ηλεκτρονικά τη στιγμή της σύγκρουσης και μαζεύει όλα τα «μπόσικα» από τη ζώνη, περιορίζοντας έτσι την εμβέλεια κίνησης του σώματος. Η σημαντικότερη όμως «επικουρική» λύση είναι οι αερόσακοι.
Ο αερόσακος δεν είναι τίποτε άλλο από μια διάταξη με παρόμοιο προορισμό προς αυτόν των ζωνών ασφαλείας: παρεμποδίζει «ελαστικά» την κίνηση του οδηγού (ή του επιβάτη…) προς τα εμπρός, ύστερα από μια σύγκρουση. Η μόνη ουσιαστική διαφορά εντοπίζεται στο ότι, ενώ οι ζώνες αποδεικνύονται χρήσιμες σε κάθε είδους σύγκρουση, οι αερόσακοι ενεργοποιούνται μόνο στη μετωπική. Σε μια τέτοια περίπτωση, ακόμα κι αν οι ζώνες συγκρατήσουν σωστά το κορμί (όσο «σωστά» μπορούν να το συγκρατήσουν οι ζώνες τριών σημείων) το κεφάλι συνεχίζει να κινείται προς τα εμπρός - με την ταχύτητα του κορμιού πριν την επιβράδυνσή του από τη ζώνη - συγκρατούμενο μόνο από τους αυχενικούς σπονδύλους τους οποίους και καταπονεί εξαιρετικά. Ακόμα κι αν το μέτωπο δεν φτάσει να κτυπήσει στο τιμόνι ή το ταμπλό, στην κορύφωσή της προς τα εμπρός κίνησης, η «επενέργεια» της σύγκρουσης δεν έχει τελειώσει: στην αμέσως επόμενη στιγμή, ένα σημαντικό ποσοστό εναπομένουσας ενέργειας θα ωθήσει βίαια το κεφάλι προς τα πίσω, είτε κτυπώντας το πάνω στο προσκέφαλο του καθίσματος (αν υπάρχει) είτε εκτείνοντάς το πίσω από το κάθισμα, αν το προσκέφαλο -απουσιάζει ή είναι χαμηλότερο από το κανονικό, προκαλώντας σίγουρες αυχενικές κακώσεις, μικρότερου ή μεγαλύτερου βαθμού. Ας μη νομιστεί - όπως, λανθασμένα, έχει γίνει στο παρελθόν - ότι ο αερόσακος μπορεί να υποκαταστήσει τη ζώνη ασφαλείας σε μια μετωπική σύγκρουση: δεν είναι πάντοτε ικανός να απορροφήσει τη συνολική ενέργεια ενός ανθρώπινου κορμιού. Το ουσιαστικότερο που μπορεί να κάνει, υπενθυμίζουμε, είναι να μετριάσει την εμβέλεια της εκτόξευσης του κεφαλιού προς τα εμπρός, απορροφώντας ως ένα μεγάλο βαθμό, την κινητική του ενέργεια που κάτω από άλλες συνθήκες θα είχε «δαπανηθεί», είτε από τις ζώνες (διαμέσου όμως της σπονδυλικής στήλης!) είτε από ακίνητα μέρη πάνω στα οποία θα προσέκρουε το κρανίο… Πώς όμως λειτουργεί ο αερόσακος; Και το πιο σπουδαίο: υπάρχει πλήρης αξιοπιστία στην ενεργοποίησή του; Ποιες πιθανότητες υπάρχουν στο να ανοίξει όταν δεν χρειάζεται (π.χ. σε ένα «ακούμπημα» την ώρα του παρκαρίσματος ή σε ένα απότομο φρενάρισμα) αλλά να μην ανοίξει τη στιγμή που κάτι τέτοιο θα ήταν απαραίτητο;
Σχήμα 3: Στο σχήμα φαίνεται το εύρος της περιοχής «σύγκρουσης» που οι αερόσακοι αποτρέπουν οποιονδήποτε τραυματισμό των επιβατών.
Η απάντηση σε όλα αυτά έρχεται από τους κατασκευαστές και είναι απόλυτα καθησυχαστική - λογικό άλλωστε, ύστερα από τα πάνω από είκοσι χρόνια εξέλιξης!
Λανθασμένη ενεργοποίηση του αερόσακου είναι αδύνατον να πραγματοποιηθεί: η εντολή για τη λειτουργία του αερόσακου προέρχεται από έναν αισθητή τοποθετημένο στο εμπρός μέρος του αυτοκινήτου, που δουλειά του είναι να ανιχνεύει (ελέγχοντας τις παραμορφώσεις του αμαξώματος) αν έχει συμβεί ατύχημα του οποίου το μέγεθος να ισοδυναμεί με πρόσκρουση σε ακλόνητο εμπόδιο με ταχύτητα μεγαλύτερη από 20χλμ./ώρα. Μετά την «επιβεβαίωση» της πρόσκρουσης ο αισθητής ενεργοποιεί μια μονάδα διέγερσης που πυροδοτεί μια κάψουλα με εκρηκτική ύλη. Μέσα σε 25-30 χιλιοστά του δευτερολέπτου τα αέρια της έκρηξης «φουσκώνουν» με πίεση τα 60 λίτρα όγκου του αερόσακου κατασκευασμένος από υφαντές που είναι πολυαμιδικές ίνες με στεγανή ελαστική επικάλυψη. Παρ' όλη τη στεγανότητα του υλικού του, ο αερόσακος δεν είναι πραγματικά στεγανός, ούτε θα έπρεπε άλλωστε: ένας τελείως στεγανός αερόσακος το μόνο που θα κατόρθωνε θα ήταν να προστατεύσει τον επιβάτη από μια πρόσθια πρόσκρουση, αλλά την επόμενη στιγμή θα τον «γκελάριζε» βίαια προς τα πίσω. Έτσι, υπάρχουν στη βάση του αερόσακου βαλβίδες «ελεγχόμενης διαφυγής» που επιτρέπουν στο αέριο να εκτονωθεί με «τριβή», έτσι ώστε να αποσβεστεί ένα μεγάλο μέρος της κινητικής ενέργειας. Με τον τρόπο αυτό απαλύνεται τόσο πολύ η διαδικασία της πρόσκρουσης, ώστε να φτάνει η Μερσεντές να εγγυάται μεγαλύτερη πιθανότητα να μη σπάσουν τα γυαλιά - που ενδεχόμενα φοράει ο οδηγός - αν υπάρχει αερόσακος, έστω κι αν το πρόσωπο «βυθιστεί» μέσα σ' αυτόν. Ακόμα όμως κι αν είναι σίγουρη η χρησιμότητα ενός «φουσκωμένου» αερόσακου στη διάρκεια μιας σύγκρουσης, ποιος μας διαβεβαιώνει ότι πραγματικά ο σάκος θα ανοίξει τη στιγμή που πρέπει και δεν θα αποτελέσει ένα ακριβοπληρωμένο «αξεσουάρ» που έμεινε ανενεργό ακριβώς τη στιγμή που ήταν απαραίτητο;
Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα είναι ενθαρρυντική, βασισμένη σε καθαρά… στατιστικούς λόγους: απλά, οι αερόσακκοι δοκιμάζονται εδώ και πάρα πολλά χρόνια και στη διάρκεια της εξέλιξής τους άπειρες «εργαστηριακές» συγκρούσεις απέδειξαν τη μηδαμινότητα της πιθανότητας να μην ανοίξουν. Βέβαια, η υποδομή του μηχανισμού ενεργοποίησής τους βασίζεται στη σύγχρονη ηλεκτρονική, χάρη στην οποία μπορούμε να έχουμε αξιόπιστα κυκλώματα συνεχούς «αυτοελέγχου» της ετοιμότητας του συστήματος.
Για παράδειγμα, ο αερόσακος της Μερσεντές (που αποτελεί και το «υπόδειγμα» για την εφαρμογή των αερόσακων στα αυτοκίνητα που θα κυκλοφορούν στην Ευρώπη) διαθέτει μια τέτοια σχεδίαση που, τυπικά, εξασφαλίζει απόλυτη αξιοπιστία στο σύστημα, πράγμα που έχει αποδειχθεί εργαστηριακά για χρήση του αυτοκινήτου «ισοδύναμη» με ένα δις χιλιομέτρων!
Στην απίθανη περίπτωση που θα συμβεί κάποια ανωμαλία, είναι σχεδόν εκατό τοις εκατό σίγουρο ότι ο οδηγός θα έχει ειδοποιηθεί γι' αυτήν έγκαιρα: ο αισθητής συγκρούσεων είναι συνδεμένος με μια αυτοδιαγνωστική ομάδα, που με τη σειρά της στέλνει ανάλογο σήμα σε ένα προειδοποιητικό φως στο ταμπλό. Μόλις ο οδηγός γυρίσει το διακόπτη της μηχανής, στο ξεκίνημα κάθε διαδρομής, στο σύστημα αυτοδιάγνωσης «τρέχει» ένα πρόγραμμα ελέγχου, στη διάρκεια του οποίου το λαμπάκι στο ταμπλό παραμένει αναμμένο. Το «τρέξιμο» του προγράμματος αυτοδιάγνωσης διαρκεί δέκα δευτερόλεπτα' αν όλα αποδειχθούν εντάξει, το φωτάκι θα σβήσει, αν όχι, θα παραμείνει αναμμένο, ειδοποιώντας τον οδηγό να σπεύσει για επισκευές. Το ίδιο θα πρέπει να κάνει αν το λαμπάκι δεν ανάψει αρχικά, πράγμα που μεταφράζεται σε πρόβλημα του κυκλώματος αυτοδιάγνωσης (ή… καμένο λαμπάκι!) Στη διάρκεια της διαδρομής γίνονται από το πρόγραμμα τυχαίοι έλεγχοι διαφόρων σημείων και, αν παρουσιαστεί πρόβλημα, πάλι θα υπάρξει φωτεινή ένδειξη. Χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα, όλο το σύστημα παραμένει ανενεργό, γι' αυτό και είναι ζωτικής σημασίας η διατήρηση της τάσης στα κυκλώματα ελέγχου και ενεργοποίησης, κάθε στιγμή. Έτσι, ένας μετασχηματιστής εξασφαλίζει τη σωστή τάση ακόμα κι αν η μπαταρία είναι «πεσμένη», ενώ ένας ειδικός μικροσυσσωρευτής έχει συνεχώς αποθηκευμένο το ρεύμα που χρειάζεται για την ενεργοποίηση του σάκου, έτσι ώστε να μην αποτελεί πρόβλημα η πιθανότητα καταστροφής της μπαταρίας του αυτοκινήτου κατά τις πρώτες στιγμές της σύγκρουσης…
