Hệ thống túi khí, hay còn gọi là Supplemental Restraint System (SRS), là một trong những trang bị an toàn hệ thống túi khí ô tô quan trọng nhất trên các dòng xe hơi hiện đại. Hoạt động phối hợp với dây an toàn, SRS đóng vai trò thiết yếu trong việc giảm thiểu chấn thương cho người ngồi trên xe khi va chạm xảy ra, bảo vệ tính mạng và sức khỏe của hành khách.
Cấu tạo chi tiết của hệ thống túi khí ô tô
Để hiểu rõ cách thức hoạt động của hệ thống túi khí ô tô, chúng ta cần tìm hiểu về cấu tạo của nó. Hệ thống này không chỉ đơn thuần là một chiếc túi bơm hơi, mà là sự kết hợp phức tạp của nhiều bộ phận làm việc đồng bộ. Mỗi thành phần đều đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo túi khí hoạt động chính xác và kịp thời trong tình huống nguy hiểm.
Các bộ phận chính tạo nên túi khí
Túi khí trên xe hơi bao gồm ba nhóm bộ phận chính hoạt động hài hòa với nhau. Đầu tiên là hệ thống cảm biến đa dạng, có nhiệm vụ thu thập thông tin về lực và hướng va chạm. Tiếp theo là bộ điều khiển trung tâm, xử lý dữ liệu từ cảm biến và đưa ra quyết định kích hoạt. Cuối cùng là bộ thổi khí (hoặc bộ kích nổ) và bản thân chiếc túi khí được làm từ vật liệu đặc biệt, sẵn sàng phồng lên tức thời khi nhận tín hiệu.
Vai trò của từng bộ phận trong hệ thống SRS
Hệ thống cảm biến là “mắt xích” đầu tiên của hệ thống túi khí ô tô. Chúng bao gồm nhiều loại như cảm biến gia tốc (đo sự thay đổi tốc độ đột ngột), cảm biến va chạm (đặt ở các vị trí chiến lược), cảm biến áp suất sườn, cảm biến vị trí ghế ngồi (phát hiện có người ngồi hay không), và thậm chí là con quay hồi chuyển để xác định hướng và mức độ lật xe. Tất cả dữ liệu này được gửi về Bộ điều khiển túi khí (ACU). ACU là “bộ não” của hệ thống, liên tục phân tích tín hiệu từ các cảm biến. Dựa trên thuật toán phức tạp, ACU xác định mức độ nghiêm trọng của va chạm và quyết định loại túi khí nào cần được kích hoạt (ví dụ: chỉ túi khí phía trước, hay cả túi khí bên). Nếu va chạm đủ mạnh để vượt qua ngưỡng an toàn đã lập trình sẵn, ACU sẽ gửi tín hiệu điện đến bộ thổi khí.
Sơ đồ cấu tạo hệ thống túi khí ô tô
Bộ thổi khí chứa một lượng nhỏ hóa chất rắn (thường là natri azide NaN₃ kết hợp với các chất khác). Khi nhận được tín hiệu từ ACU, một ngòi nổ điện sẽ đánh lửa, gây ra phản ứng hóa học cực nhanh. Phản ứng này tạo ra một lượng lớn khí (thường là khí nitơ) trong thời gian rất ngắn. Khí nitơ được bơm vào trong chiếc túi khí. Chiếc túi khí được làm từ vải nylon đặc biệt, rất bền và có khả năng chịu nhiệt. Nó được gấp gọn gàng trong vô lăng, bảng điều khiển, cột trụ hoặc lưng ghế. Lượng khí lớn được bơm vào làm túi khí phồng lên gần như ngay lập tức, tạo thành một tấm đệm mềm để đỡ người ngồi. Túi khí có các lỗ thoát khí nhỏ ở phía sau. Sau khi phồng lên tối đa để hấp thụ lực va đập, khí sẽ nhanh chóng thoát ra ngoài qua các lỗ này, làm túi khí xẹp xuống. Quá trình này giúp giảm lực tác động ngược lại lên người ngồi và cho phép họ thoát ra khỏi xe sau khi va chạm.
<>Xem Thêm Bài Viết:<>- Thợ Gò Xe Ô Tô: Kỹ Năng Và Dụng Cụ Chuyên Dụng Không Thể Thiếu
- Bảo Hiểm Vật Chất Xe Ô Tô Toyota: Toàn Diện & Đáng Tin Cậy
- Honda Brio: Đánh Giá Chi Tiết và Bảng Giá Cập Nhật cho Người Việt
- Miếng Dán Nội Thất Xe Ô Tô: Giải Pháp Bảo Vệ & Nâng Tầm
- Hướng Dẫn Chi Tiết Tuyến Xe Khách Quy Nhơn Đi Lâm Đồng
Cơ chế hoạt động thần tốc của túi khí
Cơ chế hoạt động của túi khí xe hơi là một chuỗi phản ứng được tính toán cực kỳ chính xác và diễn ra trong tích tắc. Mục tiêu là bung túi khí đúng lúc, đúng vị trí và đủ lực để bảo vệ người ngồi khi xe chịu tác động mạnh. Sự phối hợp giữa cảm biến, bộ điều khiển và bộ thổi khí phải hoàn hảo để hệ thống này phát huy hiệu quả tối đa.
Giai đoạn phát hiện va chạm
Khi xe gặp va chạm, các cảm biến phân bố khắp thân xe lập tức ghi nhận sự thay đổi gia tốc đột ngột, áp lực từ hai bên sườn hoặc lực tác động trực diện. Những tín hiệu này được truyền về Bộ điều khiển túi khí (ACU) với tốc độ ánh sáng. ACU bắt đầu phân tích dữ liệu từ tất cả các cảm biến liên quan để xác định mức độ nghiêm trọng và hướng của va chạm. Hệ thống sẽ so sánh dữ liệu thu thập được với ngưỡng va chạm đã được lập trình sẵn trong bộ nhớ. Ngưỡng này được xác định dựa trên các thử nghiệm va chạm tiêu chuẩn và có thể khác nhau tùy thuộc vào loại xe và vị trí túi khí.
Giai đoạn kích hoạt và bơm khí
Nếu ACU xác định va chạm đủ điều kiện để kích hoạt túi khí (vượt qua ngưỡng va chạm an toàn), nó sẽ gửi một xung điện đến bộ thổi khí tương ứng. Ví dụ, trong va chạm trực diện, ACU sẽ kích hoạt bộ thổi khí của túi khí phía trước. Xung điện này làm nóng một dây dẫn điện trong bộ thổi khí, đốt cháy chất mồi lửa và khởi động phản ứng hóa học chính. Phản ứng này tạo ra một lượng lớn khí nitơ nóng và áp suất cao. Quá trình tạo khí này diễn ra cực kỳ nhanh chóng, chỉ trong khoảng 20-30 mili giây.
Quy trình hoạt động của hệ thống túi khí
Giai đoạn xả khí và bảo vệ tối đa
Lượng khí nóng từ bộ thổi khí làm túi khí phồng lên với tốc độ đáng kinh ngạc, có thể lên tới 300 km/h. Túi khí bung ra lấp đầy khoảng trống giữa người ngồi và các bộ phận cứng trong xe như vô lăng, bảng điều khiển hoặc cửa xe. Nó đóng vai trò như một tấm đệm, giúp hấp thụ năng lượng từ chuyển động quán tính của người ngồi về phía trước hoặc sang hai bên. Ngay sau khi túi khí đạt trạng thái phồng hoàn toàn và tiếp xúc với người ngồi, khí bên trong sẽ bắt đầu thoát ra ngoài thông qua các lỗ nhỏ được thiết kế sẵn ở mặt sau của túi. Quá trình xẹp khí này cũng diễn ra rất nhanh, giúp người ngồi không bị kẹt lại bởi túi khí và giảm nguy cơ bị bỏng do khí nóng hoặc ma sát. Toàn bộ chu trình từ khi va chạm xảy ra cho đến khi túi khí phồng lên và xẹp xuống chỉ mất khoảng 100 mili giây, nhanh hơn cả một cái chớp mắt, đảm bảo bảo vệ tối ưu cho người ngồi trong khoảnh khắc nguy hiểm nhất.
Các loại túi khí và vị trí lắp đặt phổ biến
Trong những năm gần đây, các nhà sản xuất ô tô đã không ngừng nghiên cứu và phát triển để tăng cường khả năng bảo vệ của hệ thống túi khí bằng cách bổ sung thêm nhiều loại túi khí và lắp đặt chúng ở các vị trí khác nhau trong khoang xe. Mục đích là để bảo vệ toàn diện cho người ngồi trước các loại va chạm đa dạng.
Túi khí phía trước người lái và hành khách
Đây là những loại túi khí đầu tiên được trang bị rộng rãi trên ô tô. Túi khí dành cho người lái thường được đặt trong trung tâm vô lăng, còn túi khí dành cho hành khách phía trước đặt ẩn trong bảng điều khiển (taplo). Chúng được thiết kế để bảo vệ đầu và ngực của người ngồi trong trường hợp xảy ra va chạm trực diện hoặc va chạm từ phía trước với góc đâm không quá lớn (thường trong khoảng 30 độ so với trục dọc của xe). Ngưỡng kích hoạt của túi khí ô tô phía trước phụ thuộc vào tốc độ và lực tác động. Thông thường, túi khí sẽ bung ra khi xe va chạm trực diện với vật thể cố định ở tốc độ từ 20-25 km/h trở lên. Tuy nhiên, ngưỡng này có thể cao hơn khi va chạm với vật thể có thể dịch chuyển hoặc biến dạng.
Các vị trí túi khí trên xe hơi
Túi khí hai bên và túi khí rèm
Túi khí hai bên (Side airbags) thường được lắp đặt trong lưng ghế trước hoặc ở cánh cửa xe. Chúng được thiết kế để bảo vệ phần thân (ngực và bụng) của người ngồi trong trường hợp va chạm từ hai bên sườn xe. Túi khí rèm (Curtain airbags) là loại túi khí dài, được lắp đặt dọc theo trần xe phía trên cửa sổ. Khi được kích hoạt, chúng bung xuống như một tấm rèm che phủ toàn bộ cửa sổ bên, bảo vệ đầu của hành khách ở cả hàng ghế trước và sau khỏi va đập với cửa kính, cột trụ hoặc các vật thể từ bên ngoài trong trường hợp va chạm bên hông hoặc lật xe. Túi khí bên và túi khí rèm thường có ngưỡng kích hoạt khác với túi khí phía trước, chủ yếu dựa vào cảm biến áp lực ở sườn xe.
Các loại túi khí khác tăng cường an toàn
Ngoài các loại phổ biến kể trên, nhiều mẫu xe hiện đại còn được trang bị thêm các loại túi khí khác để nâng cao mức độ an toàn. Túi khí đầu gối (Knee airbags) được đặt dưới cột lái hoặc dưới bảng điều khiển, có tác dụng bảo vệ đầu gối và chi dưới của người lái hoặc hành khách phía trước, ngăn chúng va đập mạnh vào cấu trúc xe. Túi khí thắt dây an toàn là loại túi khí tích hợp vào dây đai an toàn, giúp phân tán lực tác động lên ngực khi va chạm. Một số xe cao cấp còn có túi khí trung tâm (đặt giữa hai ghế trước để ngăn người lái và hành khách va chạm vào nhau), túi khí sau (bảo vệ hành khách hàng ghế sau trong va chạm trực diện), túi khí trên trần xe hoặc túi khí đệm ghế.
Những lưu ý quan trọng khi sử dụng hệ thống túi khí
Dù là “vệ sĩ” đắc lực, hệ thống túi khí ô tô cũng có những nguyên tắc hoạt động và lưu ý riêng mà người sử dụng cần nắm rõ để đảm bảo an toàn cho bản thân và hành khách. Việc hiểu đúng về túi khí giúp phát huy hiệu quả của nó và tránh được những nguy cơ tiềm ẩn.
An toàn cho hành khách và vị trí ngồi chuẩn
Điều tối quan trọng khi sử dụng xe có túi khí là không được đặt bất kỳ vật gì lên hoặc ở gần khu vực túi khí sẽ bung ra (ví dụ: trên vô lăng, bảng điều khiển, bên hông ghế). Lực bung của túi khí rất mạnh, có thể đẩy các vật này về phía người ngồi với tốc độ cao, gây chấn thương nghiêm trọng hoặc thậm chí tử vong. Luôn thắt dây an toàn đúng cách, đây là yêu cầu bắt buộc vì túi khí được thiết kế để hoạt động phối hợp với dây an toàn. Dây an toàn giữ người ngồi đúng vị trí để túi khí có thể bung ra và đỡ một cách hiệu quả nhất. Giữ khoảng cách an toàn với vô lăng (đối với người lái) và bảng điều khiển (đối với hành khách phía trước), khuyến nghị khoảng cách tối thiểu là 25 cm từ trung tâm vô lăng đến ngực. Tư thế ngồi thẳng lưng cũng rất quan trọng để tránh bị túi khí bung lệch hướng.
Xử lý sau khi túi khí bung ra
Sau khi túi khí bung ra, nó sẽ nhanh chóng xẹp xuống. Tuy nhiên, khí thoát ra từ túi khí có thể nóng và chứa các hạt nhỏ từ quá trình phản ứng hóa học (thường là bột bắp hoặc bột tan để túi khí không bị dính khi gấp gọn). Tránh chạm trực tiếp vào các bộ phận bên trong túi khí ngay sau khi nó bung vì có thể còn nóng. Bạn có thể ngửi thấy mùi lạ và thấy một ít khói hoặc bụi mịn, đó là điều bình thường. Quan trọng nhất là nhanh chóng thoát ra khỏi xe một cách an toàn nếu có thể, và đưa những người bị nạn đến nơi an toàn để nhận sự hỗ trợ y tế. Túi khí ô tô chỉ sử dụng một lần. Sau khi bung, toàn bộ hệ thống túi khí liên quan (bao gồm túi, bộ thổi khí và có thể cả cảm biến) cần phải được thay thế bởi các chuyên gia tại gara uy tín.
Đối tượng cần đặc biệt chú ý đến túi khí
Trẻ em, đặc biệt là trẻ dưới 12 tuổi, có cơ thể còn non nớt và cân nặng nhẹ hơn người lớn. Lực bung của túi khí, được thiết kế cho người lớn, có thể gây hại nghiêm trọng cho trẻ. Do đó, khuyến cáo mạnh mẽ là trẻ em dưới 12 tuổi nên ngồi ở hàng ghế phía sau và luôn sử dụng ghế ngồi trẻ em phù hợp với cân nặng và chiều cao, cùng với dây an toàn. Phụ nữ mang thai vẫn nên thắt dây an toàn và ngồi ở tư thế thoải mái, giữ khoảng cách an toàn với bảng điều khiển. Nếu có bất kỳ lo ngại nào, nên tham khảo ý kiến bác sĩ và chuyên gia ô tô. Những người có chiều cao khiêm tốn hoặc có tình trạng sức khỏe đặc biệt (ví dụ: hen suyễn nặng, có đặt thiết bị y tế ở ngực) nên tham khảo ý kiến bác sĩ về vị trí ngồi phù hợp và các biện pháp phòng ngừa khi sử dụng xe có hệ thống túi khí.
Câu hỏi thường gặp về hệ thống túi khí ô tô
Túi khí có hoạt động nếu tôi không thắt dây an toàn không?
Có, túi khí ô tô vẫn có thể bung ngay cả khi bạn không thắt dây an toàn. Tuy nhiên, điều này cực kỳ nguy hiểm. Túi khí được thiết kế để hoạt động phối hợp với dây an toàn. Dây an toàn giữ bạn cố định vị trí, còn túi khí làm giảm lực tác động. Nếu không thắt dây an toàn, cơ thể bạn sẽ di chuyển mạnh về phía trước trước khi túi khí bung hoàn toàn, hoặc túi khí bung ra có thể gây chấn thương do lực tác động quá lớn khi bạn chưa được giữ lại.
Đèn báo SRS trên bảng điều khiển sáng nghĩa là gì?
Đèn báo SRS (Supplemental Restraint System) sáng liên tục trên bảng điều khiển nghĩa là có lỗi trong hệ thống túi khí ô tô. Lỗi này có thể liên quan đến bất kỳ bộ phận nào trong hệ thống (cảm biến, bộ điều khiển, bộ thổi khí, dây dẫn…). Khi đèn này sáng, hệ thống túi khí có thể sẽ không hoạt động khi xảy ra va chạm. Bạn cần đưa xe đến gara uy tín để kiểm tra và sửa chữa ngay lập tức.
Sau khi túi khí bung, tôi có thể sử dụng xe bình thường không?
Không. Túi khí chỉ sử dụng một lần. Sau khi bung, túi và bộ thổi khí đã hoàn thành nhiệm vụ và không thể tái sử dụng. Toàn bộ hệ thống túi khí liên quan (túi khí, bộ thổi khí, và có thể cả cảm biến/bộ điều khiển tùy mức độ hư hỏng) cần được thay thế. Ngoài ra, va chạm đủ mạnh để kích hoạt túi khí thường gây hư hỏng cấu trúc xe, cần được kiểm tra và sửa chữa kỹ lưỡng trước khi đưa xe vào sử dụng lại.
Va chạm nhẹ có làm túi khí bung không?
Thông thường là không. Hệ thống túi khí ô tô được thiết kế để chỉ bung ra khi va chạm đủ mạnh để gây nguy hiểm đáng kể cho người ngồi. Bộ điều khiển túi khí (ACU) sẽ phân tích dữ liệu từ cảm biến để xác định mức độ va chạm. Các va chạm nhẹ, va chạm ở tốc độ thấp, hoặc các loại va chạm không đúng hướng (ví dụ: va chạm từ phía sau) thường sẽ không kích hoạt túi khí.
Túi khí được làm bằng vật liệu gì?
Túi khí thường được làm bằng vải nylon mỏng nhưng cực kỳ bền, có phủ một lớp silicone hoặc neoprene để chống thấm và chịu nhiệt. Vật liệu này phải đủ chắc chắn để chịu được áp suất lớn khi bơm khí nhưng cũng đủ linh hoạt để gấp gọn và bung ra nhanh chóng.
Khí dùng để bơm túi khí là khí gì? Có độc không?
Khí chính dùng để bơm túi khí là khí nitơ (N₂). Khí này được tạo ra từ một phản ứng hóa học bên trong bộ thổi khí. Khí nitơ là một loại khí trơ, không độc hại và chiếm khoảng 78% thành phần không khí chúng ta hít thở. Tuy nhiên, khí được tạo ra có thể nóng và có lẫn một ít hạt bụi từ chất hóa học ban đầu, đó là lý do nên thoát khỏi xe và mở cửa sổ để không khí lưu thông sau khi túi khí bung.
Hệ thống túi khí có cần bảo dưỡng định kỳ không?
Hệ thống túi khí ô tô thường không yêu cầu bảo dưỡng định kỳ như thay dầu hay lọc gió. Tuy nhiên, nó là một phần của hệ thống an toàn và cần được kiểm tra trong các lần bảo dưỡng xe tổng thể. Quan trọng nhất là chú ý đến đèn báo SRS trên bảng điều khiển. Nếu đèn này sáng hoặc nhấp nháy, điều đó cho thấy có vấn đề và cần được kiểm tra, sửa chữa ngay lập tức bởi kỹ thuật viên chuyên nghiệp để đảm bảo hệ thống hoạt động bình thường khi cần thiết.
Tôi có thể tắt túi khí hành khách phía trước được không?
Trên một số dòng xe cũ hoặc xe bán tải/xe thể thao hai chỗ, có thể có công tắc để tắt túi khí hành khách phía trước (đặc biệt quan trọng khi lắp ghế trẻ em quay mặt về phía sau). Tuy nhiên, trên hầu hết các xe hiện đại, không có công tắc tắt túi khí. Hệ thống cảm biến vị trí và cân nặng trên ghế sẽ tự động điều chỉnh hoặc vô hiệu hóa túi khí hành khách nếu phát hiện ghế trẻ em hoặc người ngồi không đủ trọng lượng. Việc tắt túi khí khi không thật sự cần thiết là không nên vì nó làm giảm đáng kể mức độ bảo vệ.
Hy vọng những thông tin trên đã giúp bạn hiểu rõ hơn về cấu tạo, cơ chế hoạt động và tầm quan trọng của hệ thống túi khí ô tô, một trang bị an toàn không thể thiếu trên mọi chiếc xe hiện đại. Việc nắm vững kiến thức này và tuân thủ các lưu ý khi sử dụng sẽ giúp bạn và người thân luôn được an toàn trên mọi hành trình cùng Brixton Việt Nam.
