Tìm hiểu về hệ thống túi khí trên ô tô

Khi mua một sản phẩm sử dụng cho con người, ai mà không chú trọng đến sự an toàn phải không các bạn, nhất là tài sản có giá trị lớn như ô tô. Cùng với các hệ thống bảo hộ khác được trang bị trên ô tô, túi khí được sinh ra để giảm thiểu và hạn chế những chấn thương nghiêm trọng khi có va chạm xảy ra.

Túi khí trên ô tô là một bộ phận khá quan trọng giúp đảm bảo an toàn trong quá trình di chuyển. Vì vậy nắm rõ được cơ chế hoạt động của hệ thống này là điều rất cần thiết.

Túi khí ô tô là gì?

Hệ thống túi khí tên tiếng Anh là Supplemental Restraint System (SRS). Đây là một thiết bị thụ động được trang bị trên ô tô để hạn chế va đập gây tổn thương cho người ngồi trên xe khi có va chạm xảy ra. Theo các thống kê tại Mỹ, hệ thống túi khí giúp hạn chế nguy cơ thương vong lên đến 30%.

Khi xe gặp sự cố nguy hiểm, hệ thống túi khí sẽ phồng lên rất nhanh để tạo thành đệm hơi giúp làm giảm chấn thương cho người ngồi trong xe và sẽ nhanh chóng xẹp đi. Tại một số quốc gia, túi khí được coi là trang bị bắt buộc trên xe ô tô bên cạnh dây đeo an toàn.

Lịch sử ra đời của túi khí trên ô tô

Ý tưởng định hình túi từ năm 1919 bởi 2 nha sỹ người Anh và được phê duyệt vào năm 1920. Tuy nhiên, túi khí dành riêng cho ô tô được ghi nhận độc lập cho Hetrick – người Mỹ vào năm 1952. Thật đáng tiếc vào thời điểm ấy, không có một công ty nào đầu tư vào ý tưởng của anh.

Đến năm 1951, một kỹ sư người Đức là Water Linderer đã nộp bằng sáng chế & được chấp thuận vào năm 1953. Túi khí của Hetrick & Linderer đều dựa trên hệ thống khí nén, được giải phóng bằng lò xo & tiếp xúc với tài xế.

Túi khí ô tô có tác dụng gì?

Hệ thống túi khí được lắp đặt ẩn ở một số vị trí trong khoang và phần khung xe. Theo vị trí lắp đặt, hệ thống này thường gồm 4 loại là túi khí phía trước, túi khí sườn, túi khí đầu gối, túi khí dây đai an toàn.

Túi khí phía trước

Đây là loại túi khí phổ biến, thường có ở tất cả các loại xe ô tô. Túi khí phía trước có nhiệm vụ bảo vệ phần đầu và ngực của người ngồi trước khi có va chạm trực diện và được kích hoạt khi góc đâm khoảng 30 độ tính về cả 2 bên đầu xe. Túi khí sẽ chỉ được kích hoạt trong trường hợp cần thiết. Nếu mức độ va chạm thấp hơn mức giới hạn, túi khí sẽ không phồng lên.

Túi khí sườn

Túi khí sườn có tác dụng bảo vệ phần ngang đầu và ngực người ngồi khi xe xảy ra các va chạm từ bên hông. Có 3 loại chính là túi khí rèm để bảo vệ ngang đầu, túi khí hông để bảo vệ ngang ngực và túi khí kết hợp cả 2. Khi thân xe chịu tác động mạnh hoặc nhiệt độ trong xe trên 150 độ C thì túi khí sườn sẽ được kích hoạt.

Túi khí đầu gối

Khi xe có va chạm trực diện, túi khí đầu gối sẽ được kích hoạt để bảo vệ phần khớp gối của người ngồi trên xe.

Túi khí trên dây an toàn

Phần ngực của người ngồi trên xe luôn cần được bảo vệ, túi khí trên dây an toàn có nhiệm vụ hạn chế thương tổn phần cơ thể này khi có va chạm xảy ra.

Cấu tạo của hệ thống túi khí trên ô tô

Cấu tạo túi khí ô tô bao gồm

Cấu tạo hệ thống túi khí bao gồm 3 bộ phận chính là: Hệ thống cảm biến, bộ phận kích nổ và túi khí.

Hệ thống cảm biến

Trên ô tô, hệ thống cảm biến sẽ bao gồm: cảm biến gia tốc, cảm biến áp suất sườn, cảm biến va chạm, cảm biến áp suất phanh, cảm biến trên ghế, con quay hồi chuyển. Toàn bộ hệ thống này sẽ liên kết chặt chẽ với bộ điều khiển túi khí.

Ngay khi phát hiện có va chạm, toàn bộ các cảm biến sẽ được kích hoạt đồng thời để triển khai túi khí hoạt động. Từ đó, hành khách và người lái đều sẽ được bảo vệ.

Bộ phận kích nổ

Bộ phận này đóng vai trò bơm khí vào túi khí để làm phồng phần bên trong cũng như kích nổ khi nhận thấy coc va chạm xảy xa giúp đảm bảo an toàn cho người lái.

Túi khí

Đa số trên các xe đều có túi khí ở phía trước bảng điều khiển xe và dọc bên hông xe để có thể nạp khí khi xảy ra va chạm và tạo hệ thống đệm cho người ngồi bên trong xe đảm bảo người đó không bị văng ra.

Các túi khí này sẽ được may bằng các loại vải có chất lượng cao, đảm bảo độ co giãn và độ bền tốt. Người ta sẽ nén và giữ các túi khí này vào những khu vực nhỏ, quang trọng.

Cơ chế hoạt động của hệ thống túi khí

Về cơ chế hoạt động của hệ thống túi khí trên ô tô, người ta sẽ chia thành 3 giai đoạn:

Giai đoạn 1

Ở giai đoạn này, hệ thống điều khiển túi khí chính (được gọi tắc là ACU) giữ vai trò điều khiển hoạt động của các hệ thống cảm biến như: cảm biến gia tốc, cảm biến áp suất sườn, cảm biến va chạm, cảm biến áp suất phanh, cảm biến trên ghế,… từ đó xác định mức độ va chạm.

Sau đó, cảm biến này sẽ gửi các tín hiệu này đến bộ phận điều khiển túi khí, phân tích dữ liệu để có thể điều khiển túi khí hoạt động cũng như các tính năng an toàn khác như khóa khóa dây an toàn hay khóa cửa tự động. Khi nhận thấy mức độ này vượt quá giá trị cực đại cho phép của cảm biến trung tâm thì ngòi nổ trong bộ thổi túi khí sẽ bị đánh lửa.

Giai đoạn 2

Khi bộ phận điều khiển đã xác định xảy ra sự cố va chạm, tín hiệu sẽ trực tiếp gửi đến máy thổi phồng. Ngòi nổ gồm một dây dẫn điện được bọc bằng vật liệu dễ cháy sẽ sản sinh ra một dòng điện với cường độ từ 1A đến 3A trong khoản thời gian dưới 2 mili giây để đốt chất mồi lửa rồi tạo ra một lượng khí lớn trong thời gian ngắn.

Nhờ thế, túi khí sẽ được bơm căng để tạo một lớp đệm giảm thiểu tác động của những va đập.

Giai đoạn 3

Lượng khí rất lớn được nén trong thể tích nhỏ thế nên khi túi khí bung ra, vận tốc sẽ cực lớn lên đến 300km/h. Sau khi hoạt động xong, túi khí sẽ tự xẹp xuống.

Toàn bộ quá trình hoạt động này chỉ diễn ra trong một chớp mắt vơi với thời gian chỉ khoảng 100 mili giây nên người trên xe thường không nhận ra được rằng túi khí trên xe đã bung ra.

Những quan niệm sai lầm về túi khí trên ô tô

Hiện nay hầu hết các xe ô tô đều được trang bị túi khí, tuy nhiên vẫn có nhiều người – kể cả lái xe có quan niệm sai lầm khi sử dụng chúng. Cụ thể:

Túi khí chỉ bung khi thắt dây an toàn

Đây là một trong những quan điểm sai lầm phổ biến nhất về túi khí ô tô. Túi khí có bung hay không không liên quan đến việc bạn có thắt dây an toàn hay không. Khi xảy ra vạ chạm, cảm biến sẽ có nhiệm vụ cập nhật những thông tin về tốc độ, mức độ va chạm… từ đó ECU sẽ quyết định kích hoạt túi khí hay không.

Khi xe va chạm túi khí sẽ bung

Với nhiều trường hợp ô tô va chạm nhưng túi không bung, nhiều người cho rằng xe bị lỗi túi khí. Tuy nhiên không hẳn như vậy. Bởi túi khí chỉ bung khi cảm biến nhận thấy gia tốc dừng của xe đủ lớn (thông thường là từ 2G trở lên).

Những trường hợp nhỏ hơn 2G tức là xe không phải dừng lại quá đột ngột thì túi khí sẽ không bung. Bởi khi này dây an toàn đã đủ sức để bảo vệ người ngồi.

 Ô tô nào cũng có túi khí

Không phải xe ô tô nào cũng có túi khí dù đây thực sự là một trang bị an toàn cơ bản. Nhiều quốc gia bắt buộc xe ô tô phải có túi khí, nhưng cũng có các nước (trong đó có Việt Nam) chưa có quy định về điều này. Do đó vẫn có một số mẫu xe ô tô phiên bản giá rẻ, nhất là phiên bản xe chạy dịch vụ…  không được trang bị túi khí.

Bụi thải ra khi túi khí bung rất độc hại

Khi túi khí bung sẽ có tiếng nổ lớn kèm theo khói bụi. Khói bụi này là hỗn hợp khí Nitơ và bụi mịn được thổi vào để kích hoạt túi khí căng phồng. Và sự thật là chúng không hề gây nguy hại gì cho sức khỏe.

Khi túi khí hoạt động, bạn cần lưu ý những điều gì?

Dẫu hệ thống túi khí là một trong những thiết bị hỗ trợ an toàn, tuy nhiên, trong khi sử dụng, người sử dụng cần lưu ý một số điểm dưới đây để có thể đảm bảo sự an toàn, tránh những tai nạn không đáng có cũng như giúp túi khí hoạt động hiệu quả nhất:

Không nên lắp hay để bất cứ vật dụng gì trên hệ thống túi khí

Đặc biệt là các vật sắc nhọn hay có khối lượng lớn. Bởi vì, khi hoạt động, túi khí sẽ đạt tốc độ rất nhanh cũng như tạo ra lực mạnh. Nếu có các vật dụng bên trên sẽ dễ dàng gây chấn thương cho hành khách khi túi khí hoạt động.

Không nên chạm vào các bộ phận bên trong túi khí sau khi nổ.

Bởi vì, khi được kích nổ túi khí sẽ tỏa ra nhiệt lượng rất lớn, sẽ gây bỏng nếu hành khách không cẩn thận chạm vào. Vậy nên, sau khi túi khí đã bung ra, người dùng nên tránh đi và hạn chế chạm vào các bộ phận đó.

Không nên để trẻ dưới 12 tuổi ngồi ở hàng ghế phía trước.

Vì khi xảy ra va chạm, hệ thống đai không đủ lực kéo để hoạt động trong khi đó, lực được tạo ra khi túi khí nổ là rất mạnh có thể gây ra chấn thương nặng cho trẻ. Vậy nên, vị trí dành cho trẻ em nên là hàng ghế phía sau ngay sau ghế lái và nên sử dụng ghế an toàn nếu trẻ dưới 5 tuổi.

Hướng dẫn thay thế túi khí ô tô

Túi khí ô tô sau khi bung sẽ không tiếp tục hoạt động được nữa. Do đó cần thay túi khí mới. Hoặc sau từ 10 – 15 năm cũng cần thay thế túi khí mới để đảm bảo an toàn.

Trước khi thay túi khí cần đọc kỹ sổ tay hướng dẫn sử dụng xe. Cuốn sổ tay này có đủ các thông tin về việc chăm sóc cũng như thay thế túi khí.

Các bước thay túi khí ô tô được thực hiện như sau:

• Bước 1: Tắt động cơ xe và ngắt kết nối dây cáp âm.
• Bước 2: Đợi khoảng 15 – 20 phút để bộ phận tụ điện mô đun của túi khí đã được ngắt hoàn toàn.
• Bước 3: Ngắt cầu chí túi khí để đảm bảo an toàn, tránh bị giật hoặc túi khí đột ngột hoạt động. Có thể tham khảo về phần cầu chì trong sổ tay hướng dẫn sử dụng xe.
• Bước 4: Tháo các ốc vít tai cột vô lăng, tháo túi khí cũ ra, nối túi khí mới vào dây điện, rồi đặt về vị trí cũ, vặn lại ốc vít.
• Bước 5: Nối lại dây cáp âm vào vị trí ban đầu, kích hoạt cầu chì hoạt động trở lại.