Vývoj Airbagů - Vynález k nezaplacení

Potřeba chránit cestující při nehodě byla jedním z hlavních témat vývoje automobilu od doby, kdy jejich rychlost začala být pro posádku nebezpečná...

Nejblíže po ruce byla myšlenka využít ochranné nafukovací polštáře. Chyběla ovšem technika, která by ji realizovala. Však i patent na vzduchový polštář, tedy airbag z roku 1953, zůstal jenom na papíře. V USA téma airbagu aktualizoval až zákon z roku 1969, vyžadující pasivní ochranný systém cestujících v každém novém automobilu. Pevné zavedení vzduchových vaků bylo stanoveno od ledna 1973. Tento termín se však podařilo zásahy lobbistů odsunout až na září 1993. Tady je třeba pochválit Evropu, konkrétně automobilku Daimler-Benz, která poprvé namontovala airbag do sériového vozu (Mercedes-Benz třídy S) již v prosinci 1980. Stuttgartská společnost se také chlubí patentovou přihláškou airbagu, podanou 23.října 1971. Vzduchový vak však byl kvůli zapálení pyrotechnické náplně v blízkosti posádky stále přijímán s určitou nedůvěrou. Stačilo pár samovolných odpálení a psychóza strachu z jeho použití byla na světě. Korunu jí nasadil Emil Greinier, který pracoval u Ford Motor Company právě na vývoji airbagu, ale označil jej dokonce jako nebezpečnější než katova oprátka.

Samozřejmě systém ochrany cestujících airbagy se průběžně zdokonaloval a jejich počet ve voze narůstal, až se dostal na úroveň poněkud utopistické studie Mercedes-Benz X-Bag z roku 1994, která předpokládala sedm airbagů k využití pro různé havarijní situace. První bezpečnostní vaky dostali řidič a spolujezdec v čelním provedení, které předpokládalo u tzv. amerického typu Full Size objem až 75 l pro řidiče, resp. až 150 l pro spolujezdce. Na rozdíl od USA byl v Evropě airbag brán od samého počátku jako nezbytný doplněk bezpečnostního pásu, takže objem eurobagu byl zhruba poloviční. Kromě jeho přímého plnění plynem z hoření pyrotechnické náplně se objevil také vak se systémem hybridní techniky plynového generátoru. To znamená, že airbag není plněn přímo plynem vzniklým z hoření nálože, ale dalším stlačeným plynem v zásobníku, který se energií z hoření uvolňuje. O tom se již dnes nehovoří, patrně mu zlomil vaz delší čas potřebný k naplnění vlastního airbagu. Alespoň pro představu s jakými časy tato technologie pracuje – asi 10 ms trvá odpálení elektronické pyrotechnické náplně, samotný vak se naplní za 30 ms. Celá akce tak zabere dohromady pouhých 40 ms.

Technika pasivní ochrany posádky automobilu airbagy je nyní zase o pár kroků dál a její vývoj nadále pokračuje. Čelní vaky se plní podle intenzity nárazu ve dvou stupních, kdy pro lehčí náraz vystačí s aktivací pouze jedné komory vyvíječe, ale silnější náraz aktivuje obě komory a airbag chrání s náplní o vyšším tlaku. Čelní vaky působí se značnou agresivitou, což má nepříznivé důsledky pro osoby menšího vzrůstu i menší hmotnosti. Zpravidla se vychází z předpokladu, že sedadlo je obsazeno osobou vysokou 180 cm a vážící 78 kg. Nové inteligentní airbagy už ale počítají s tím, že jejich řídicí jednotka bude díky čidlům v sedáku informována o tělesných proporcích a bude znát i polohu sedadla. Reakce rozvinutí airbagu pak může být mírnější s využitím jen části jeho objemu.

Při bočním nárazu je situace ještě o něco složitější, protože z tohoto směru nemá automobil žádnou deformační zónu a vzdálenost mezi posádkou a vnitřní strukturou vozidla je minimální. Proto musí být časový interval mezi nárazem a aktivací bočního airbagu zkrácen asi na 5 ms a samotné rozvinutí zhruba dvanáctilitrového vaku by mělo nastat během pouhých 15 až 20 ms. Pro ochranu posádky airbagy je tedy ve značné míře rozhodující rychlost jejich naplnění. K tomu přispívají čidla, jež jsou schopna dodat řídicí jednotce ještě přesnější údaje o nárazu. Kromě čidel zrychlení a tlakových senzorů se dnes již můžeme setkat s čidly akustickými, jejichž údaje dávají komplexnější zmapování nehody. Dodatečné informace mohou vést ke včasnější aktivaci, hlavně u airbagů pro ochranu osob při boční kolizi. V tomto případě se nabízí další typ vaku, umístěného mezi sousedními osobami uprostřed vozu, který zabraňuje srážce jejich hlav. Jeho zavedení do sériové produkce je otázkou jednoho až dvou let. Sériové provedení airbagu bezpečnostního pásu (Belt-Bag), který má zmenšit tlakové síly pásu při čelním nárazu a zamezit poranění žeber, uvedl Ford Explorer modelového roku 2011, ačkoli tento systém zkoušely dříve i jiné automobilky. Malé vozy mají problém s minimálním prostorem pro zavazadla, kde ztrácí zadní nárazovou zónu (Toyota iQ), ale tu částečně nahrazuje vhodně tvarovaný zadní okenní airbag. V poslední době se také stává standardem kolenní airbag, chránící řidiče před poraněním od sloupku řízení.

Často překvapuje, že při střetu dvou automobilů dochází k aktivaci airbagu pouze u jednoho z nich. Samozřejmě může selhat technika, ale spíše jde o případ, kdy jeden z účastníků nehody měl lepší deformační schopnosti postižené části vozu a nebylo tak dosaženo potřebné zpomalení, které by příslušné čidlo zaznamenalo jako kritické pro odpálení airbagu. Některé řídicí jednotky už dnes počítají s tzv. sekundárním nárazem a primární náraz ignorují (předpokládají, že jde například o lehčí srážku s lesním zvířetem) v očekávání, že přijde další silnější na pevnou překážku ve formě stromu nebo skály. Pak teprve dochází k aktivaci airbagu s maximální účinností.


Zdroj: Automobil 07/11

Fotogalerie