Túi khí

Túi khí (tiếng Anh: airbag) là một thiết bị an toàn trong phương tiện giao thông, thường là xe ô tô. Hệ thống này có vai trò bảo vệ người ngồi trên xe khỏi những chấn thương nghiêm trọng khi có va chạm, được thiết kế để phồng lên cực kỳ nhanh chóng khi có sự cố, sau đó nhanh chóng xẹp xuống. Nó bao gồm đệm túi khí, một túi vải linh hoạt, một mô-đun bơm khí và một loạt các cảm biến va đập.

Những túi khí khi bung ra

Sự cần thiết phải có đai an toàn và túi khí SRS

Khi xe đâm vào xe khác hoặc vật thể cố định, nó dừng lại rất nhanh nhưng không phải ngay lập tức. Ví dụ nếu khi xe đâm vào vật thể cố định với vận tốc 50 km/h, bị đâm ở phía đầu xe, thì xe chỉ dừng lại hoàn toàn sau khoảng 0,1 giây hoặc hơn một chút.

Ở thời điểm va đập, ba đờ sốc trước ngừng dịch chuyển nhưng phần còn lại của xe vẫn dịch chuyển với vận tốc 50 km/h. Xe bắt đầu hấp thụ năng lượng va đập và giảm tốc độ vì phần trước của xe bị ép lại. Trong quá trình va đập, khoang hành khách bắt đầu chuyển động chậm lại hoặc giảm tốc, nhưng hành khách vẫn tiếp tục chuyển động lao về phía trước với vận tốc như vận tốc ban đầu trong khoang xe. Nếu người lái và hành khách không đeo dây an toàn, họ sẽ tiếp tục chuyển động với vận tốc 50 km/h cho đến khi họ va vào các vật thể trong xe. Trong ví dụ cụ thể này, hành khách và người lái dịch chuyển nhanh như khi họ rơi từ tầng 3 xuống. Nếu người lái và hành khách đeo dây an toàn thì tốc độ dịch chuyển của họ sẽ giảm dần và do đó giảm được lực va đập tác động lên cơ thể họ. Tuy nhiên, với các va đập mạnh họ có thể vẫn va đập vào các vật thể trong xe nhưng với một lực nhỏ hơn nhiều so với những người không đeo dây an toàn. Túi khí giúp giảm hơn nữa khả năng va đập của mặt và đầu với các vật thể trong xe và hấp thụ một phần lực va đập lên người lái và hành khách.

Nguyên lý hoạt động

• Khi va chạm, cảm biến túi khí xác định mức độ va chạm và khi mức độ này vượt quá giá trị quy định của cụm cảm biến túi khí trung tâm (cụm cảm biến túi khí), thì ngòi nổ nằm trong bộ thổi túi khí sẽ bị đánh lửa.
• Ngòi nổ đốt chất mồi lửa và hạt tạo khí và tạo ra một lượng khí lớn trong thời gian ngắn.
• Khí này bơm căng túi khí để giảm tác động lên người trên xe đồng thời ngay lập tức thoát ra ở các lỗ xả phía sau túi khí. Điều này làm giảm lực tác động lên túi khí và cũng đảm bảo cho người lái có một khoảng trống cần thiết để quan sát.
• Ngày nay, các thuật toán kích hoạt túi khí đang trở nên phức tạp hơn nhiều. Họ cố gắng giảm các kích hoạt không cần thiết và điều chỉnh tốc độ kích hoạt với các điều kiện sự cố. Các thuật toán được coi là tài sản trí tuệ có giá trị. Các thuật toán thử nghiệm có thể tính đến các yếu tố như trọng lượng của người ngồi, vị trí chỗ ngồi, việc thắt dây an toàn và thậm chí cố gắng xác định xem có ghế trẻ em hay không.

Ở một số phương tiện giao thông khác

Túi khí ở xe mô tô

Vào giữa những năm 1970, Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Giao thông Vận tải Anh (UK Transport Research Laboratory) đã thử nghiệm một số loại túi khí xe mô tô. Năm 2006, Honda giới thiệu hệ thống an toàn túi khí xe mô tô sản xuất hàng loạt đầu tiên trên xe mô tô Gold Wing của mình. Honda tuyên bố rằng các cảm biến ở phuộc trước có thể phát hiện va chạm trực diện nghiêm trọng và quyết định thời điểm kích hoạt túi khí, hấp thụ một phần năng lượng về phía trước của người lái và giảm vận tốc mà người lái có thể bị văng ra khỏi xe.

Một cách sử dụng khác, áo vest có túi khí – được tích hợp vào áo khoác của người lái xe mô tô đã bắt đầu được sử dụng bởi những người lái xe thông thường trên đường phố. MotoGP đã bắt buộc các tay đua phải mặc bộ đồ có túi khí tích hợp kể từ năm 2018.

Tương tự, các công ty như Helite và Hit-Air đã thương mại hóa túi khí dành cho cưỡi ngựa, được gắn vào yên ngựa và được người cưỡi ngựa mặc. Các môn thể thao khác, đặc biệt là trượt tuyết và trượt ván, đã bắt đầu giới thiệu các cơ chế an toàn bằng túi khí.

Liên kết ngoài

• Air bag (restraint system) tại Encyclopædia Britannica (bằng tiếng Anh)
• Chemistry behind airbags Lưu trữ ngày 2 tháng 11 năm 2005 tại Wayback Machine
• Pictures and details about the 1970s GM Air Cushion Restraint System
• Magratten, Drew (ngày 14 tháng 9 năm 2014). "The Promise of the Air Bag". Retro Report. Truy cập ngày 4 tháng 4 năm 2018., history of air bags and how the technology gave rise to today's "smart cars."