كيفية صناعة ( air bag ) كيس الهواء
( air bag ) كيس الهواء
خلفية
الوسادة الهوائية هي وسادة قابلة للنفخ مصممة لحماية ركاب السيارات من الإصابة الخطيرة في حالة الاصطدام. الوسادة الهوائية هي جزء من نظام نفخ قابل للنفخ، يعرف أيضا باسم نظام ضبط وسادة الهواء (أكرس) أو نظام كيس تكميلي إضافي (سرس)، لأن الوسادة الهوائية مصممة لاستكمال الحماية التي توفرها أحزمة الأمان. لا تزال هناك حاجة إلى أحزمة مقعد لعقد الركاب في مكان آمن، وخاصة في الآثار الجانبية، والآثار الخلفية، و رولوفرز. عند الكشف عن الاصطدام، أكياس الهواء تضخيم على الفور لتخفيف الركاب المكشوفة مع وسادة كبيرة مليئة بالغاز.
يتكون نظام كيس الهواء النموذجي من وحدة كيس الهواء (التي تحتوي على نافخة أو مولد الغاز و كيس الهواء)، وأجهزة الاستشعار تحطم، وحدة مراقبة التشخيص، عجلة القيادة ربط لفائف، ومصباح مؤشر. هذه المكونات كلها مترابطة بواسطة تسخير الأسلاك ومدعوم من بطارية السيارة . أنظمة كيس الهواء تحمل شحنة احتياطية بعد إيقاف تشغيل الإشعال أو بعد أن تم قطع البطارية. اعتمادا على النموذج، يستمر امدادات الطاقة الاحتياطية بين ثانية واحدة وعشر دقائق. وبما أن المكونات الحيوية لتشغيل النظام قد تكون نائمة لسنوات، فإن دارة كيس الهواء تقوم بإجراء "اختبار ذاتي" داخلي أثناء كل بدء تشغيل، ويشار إليها عادة بالضوء على لوحة العدادات التي توهج لفترة وجيزة عند بدء التشغيل.
تم تصميم أجهزة استشعار تحطم لمنع كيس الهواء من تضخيم عندما يذهب السيارة فوق عثرة أو حفرة، أو في حالة اصطدام طفيفة. ينفخ نافخة في وحدة تتكون من كيس من النايلون المنسوجة وكسر البلاستيك غطاء غطاء وسادة القرن. الوحدة، بدورها، تتناسب مع عجلة القيادة للتطبيقات جانب السائق وفوق حجرة القفازات لتطبيقات الركاب الأمامية.
في تصادم أمامي يعادل ضرب حاجز صلب عند تسعة أميال في الساعة (14.48 كيلومترا في الساعة)، فإن أجهزة استشعار الأعطال الموجودة في الجزء الأمامي من السيارة تكتشف التباطؤ المفاجئ وترسل إشارة كهربائية لتفعيل البادئ (يطلق عليه أحيانا الشاعل أو سخرية لاذعة). مثل المصباح الكهربائي ، المبادر يحتوي على سلك رقيق الذي يسخن ويخترق غرفة الدفع. وهذا يسبب الوقود الكيميائي الصلب، أساسا أزيد الصوديوم، مختومة داخل نافخة لخضوع تفاعل كيميائي سريع (يشار إليها باسم سلسلة الألعاب النارية). هذا التفاعل التحكم ينتج غاز النيتروجين غير مؤذية التي تملأ كيس الهواء. أثناء عملية الانتشار، يخضع غاز النيتروجين المتزايد لعملية تقلل من درجة الحرارة وتزيل معظم بقايا الاحتراق أو الرماد.
إن غاز النيتروجين الآخذ في الاتساع ينفخ كيس النايلون في أقل من واحد وعشرون (20/1) من الثانية، ويفتح الغطاء غطاء وحدة من البلاستيك ويضخم أمام الشاغل. وعندما يتصل الشاغل بالحقيبة، يتم تنفيس غاز النيتروجين من خلال فتحات في الجزء الخلفي من الحقيبة. ويتم تضخيم الكيس بالكامل لعشر واحد فقط (1/10) من الثانية، وينقسم تقريبا بمقدار ثلاثة أعشار (3/10) من الثانية بعد التأثير. يستخدم مسحوق التلك أو نشا الذرة لتتساوى داخل كيس الهواء ويتم تحريرها من كيس الهواء كما يتم فتحه.
التاريخ
وتتبع الوسادة الهوائية أصلها إلى قشور مملوءة بالهواء في وقت مبكر من عام 1941 وأول براءة اختراع في الخمسينيات. أنظمة كيس الهواء في وقت مبكر
حقيبة هوائية نموذجية من جانب السائق تناسب تماما على عمود عجلة القيادة. في حالة حدوث اصطدام، يرسل جهاز استشعار الأعطال شرارة كهربائية إلى علبة نافخة، مما يؤدي إلى إطلاق مادة كيميائية تنتج غاز النيتروجين. الغاز يوسع، تضخيم كيس الهواء وحماية السائق.
واحدة من براءات الاختراع الأولى لأكياس الهواء السيارات منحت للمهندس الصناعي جون هيتريك في 18 أغسطس 1953. تصورها هيتريك بعد حادث قريب في عام 1952، تصميم دعا لخزان الهواء المضغوط تحت غطاء محرك السيارة وأكياس نفخ على القيادة في منتصف لوحة القيادة، وفي حجرة القفازات لحماية ركاب المقاعد الأمامية، وعلى الجزء الخلفي من المقعد الأمامي لحماية ركاب المقعد الخلفي. قوة الاصطدام من شأنها أن تدفع الوزن انزلاق إلى الأمام لإرسال الهواء إلى الأكياس. وقد اتبع العديد من المخترعين والباحثين الآخرين حذوها، وكلهم يستكشفون تصاميم مختلفة قليلا، بحيث لا يمكن ملاحظة الدرب التقني الدقيق من التصاميم المبكرة إلى النظام الحالي باليقين.
في عام 1968، جون بييتز، الكيميائي ل تالي ديفنز سيستمز، رائدة في الدفع الصلب باستخدام أزيد الصوديوم (نان 3 ) وأكسيد معدني.وكان هذا أول وقود صلب يعمل على توليد النيتروجين، وسرعان ما حل محل النظم القديمة الأكبر حجما. أزيد الصوديوم في حالته الصلبة سامة إذا تناولها بجرعات كبيرة، ولكن في تطبيقات السيارات مختومة بعناية داخل حاوية من الصلب أو الألومنيوم داخل نظام كيس الهواء.
ومنذ الستينيات، أظهرت السيارات المجهزة بأكياس هوائية في الاختبارات الخاضعة للرقابة والاستخدام اليومي فعالية وموثوقية. أجرى معهد التأمين للسلامة على الطرق السريعة دراسة عن نظام الإبلاغ عن الحوادث الفتاكة للحكومة الاتحادية باستخدام البيانات من 1985 إلى 1991، وخلص إلى أن وفيات السائقين في الاصطدام الأمامي تم تخفيضها بنسبة 28 في المئة في السيارات المزودة بأكياس هوائية. بالنسبة الى
إعداد الوقود، وهي الخطوة الأولى في تصنيع كيس الهواء، ينطوي على الجمع بين أزيد الصوديوم ومؤكسد. ثم يتم الجمع بين الدفع مع علبة البادئ المعدنية ومرشحات مختلفة لتشكيل التجمع نافخة.
وردا على مخاوف المستهلكين المتزايدة المتعلقة بالسلامة وضغط صناعة التأمين، أجبرت الحكومة الفدرالية شركات صناعة السيارات على تحسين ميزات السلامة الخاصة بها. أولا، لوائح وزارة النقل (دوت) تتطلب جميع السيارات، بدءا من نموذج عام 19900، التي تباع في الولايات المتحدة لتكون مجهزة مع نظام ضبط النفس السلبي. (أنظمة ضبط النفس السلبي - التي تتطلب أي تفعيل من قبل الشاغل - تنطوي على استخدام أحزمة الأمان التلقائية و / أو استخدام أكياس الهواء). إذا اخترت شركات صناعة السيارات كيس الهواء، ثم اللوائح تتطلب فقط نظام السائق الجانب s حتى نموذج عام 1994، عندما يجب أن تشمل السيارات مجهزة كيس الهواء الحماية السلبية على الجانب الركاب أيضا. ويتطلب قانون عام 19911 أكياس هوائية للسائق والراكب في جميع السيارات بحلول عام 1998 النموذجي وفي الشاحنات الخفيفة والشاحنات الصغيرة
بحلول عام 1999.
مواد أولية
كما ذكر أعلاه، يتكون نظام كيس الهواء من وحدة كيس الهواء، وأجهزة الاستشعار الحادث، وحدة مراقبة التشخيص، عجلة القيادة التي تربط لفائف، ومصباح مؤشر. كل من هذا القسم والقادم ("عملية التصنيع") سوف تركز على وحدة كيس الهواء نفسه.
وحدة كيس الهواء لديها ثلاثة أجزاء رئيسية: كيس الهواء، نافخة، والوقود. يتم خياطة كيس الهواء من نسيج النايلون المنسوجة، ويمكن أن تأتي في مختلف الأشكال والأحجام اعتمادا على متطلبات محددة للسيارة. يتم تصنيع مادة كيس الهواء من جانب السائق بطبقة من الدرع الحراري لحماية النسيج من الحرق، وخاصة بالقرب من التجمع نافخة، أثناء النشر. يستخدم التلك مسحوق أو نشا الذرة أيضا لمعطف كيس الهواء. إما مادة يمنع النسيج من الالتصاق معا ويجعل من الاسهل لتجميع. أحدث سيليكون و يوريتان المغلفة الهواء كيس المواد تتطلب القليل أو لا طلاء الدرع الحرارة، على الرغم من مسحوق التلك أو نشا الذرة ربما لا تزال تستخدم كمعالجة المعالجة.
إن علبة نفخ أو جسم مصنوع من الفولاذ المقاوم للصدأ أو الألمنيوم المصبوب. داخل اسطوانة نافخة هو مرشح مجموعة تتكون من شبكة أسلاك الفولاذ المقاوم للصدأ مع المواد السيراميك تقع في ما بين. عندما يتم تجميع نافخة، وتحيط التجمع مرشح من قبل رقائق معدنية للحفاظ على الختم الذي يمنع التلوث بالوقود.
والوقود، في شكل الكريات السوداء، هو في المقام الأول أزيد الصوديوم جنبا إلى جنب مع المؤكسد ويقع عادة داخل اسطوانة نافخة بين التجمع مرشح والمبادر.
التصنيع
معالج
ويشمل إنتاج كيس الهواء ثلاث تجمعات منفصلة مختلفة تتحد لتشكل المنتج النهائي النهائي، وحدة كيس الهواء. يجب أن يتم تصنيع الوقود الدافئ، ويجب تجميع مكونات نافخة، ويجب قطع كيس الهواء وخياطة. بعض الشركات المصنعة شراء مكونات مصنوعة بالفعل، مثل أكياس الهواء أو المبادرين، ومن ثم مجرد تجميع وحدة كيس الهواء الكامل. الوصف التالي لعملية التصنيع هو على الجانب سائق التجمع وحدة كيس الهواء. يتم إنتاج جماعات وحدة كيس الهواء من جانب الركاب بشكل مختلف قليلا.
دافع
- 1 يتكون الوقود من أزيد الصوديوم مختلط مع مؤكسد، وهي مادة تساعد أزيد الصوديوم على حرق عندما أشعلت. يتم تلقي أزيد الصوديوم من البائعين الخارجيين وتفتيشها للتأكد من أنه يتوافق مع المتطلبات. بعد التفتيش يتم وضعها في مكان تخزين آمن حتى الحاجة. وفي الوقت نفسه، يتم تلقي المؤكسد من البائعين الخارجيين، وتفتيشها، وتخزينها. مختلف المصنعين استخدام المؤكسدات مختلفة.
- 2 من التخزين، ثم يتم مزج أزيد الصوديوم والمؤكسد بعناية تحت مراقبة عملية محوسبة متطورة. بسبب إمكانية الانفجارات، وتجهيز مسحوق يحدث في المخابئ معزولة. وفي حالة اكتشاف أجهزة استشعار السلامة شرارة، فإن أنظمة الطوفان عالية السرعة ستزود كل الغرف بالماء. يحدث الإنتاج في عدة مرافق صغيرة زائدة عن الحاجة بحيث إذا حدث حادث، لن يتم إيقاف الإنتاج، انخفض فقط.
- 3 بعد المزج، يتم إرسال خليط الوقود إلى التخزين. ثم تستخدم مكابس لضغط خليط الوقود في شكل القرص أو بيليه.
التجمع نافخة
- 4 مكونات نافخة، مثل اسطوانة معدنية، التجمع مرشح-- الفولاذ المقاوم للصدأ شبكة أسلاك مع المواد السيراميك داخل-- البادئ (أو الشاعل) وردت من الخارج البائعين وتفتيشها. ثم يتم تجميع المكونات على خط إنتاج مؤتمت للغاية.
- 5 يتم تجميع التجمع الفرعي نافخة مع الوقود والبادئ لتشكيل التجمع نافخة. يستخدم اللحام بالليزر (باستخدام غاز ثاني أكسيد الكربون) للانضمام إلى التجميعات الفرعية للنفاخ الفولاذي المقاوم للصدأ، في حين يستخدم لحام الاحتكاك بالقصور الذاتي للانضمام إلى تجمعات فرعية من نافخة الألومنيوم. يستلزم اللحام بالليزر استخدام أشعة الليزر لحفر التجميعات معا، في حين أن لحام الاحتكاك بالقصور الذاتي ينطوي على فرك معادن معا حتى تصبح الأسطح ساخنة بما يكفي للانضمام معا.
- 6 ثم يتم اختبار الجمعية نافخة وإرسالها إلى تخزين حتى الحاجة.
كيس الهواء
- 7 النسيج النايلون المنسوجة كيس الهواء وردت من الخارج البائعين وتفتيشها عن أي عيوب المادية. ثم يتم قطع النسيج كيس الهواء إلى الأشكال المناسبة ومخيط، داخليا وخارجيا، للانضمام بشكل صحيح على الجانبين. بعد مخيط كيس الهواء، يتم تضخيم وفحصها لأي عيوب التماس.
التجمع النهائي من وحدة كيس الهواء
- 8 ثم يتم تركيب مجموعة كيس الهواء إلى الجمعية نافخة اختبارها. بعد ذلك، يتم طي كيس الهواء، ويتم تثبيت غطاء من البلاستيك القرن بقايا. وأخيرا، يتم فحص التجميع وحدة الانتهاء واختبارها.
- يتم تجميع 9 تجميعات وحدة في صناديق للشحن ومن ثم إرسالها إلى العملاء.
مكونات أخرى
- 10 المكونات المتبقية من نظام كيس الهواء - أجهزة الاستشعار تحطم الطائرة، وحدة الرصد التشخيصي، عجلة القيادة يربط لفائف، ومصباح مؤشر - جنبا إلى جنب مع وحدة كيس الهواء أثناء تجميع السيارة. يتم توصيل جميع المكونات والتواصل من خلال تسخير الأسلاك.
أجزاء كيس الهواء يموت قطع من النايلون المنسوجة، مخيط معا، وبرشام. ثم يتم طي الحقيبة بعناية بحيث تناسب داخل غطاء وحدة من البلاستيك.
رقابة جودة
والجانب مراقبة الجودة من إنتاج كيس الهواء هو، من الواضح، مهم جدا لأن العديد من الأرواح تعتمد على ميزة السلامة. مجالان رئيسيان حيث مراقبة الجودة أمر بالغ الأهمية هي الاختبارات النارية أو الوقود و كيس الهواء و نافخة و اختبارات ديناميكية.
ويتعرض الوقود الدفعي، قبل إدخاله في نافخات، لأول مرة إلى الاختبارات البالستية للتنبؤ بسلوكه. يتم سحب عينة ممثلة من النافخات من خط الإنتاج واختبارها للتشغيل السليم من خلال اختبار نافخة على نطاق واسع، والذي يقيس الضغط الناتج عن الغاز المتولد داخل خزان كبير 15.84 أو 79.20 جالون (60 أو 300 لتر) في ميلي ثانية. وهذا يعطي مؤشرا على قدرة نظام النافخة على إنتاج كمية من الغاز بمعدل معين، مما يضمن تضخيم كيس الهواء المناسب. يتم فحص أكياس الهواء أنفسهم للنسيج وعيوب التماس ومن ثم اختبار للتسريبات.
يتم إجراء عمليات تفتيش آلية في كل مرحلة من مراحل عملية الإنتاج لتحديد الأخطاء. تستخدم إحدى شركات تصنيع الأكياس الهوائية التصوير الشعاعي (الأشعة السينية) لمقارنة النافخة المنجزة مع تكوين رئيسي مخزن في الكمبيوتر. يتم رفض أي نافخة دون التكوين الصحيح.
المستقبل
مستقبل أكياس الهواء تبدو واعدة للغاية لأن هناك العديد من التطبيقات المختلفة الممكنة، بدءا من مقاعد الطائرات لخوذات الدراجات النارية. أكياس الهواء في المستقبل سيكون أكثر اقتصادا لإنتاج
الأكياس الهوائية ذات التأثير الجانبي هي إمكانية أخرى من شأنها أن تشبه الأكياس الهوائية للسائق والراكب. ومن المرجح أن يتم تركيب الأكياس الهوائية ذات التأثير الجانبي في ألواح باب السيارة ويتم نشرها نحو النافذة أثناء التأثير لحماية الرأس.رغوة الحشو حول هيكل الباب أيضا أن تستخدم لتخفيف الجزء العلوي من الجسم في تأثير جانبي. كما يتم التحقيق في الرأس و / أو الركبة (منصات امتصاص الطاقة) لاستكمال نظام كيس الهواء. كما يجري اختبار أكياس هوائية للمقعد الخلفي ولكن من غير المتوقع أن يكون طلب المستهلكين مرتفعا.
أنظمة كيس الهواء ما بعد البيع أنظمة عامة التي يمكن تثبيتها على أي مركبة بنيت بالفعل ليست متاحة حاليا. وبما أن فعالية الوسادة الهوائية تعتمد على أجهزة استشعارها التي تعترف بما إذا كان تحطم الطائرة شديدا بما فيه الكفاية لتحريك عملية النشر، فيجب ضبط النظام بدقة على الطريقة التي يتصرف بها نموذج سيارة معين في حادث تحطم الطائرة. ومع ذلك، فإن الشركات تستكشف الإمكانية المستقبلية لإنتاج نظام كيس الهواء المعدل لإعادة التحديث.
ويجري حاليا اختبار نافخة هجين تستخدم مزيج من الغاز الخامل المضغوط (الأرجون) والحرارة من الوقود الدافع لتوسيع حجم الغاز بشكل كبير. وستكون لهذه النظم ميزة تكلفة، حيث يمكن استخدام كمية أقل من الوقود. ويقوم مصنعو الأكياس الهوائية أيضا بتطوير نظم من شأنها أن تقضي على وقود أزيد الصوديوم، وهو سامة في شكله غير المنشور. والعمل جار أيضا لتحسين الطلاء الذي يحافظ على كيس الهواء ويسهل فتحه. في نهاية المطاف قد لا تحتاج الأكياس الطلاء على الإطلاق.
في المستقبل، سيتم استخدام أجهزة استشعار أكثر تطورا تسمى أجهزة الاستشعار "الذكية" لتكييف نشر كيس الهواء لظروف معينة. ويمكن استخدام هذه المجسات لإحساس حجم ووزن الشاغل، سواء كان الشاغل موجودا (وخاصة في حالة الأكياس الهوائية الجانبية للركاب حيث قد يكون النشر غير ضروري في حالة عدم وجود ركاب)، وقرب السائق من يمكن أن تكون عجلة القيادة (السائق الذي تراجعت فوق عجلة القيادة قد يصاب بجروح خطيرة بنشر كيس الهواء).
تعليقات
إرسال تعليق