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.
První světové kroky a evropské prvenství
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.
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.
Techniky naplňování a časové parametry
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.
A 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.
Speciální typy a jejich použití
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. Malé vozy mají problém s minimálním prostorem pro zavazadla, 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. Někdy se počítá i sekundární náraz.
Historie a průkopníci v Evropě a USA
První Volvo vybavené airbagem sjel z výrobního pásu v roce 1987. Mezi světová prvenství, s nimiž Volvo přišlo, patří boční airbagy umístěné v sedačkách vozu a nafukovací clony. Již řadu let tvoří airbagy součást standardní výbavy, avšak ve svých počátcích jak technologie samotná, tak její spolehlivost byly terčem diskusí. Tehdy byly mnohé z těchto obav oprávněné.
První pokusy o vývoj airbagu se objevily již na počátku 50. let, nicméně jejich technologie měla k dokonalosti daleko. Jeden z patentů z roku 1955 popisuje systém podobný dnešnímu, ale s tím rozdílem, že airbag totiž aktivoval sám řidič stisknutím tlačítka.
První airbag u spolujezdce se objevil v Mercury Monterey v roce 1972. Jako zvláštní výbavu byly airbagy nabízeny v evropské i americké praxi. V Evropě byl první airbag u řidiče v Mercedes-Benz třídy S W126 v roce 1980. První automobily s airbagem ve standardní výbavě se v roce 1991 dostaly do portfolia Volvo 850.
Moderní škála airbagů a jejich doplňky
Postupně se rozšiřovaly boční airbagy v různých podobách - zádní, ve sloupcích, ve dveřích apod. V roce 1994 rozšířil standardní bezpečnostní výbavu airbag spolujezdce vpředu. Pro chování vzduchových vaků a jejich naplnění se vyvíjely i systémy PRE-SAFE®, které umožňují opakované použití předpínacích pásů po eventu nehod.
První airbagy řidiče měly objem 60-70 litrů, spolujezdce až 90 litrů. Eurovak o objemu 35 litrů našel uplatnění v mnoha značkách. První srážka dvou vozidel s airbagem řidiče proběhla v USA s Chrysler LeBarony.
Ve Fordu a GM se vyvíjely systémy, které měly původně nahradit pásy. Později se ukázalo, že airbag spolu s připínacími pásy je nejefektivnější kombinací.
Airbagy a statistiky bezpečnosti
Ministerstvo dopravy USA uvádí, že čelní airbagy zachránily za 30 let přes 50 000 lidských životů. NHTSA uvádí snížení rizika úmrtí řidičů o více než 30 %. České Besip uvádí podobné číslo pro čelní náraz při zapnutém pásu.
V Německu ukazují data, že počet obětí dopravních nehod klesal v průběhu let s rozšiřováním airbagů: 1980 - 4,5 na 10 000 vozidel, 2000 - 1,4, 2019 - 0,5.
Budoucnost a novinky
Poslední dobou se objevují pokusy o venkovní airbagy pro ochranu chodců a o přednárazové systémy. ZF vyvíjí přednárazový airbag, který může snížit úmrtnost až o 40%. Airbagy se objevují i na motocyklech, kde se používá airbagové oblečení.
V Evropě přišlo k záměře rozšířit ochranu i prostřednictvím středových airbagů, které oddělují těla při bočním nárazu.
Airbag se aktivoval v nárazovém testu na lidských pokusných králících
Často kladené otázky
- Které auto mělo jako první airbag? - Ford nabídl airbag ve volantu v roce 1971; Mercedes-Benz u řidiče v Evropě 1980.
- Jaký je rozdíl mezi ACRS a SRS? - ACRS byl starší koncept vzdušného polštáře jako hlavní zádržný systém, SRS je obecný pojem doplňkové zajištění s kombinací s pásy.
- Kdy se objevil první airbag v Evropě? - v roce 1980 u Mercedes-Benz třídy S W126.
- Airbag byl patentován v roce 1952? - Ano, myšlenka vznikla v 1952, patentovaná později; skutečná výroba nastala až v 70. letech.
Praktické rady pro bezpečnost v současnosti
Vozidla dnes kombinují několik typů airbagů: čelní, boční, hlavové, kolenní a někdy i středové. Důraz na správné používání bezpečnostních pásů a na správnou polohu při sezení. Děti do 12 let by neměly sedět na sedadle spolujezdce s aktivním čelním airbagem. Kontrolovat stav airbagů a vyměňovat je po nehodě. Vyvarovat se neodborným zásahům do systému airbags.
Dalšími faktory bezpečnosti jsou vhodná obuv, zimní a letní pneumatiky, ABS, ESP a asistent pro udržování v jízdním pruhu.