Đề tài nguyên lý hoạt động của hệ thống túi khí an toàn trong ô tô

Sơ lược quá trình hình thành túi khí an toàn trong ô tô: Túi khí (Airbag) được phát minh từ năm 1952 bởi John W. Hetrick một kĩ sư trong ngành hải quân. 1967, Allen Breed cải tiến phát minh này thành một bộ phận túi khí cực nhạy đặt trong ôtô được kích hoạt tự động khi có tác động của ngoại chấn. Sử dụng lần đầu tiên cho máy bay, trong giai đoạn Thế chiến II. 1980, loại túi khí sản xuất hàng loạt trang bị cho xe ôtô. 1998, Mỹ là một trong những nước đi tiên phong khi yêu cầu toàn bộ xe hơi đều phải có ít nhất hai túi khí dành cho lái xe và hành khách phía trước.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

BÁO CÁO THUYẾT TRÌNH

CƠ HỌC LÝ THUYẾT

Đề tài : Nguyên lý hoạt động của hệ thống

túi khí an toàn trong ô tô

GVHD: Nguyễn Thanh Nhã

*Thực trạng hiện tại:

Theo thống kê của Ủy ban ATGT Quốc gia, năm 2013

cả nước đã xảy ra 29.385 vụ tai nạn giao thông (TNGT), làm chết 9.369 người, bị thương 29.500 người.

*Sơ lược quá trình hình thành túi khí an toàn

• Sử dụng lần đầu tiên cho máy bay, trong giai đoạn Thế chiến

II

• 1980, loại túi khí sản xuất hàng loạt trang bị cho xe ôtô

• 1998, Mỹ là một trong những nước đi tiên phong khi yêu cầu toàn bộ xe hơi đều phải có ít nhất hai túi khí dành cho lái xe

và hành khách phía trước

*Khái niệm, Phân loại và mục đích của túi khí an

toàn:

• Khái niệm: túi khí (airbag) là một túi tự động

bơm đầy khí khi có tai nạn xảy ra nhằm giảm thiểu mức độ chấn thương của người ngồi trong xe.

*Mục đích:

Giảm thiểu các rủi ro tai nạn liên quan đến con người

 Giảm các chấn thương ở vùng đầu, cổ, ngực

và mặt của người lái và hành khách ngồi kế bên khi xe bị va chạm từ phía trước.

*Cấu tạo:

Túi chứa khí

Cảm biến va chạm

Hệ thống tạo khí

*Cấu tạo:

• Túi chứa khí: được làm bằng loại vải ni-lông đặc biệt, rất mỏng

nhưng có độ bền cao Túi chứa khí được gấp gọn đặt trong ngăn hộp vô-lăng, trong bảng điện phía trước hàng ghế đầu hoặc trong khoang trống bên sườn xe…

•Cảm biến va chạm: cảm biến nhận tín hiệu va chạm của xe khi

bị đâm trực tiếp với tốc độ lớn hơn 20 km/h Hệ thống cảm biến

va chạm sẽ điều khiển cho túi khí bung ra

•Hệ thống tạo khí: khí trong túi khí là khí nitơ được sinh ra tức

thời từ phản ứng hóa học của NaN3 và KNO3 Hai hợp chất hóa học này được chứa trong túi khí, khi cảm biến va chạm mở túi khí, phản ứng hóa học xảy ra và khí nitơ sẽ làm căng phồng túi khí trong thời gian rất ngắn, chỉ khoảng 1/25 giây

*Nguyên lý hoạt động:

• Tại thời điểm va chạm, Bộ điều khiển điện tử sẽ nhận tín hiệu từ các cảm biến để xác định gia tốc giảm dần của xe Khi bộ điều khiển nhận được tín hiệu gia tốc giảm dần đủ lớn (bị va chạm) sẽ cung cấp dòng điện kích nổ túi khí tương ứng

•Tốc độ nổ túi khí là rất nhanh (khoảng từ 10 đến

40 phần nghìn giây) nên sẽ tạo ra một túi đệm khí tránh cho phần đầu và ngực cửa hành khách

va đập trực tiếp vào các phần cứng của xe

*Nguyên lý hoạt động:

• Giai đoạn cuối cùng của túi khí sau khi bung là xẹp hơi, quá trình này cũng diễn ra ngay lập tức sau khi quá trình bơm phồng hoàn thành (khoảng 7s).

• Lượng khí ga sẽ thoát ra ngoài thông qua các lỗ thông hơi trên bề mặt túi khí, điều này cũng giúp cho người bị tai nạn tránh được các chấn thương bởi các tác động lớn.

• Một hiệu ứng khác của việc xẹp là xuất hiện các hạt bụi, đó chủ yếu là bột ngô và bột tan có tác dụng bôi trơn túi khí.

*Nguyên lý hoạt động:

Hệ thống túi khí chưa kích

hoạt Hệ thống túi khí đang kích hoạt

*Nguyên lý hoạt động:

• Sự kích nổ túi khí phụ thuộc vào 2 yếu tố cơ bản sau:

Lực va đập của xe ( gây nên gia tốc giảm dần của xe)

Vùng và hướng va đập (điểm và hướng va chạm xuất phát đầu tiên)

•Túi khí sẽ được kích nổ khi gia tốc giảm dần tối thiểu là 2 G (G: gia tốc trọng trường) hoặc lực va đập tối thiểu tương đương với trường hợp xe đạt tốc độ khoảng 25 Km/h va chạm trực diện vào bức tường bê tông cố định.

*Phương trình phản ứng tạo khí gas:

• Ban đầu, bộ cảm ứng kích thích bằng nhiệt được khơi mào khi có va chạm, NaN3 phân hủy cực nhanh tạo khí N2.

• Tiếp đó, như đã biết Na là kim loại hoạt động mạnh và có khả năng nổ, người ta sử dụng KNO3 và SiO2 như là chất để ngăn cản sự gây hại từ Na bằng cách tạo thành Na2O rồi tạo thành thủy tinh silicate và cả khí N2.

*Phương trình phản ứng tạo khí gas:

• Toàn bộ phản ứng tạo khí N2 làm căng đầy túi khí diễn ra 1 cách rất nhanh có thể mô tả bằng

* Các trường hợp túi khí Phía trước sẽ bị kích

hoạt

*Các trường hợp hạn chế việc bung các túi khí

phía trước:

*Không kích hoạt túi khí Phía trước (không

bung):

• Xe được trang bị túi khí sẽ không được hiểu rằng

sẽ giúp cho người ngồi trên xe tránh được thương vong trong bất cứ tai nạn ô tô nào.

*Nguồn tài liệu tham khảo:

The End Cám ơn thầy và các bạn đã

lắng nghe