Airbagy - dnes naprosto běžný pojem, který zná každé větší dítě. Staly se samozřejmou součástí moderních automobilů a významně zvyšují jejich pasivní bezpečnost. Čím více jich v autě je, tím většímu bezpečí se těší posádka. Airbag (v doslovném překladu vzduchový pytel) vynalezl Američan John W. Hetrick v roce 1952. První prototyp sestrojil v kuchyni na koleně a ihned si jej nechal patentovat. Podobná zařízení se však používala v letadlech už od 40. let minulého století, ale měla poněkud odlišnou funkci. Poměrně dlouho trvalo, než se tento vynález dostal v automobilovém průmyslu reálně ke slovu.
Náklady a průlom ve vývoji
Teprve když v roce 1967 jiný americký vynálezce Allen Breed přišel se senzorem pro detekci nárazu, ledy se pohnuly. V té době již byly osobní automobily standardně vybavovány bezpečnostními pásy, jenže řidiči v USA je téměř nepoužívali. Roku 1971 vyrobila automobilka Ford zkušební sérii vozů s airbagy a o rok později se na trhu objevil první sériově vyráběný automobil vybavený airbagem - Chevrolet Impala. Od roku 1974 byly airbagy nabízeny jako součást příplatkové výbavy vybraných vozů několika amerických značek, ale s velkým úspěchem se nesetkaly. Až když v roce 1981 nasadila airbagy do svého modelu W126 automobilka Mercedes-Benz, definitivně se otevřela cesta k jejich komerčnímu úspěchu. Tehdy také došlo k výrazné změně ve vnímání tohoto prvku. Již nebyl prezentován jako náhrada bezpečnostních pásů, ale jako jejich doplněk zvyšující bezpečnost cestujících.
Kolik airbagů dnes bývá v autě?
Postupně se jejich počet zvyšoval z původních 2 až na dnešních 11. Airbag se v principu skládá ze tří hlavních částí - vzduchového vaku, vyvíječe plynu a řídicí elektroniky se senzory nárazu. Pokud dojde k takovému nárazu, že ho senzory vyhodnotí jako významný, řídicí elektronika aktivuje vyvíječ plynu. Ten se uvolňuje explozivní reakcí, kterou doprovází detonace. Během extrémně krátké doby zhruba 40 ms se dosud složený a v útrobách vozu ukrytý vzduchový vak nafoukne a vytvoří tak kolem pasažéra ochranný val, který pohlcuje jeho kinetickou energii. Velmi krátce po aktivaci (méně než za sekundu) se však airbag automaticky vyfoukne, cestující tak zpravidla zaznamenají až tuto závěrečnou fázi.
Nejstarším airbagem je ten řidičův, který je dnes umístěn ve středu volantu. Při nárazu se v mžiku nafoukne a poté dochází k jeho kontrolovanému vypouštění tak, aby nebylo tělo pouze odraženo, nýbrž aby měkce dopadlo jakoby do polštáře. Airbag chránící spolujezdce při čelním nárazu je usazen v horní části přístrojové desky. Aktivuje se pouze v rozsahu od čelních nárazů až po nárazy šikmo zepředu. Je zajímavé, že šikmý náraz, náraz z boku, převrácení vozidla, případně náraz zezadu aktivaci čelních airbagů vůbec nevyvolá. Airbag spolujezdce lze dokonce zcela vypnout, takže se nemusí aktivovat ani při čelním nárazu. To je žádoucí zvláště v případech, kdy se na předním sedadle přepravuje dítě v autosedačce.
Boční airbagy v opěradlech předních sedadel účinně chrání pánev a hrudník řidiče a spolujezdce při nárazu z boku. V případě bočního nárazu se aktivuje jen ten airbag, který se nachází na straně nárazu. Platí to jak pro přední boční airbagy, které jsou dnes běžnou součástí standardní výbavy prakticky všech osobních automobilů na trhu, tak pro zadní boční airbagy, které bývají součástí volitelné výbavy. Hlavové airbagy schované pod polstrováním stropu vytvářejí před okny „záclony“, které kryjí zónu bočních oken a chrání hlavy cestujících vpředu i vzadu. Tyto airbagy se aktivují zejména při bočních nárazech, a protože nemají otvory, zůstávají naplněny. Stále častěji se setkáváme s kolenním airbagem řidiče, který chrání jeho holeně a kolena před kontaktem se spodní částí přístrojové desky. Tím významně omezuje riziko poranění dolních končetin a přispívá ke zlepšení celkového zádržného účinku.
Nová generace bezpečnostních systémů je schopna přizpůsobit nafukování intenzitě nárazu, v tomto případě hovoříme o adaptabilních airbagách. „S každým novým vozem úroveň pasivní bezpečnosti zdokonalujeme,“ vysvětluje Petr Kraus, vedoucí Vývoje bezpečnosti vozu Škoda Auto. Každopádně platí, že zvyšující se počet airbagů na palubě klade nemalé nároky na uši posádky - jednak hlukem z explozí, ale i stoupajícím tlakem v kabině vlivem stlačování vzduchu rozpínajícími se vaky. Airbagy obecně platí za zachránce životů, ale v určitých případech je mohou paradoxně ohrozit. Jsou navrženy tak, aby fungovaly výhradně v součinnosti s bezpečnostními pásy. Bez připoutání mohou airbagy ublížit nebo dokonce zabít.
Praktické zásady a bezpečné používání
Základním předpokladem správné funkčnosti airbagů je používání bezpečnostních pásů - dnes v drtivé většině osobních automobilů tříbodových na všech místech. Přední pásy jsou vybaveny pyrotechnickými přitahovači a omezovači tahu, které při nárazu zkrátí pás zhruba o 10 cm. Tím se odstraní vůle mezi pásem a cestujícím. Pás tak přitáhne cestujícího pevněji k sedadlu, čímž se jeho účinnost výrazně zvýší. Aby nedošlo k poranění cestujících od příliš pevně přitažených pásů, jsou vybaveny omezovači síly. Překročí-li síla v pásech hodnotu 5 kN, začne se kroutit hřídel, na níž je pás navinut, a tím dojde k povolení pásu.
Je vhodné, aby cestující měli v místech kontaktu těla s pásem na sobě oblečení a aby v místech kontaktu těla s pásem nebyly tvrdé předměty. Bez použití pásů tělo dopadne na airbag ve špatném čase a navíc na špatnou část, což spíš ublíží, než pomůže. „Všechny bezpečnostní systémy automobilu jsou sladěny tak, aby působily kompatibilně. Když je člověk nepřipoután, dostane se k airbagu mnohem dřív, než by měl,“ dodává Petr Kraus.
Stejně jako na bezpečnostní pásy je nutné dbát na správné návyky zejména u cestujících vpředu. K největším nešvarům spolujezdců se řadí nohy na palubní desce. I když je člověk připoután, takové chování může způsobit vážné zranění při aktivaci airbagu.
Airbagy v širším kontextu bezpečnosti
Automobilky vyvíjejí úsilí při vývoji efektivnějších bezpečnostních technologií, ale některé jdou ještě dál. Například Škoda Auto přišla s iniciativou Bezpečný pátek, která si klade za cíl vtáhnout do dění širokou veřejnost a popularizovat bezpečnost na českých silnicích. Po dlouhodobém sledování nehod a školení IZS a škol dbají na veřejné osvětě i nadále. V současném silničním provozu je bezpečnost na silnicích prioritou nejen řidičů, ale především výrobců automobilů. Pro ochranu lidských životů hraje velkou roli airbag, který představuje jeden z klíčových prvků při dopravních nehodách.
Typy a rozšíření airbagů
Jedná se o čelní airbagy, boční airbagy, hlavové airbagy, kolenní airbagy, středové airbagy a v některých vozech i deformační zóny a adaptabilní systémy. Největší objem bývá u airbagu spolujezdce (až kolem 90 litrů plynu), u řidiče kolem 60-65 litrů. Při srážce se neaktivují všechny airbagy, ale pouze ty, které jsou směrem k nárazu, a jejich aktivaci obecně zajišťují senzory nárazu a řídicí jednotka s vyvíječem plynu. Nafouknutí trvá kolem 50 milisekund; následné vyfouknutí je rychlé, aby nebylo tělo pouze odraženo, ale plynule rozložené tlumení dopadu.
V souvislosti se specifiky nárazu platí, že kolenní a středové airbagy pomáhají redukovat poranění dolních končetin a vzájemný kontakt řidiče a spolujezdce. Kolenní airbag chrání holeně a kolena, zatímco středové airbagy zabraňují nárazu hlavy a trupu proti sobě. Hlavové airbagy rozvírají „záclonu“ nad bočními okny a zajišťují ochranu hlavy v obou frontách nárazu. Pro děti v autosedačkách platí zvláštní pravidla: airbag spolujezdce bývá vypínatelný, aby nedošlo k poškození malé děti.
Airbagy mimo auta a praktické poznámky
Airbagy se postupně objevují i mimo vozy: v motocyklech existují vesty a bundy s integrovaným airbagem, které se nafukují při pádu. U motorek jsou nejčastější variantou airbagové vesty. Motorky jako takové obvykle nemají integrované airbagy, ale specifické modely (např. Honda Gold Wing) je mohou mít. U vozidel platí zásada, že správná funkce airbagů vyžaduje pravidelné kontroly a výměny řídicí jednotky po nehodách, protože po jednom použití může dojít k poškození a riziku nekontrolované aktivace v budoucnu. Často se doporučuje kontrola řídicí jednotky airbagu alespoň jednou ročně.
Airbagy | Jak fungují?
Praktické tabulky a čísla
| Díl | Funkce | Typy a umístění |
|---|---|---|
| Vzduchový vak | Účinné rozložení tlaku, ochrana těla | Volant, palubní deska, sedadla |
| Vyvíječ plynu | Spuštění chemické reakce, tvorba dusíku | Pod volantem, v palubní desce |
| Řídicí elektronika | Senzory nárazu vyhodnotí náraz a aktivuje vyvíječ | Senzory, ECU |
Airbagy v číslech: první patent v roce 1953, detekční senzor v roce 1967, masovější nástup v 70. letech a širší rozšíření v 90. letech a na počátku 21. století. Z hlediska účinnosti se uvádí, že airbagy spolu s pásy snižují riziko úmrtí při čelním nárazu významně; v některých studiích se hovoří o desítkách procent. Správné používání je ale zásadní: vždy se připoutejte, vypněte airbag pro dítě v protisměrné autosedačce a dbejte na správnou polohu sedadla a volantu.
Současnost a budoucnost patří adaptabilním a chytře řízeným airbagům, které upravují nafukování na základě síly nárazu a polohy cestujících. Kombinace s pokročilými deformačními zónami a lehkou, ale tuhou karoserií tvoří jádro moderní pasivní bezpečnosti.