Comment fonctionnent les airbags ?

Lorsque vous décidez d'acheter une nouvelle voiture, l'une des choses à considérer sont les caractéristiques de sécurité intégrées, de l'appui-tête réglable, des freins antiblocage, du contrôle de traction et des ceintures de sécurité. Un autre dispositif de sécurité dans la plupart des voitures qui aide à minimiser l'effet physique d'un accident est l'airbag.

Le but d'un airbag est d'amortir la tête et le cou des blessures lors du mouvement vers l'avant qui se produit lors d'une collision. Il empêche la tête de s'écraser sur le tableau de bord, mais avec toutes les nouvelles concernant les rappels d'airbags, cela soulève la question « comment fonctionnent les airbags ? », « que se passe-t-il s'ils ne fonctionnent pas correctement ? », « dans quelle mesure les airbags sont-ils sûrs ? 'comment l'idée est-elle venue ?'

Il s'avère que l'airbag est une fonction de sécurité simple mais intelligente. Ils doivent se gonfler bien plus vite qu'il n'en faut à une voiture pour s'écraser à plus de 300 km/h. Nous sommes curieux, regardons de plus près comment ils fonctionnent.

Énergie de collision :que se passe-t-il lorsqu'une voiture heurte un obstacle ?

Il y a de l'énergie impliquée dans presque tout ce que nous faisons - et conduire une voiture en fait partie. Comme la plupart des choses, l'énergie obéit à certaines lois précises de la physique. Les lois du mouvement permettent à un véhicule de se déplacer et de s'arrêter. Nous devons examiner la masse et la vitesse pour mieux comprendre à quel point cela est important - ne vous inquiétez pas, vous pouvez toujours comprendre le fonctionnement des airbags même si vous ne comprenez pas cette partie.

Tout objet en mouvement a une masse; cela signifie essentiellement combien de matière l'objet contient. Cela contribue également à son poids. Un objet en mouvement a également une vitesse; ceci est lié à la vitesse, mais il s'agit plutôt d'une vitesse concentrée dans une direction spécifique.

On dit qu'un objet qui possède à la fois une vitesse et une masse a de l'énergie cinétique. La quantité d'énergie cinétique que le corps possède varie avec la masse et la vitesse de l'objet, c'est-à-dire que plus la vitesse et la masse sont élevées, plus l'énergie cinétique qu'il possède est grande.

Tant que l'objet continue de bouger, ce n'est pas un problème jusqu'à ce que l'objet s'arrête. Cela peut être dû au fait que vous vouliez que l'objet s'arrête ou parce que l'objet a été forcé de s'arrêter en entrant en collision avec un autre objet. Dans tous les cas, l'énergie cinétique de l'objet doit être transférée quelque part car elle ne peut pas simplement disparaître.

Cela explique pourquoi vos freins s'usent plus vite lorsque vous roulez trop vite et faites des arrêts brusques trop souvent. L'énergie cinétique est gérée par les plaquettes de frein. Dans le cas d'une collision, l'énergie est ce qui cause des dommages à la voiture. La plupart des voitures modernes sont construites pour absorber la majeure partie de cette énergie cinétique lors d'un accident, mais bien que cela atténue les dommages, cela ne tient pas compte des occupants de la voiture, qui sont tous des objets ayant une masse et une vitesse. Avant que les airbags ne soient un élément de sécurité, seules les ceintures de sécurité empêchaient les passagers d'être propulsés hors de la voiture.

Il est indéniable que les ceintures de sécurité jouent également leur rôle pour sauver des vies lors d'un accident de voiture, elles n'offraient aucune protection à la tête et au cou. La ceinture de sécurité vous maintient dans le siège et empêche votre torse de se précipiter vers l'avant, mais pas la tête. La tête et le cou sont poussés vers l'avant pendant ce mouvement et reculent très rapidement, endommageant souvent les articulations et les muscles du cou.

La vitesse à laquelle roule le véhicule importe beaucoup car, à une vitesse plus rapide, le mouvement vers l'avant de la tête et du cou peut l'enfoncer dans le tableau de bord du véhicule. Le travail de l'airbag est de fournir un coussin moelleux sur lequel la tête et le cou peuvent atterrir au lieu d'entrer en collision avec le tableau de bord de la voiture et également de réduire les blessures à la tête causées par l'effet de secousse qui se produit lorsque la tête est soudainement propulsée vers l'avant et vers l'arrière.

Cela est possible grâce au fonctionnement unique des airbags. Mais, comment un sac compressé qui tient dans le tableau de bord de votre véhicule permet-il d'atteindre ces exploits de sécurité ?

Alors, comment fonctionnent les airbags ?

Un airbag fonctionne en se gonflant plus vite que la tête ne peut heurter la direction, comme c'est le cas lors d'un accident. L'idée initiale pour les airbags était d'utiliser une sorte de gaz sous pression qui gonfle l'airbag dès qu'une collision se produit, mais ce n'était pas assez rapide (imaginez essayer de gonfler un ballon à sa taille maximale en quelques millisecondes), donc des explosions ont été utilisées à la place - vous avez bien lu.

Lorsque des capteurs dans le véhicule détectent une perte brutale de vitesse du véhicule, ils déclenchent le circuit de l'airbag qui envoie un courant électrique à un élément chauffant. Lorsque l'élément chauffant est chauffé au rouge, il enflamme un explosif chimique qui dégage une énorme quantité de gaz inoffensif pour remplir l'airbag en nylon.

L'airbag est conçu avec de minuscules trous qui l'aident à se dégonfler dès que la tête entre en contact avec lui. Sans cette conception, le problème du mouvement vers l'avant soudain ne serait pas résolu car la tête rebondirait simplement vers l'appui-tête.

Alors, à quelle vitesse l'airbag se gonfle-t-il ? La réponse courte, assez rapide pour amortir la tête. Mais, c'est encore plus fou que vous ne le pensez. Imaginez ce qui doit arriver pour amortir la tête du conducteur ou du passager d'une voiture roulant à 45 mph.

  • Le véhicule entre en collision avec un objet.
  • Un capteur dans le véhicule doit détecter la collision dès qu'elle se produit.
  • Ce capteur signale au circuit de l'airbag d'enflammer le produit chimique explosif.
  • L'explosion génère suffisamment de gaz non toxique pour gonfler l'airbag.
  • L'airbag se dégonfle lorsqu'il entre en contact avec la tête.

À l'exception du dernier, tout cela doit se produire en temps réel - avant que la tête ne touche le sac. S'il est vrai que la ceinture de sécurité contribue également à réduire la vitesse en cas de collision, ce qui laisse un peu de temps à l'airbag pour se gonfler, cela n'enlève rien au génie de cette conception. C'est aussi pourquoi vous devez utiliser votre ceinture de sécurité - même dans une voiture équipée d'un airbag, car les deux fonctionnent main dans la main. Ou mieux encore, regardez simplement où vous allez et lisez mieux les conditions routières.

Quelle est l'efficacité des airbags ?

Les coussins gonflables sont classés comme dispositif de retenue gonflable supplémentaire (SIR) ou système de retenue supplémentaire (SRS). Cela signifie que les airbags sont destinés à fonctionner avec les ceintures de sécurité pour vous protéger et ne doivent pas être utilisés uniquement. Lorsque les airbags et les ceintures de sécurité sont utilisés correctement, le nombre de décès par collision frontale diminue d'environ 24 %.

De qui l'idée est née les airbags ?

Une recherche rapide en ligne renvoie plusieurs résultats, différentes personnes étant créditées pour avoir proposé l'idée. Mais qui a pensé le premier à mettre en place un airbag ? Il semble que l'idée soit venue pour la première fois à John W. Hetrick de Newport, en Pennsylvanie, après avoir écrasé sa voiture dans un ravin, projetant presque sa fille à travers le pare-brise tout en essayant d'éviter un rocher. Le 5 août 1952, il a déposé un brevet pour un ensemble de coussin de sécurité pour véhicules automobiles qui a été accordé le 18 août 1953, sous le numéro de brevet américain 2,649,311.

Plusieurs mois avant le brevet de Hetrick, un Allemand du nom de Walter Linderer a déposé un brevet pour un airbag qui a été accordé après celui de Hetrick. D'après les informations disponibles, il semble que les deux inventeurs aient eu l'idée indépendamment. D'autres inventeurs et ingénieurs ont tenté d'affiner l'idée depuis lors, par exemple, Allen K. Breed (1927-2000) a proposé diverses façons de déclencher l'explosion dès que le crash se produit.

Comment se produisent les accidents mortels liés aux airbags ?

Bien que très rares, les airbags ne se déclenchent parfois pas quand ils le devraient et d'autres fois, comme dans le cas des airbags de Takata, l'explosion crée trop de force qui se rompt et envoie des morceaux de métaux tranchants voler vers la tête du conducteur ou du passager.

Prenons le cas d'un texan de 35 ans tué dans une Honda Accord de 2002. Il a saigné à mort lors d'une collision frontale avec une autre voiture parce que des éclats d'obus provenant de l'explosion de l'airbag ont fracturé sa trachée, sectionné sa veine jugulaire et sa carotide. A quelle vitesse roulait-il ? Un peu plus de 30 mph. Selon le rapport de police, une femme à Orlando ressemblait à une balle dans le visage.

S'il est vrai que les airbags modernes ont été repensés pour s'allumer avec moins de force qu'auparavant, ainsi qu'une meilleure éducation du conducteur sur leur utilisation, il n'est toujours pas recommandé de placer des sièges pour enfants orientés vers l'arrière sur le siège avant des véhicules où il y a un airbag. La violente explosion s'accompagne d'un faible risque de perte d'audition et de lésions oculaires pour les enfants.

Réflexions finales

Vous savez maintenant comment fonctionnent les airbags, pourquoi ils sont installés et comment les utiliser efficacement. Je pense que c'est fantastique qu'ils ne se déploient pas à chaque fois que vous freinez brusquement ou que vous vous arrêtez à un feu de signalisation - cela aurait été assez ennuyeux, c'est le moins qu'on puisse dire. Ils ne sont qu'un exemple de la façon dont la technologie est mise en œuvre pour rendre la conduite sûre pour nous tous.