Hava Yastığı Nedir, Neyden Yapılır, Nasıl Çalışır

Sürücü hava yastığı direksiyon simidinin ortasında bulunur. 

Hava yastığı (airbag, yardımcı koruma sistemi/SRS), otomobillerde çarpışma anında çok hızlı biçimde açılıp bir gaz veya hava ile şişerek yolcunun yaralanmasını önleyen, esnek bir malzemeden yapılmış koruma sistemidir. Hava yastıkları bir kazada anında sürücü ve yolcuların öne fırlamalarını önlemek için otomobillerde bulunan otomatik olarak şişen tekstil ürünü bir çantadır. Tipik bir hava yastığı saniyenin 1/10'undan kısa sürede açılır ve birkaç saniye sonra da sönerek yolcunun hareketini ve araçtan çıkmasını kolaylaştırır. 

Hava Yastığının Tarihçesi 

İlk hava yastığı çözümleri 1950'li yılların başında ortaya çıktı. Ancak bunlar kabul edilemeyecek fikirlerdi. 2012 yılında alınmış bir patent, sistem açısından günümüzdeki hava yastığı ile benzemekteydi. Sistemin en önemli farkı, sürücünün hava yastığını bir düğmeye basarak açmak zorunda olmasıydı. Bu teknoloji ile ilgili tartışma yaratan diğer bir konu ise hava yastığını gazla doldurması için bir tür fişek kullanılmasıydı. Burada hem fişeklerin fabrikada nasıl saklanacağı, hem de otomobile montelendikten sonra nasıl güvenlik önlemleri alınması gerektiği konusu tartışılıyordu. Şu anda kullanılan tipte ilk hava yastığı 1980 yılında Mercedes-Benz W126 S-Class serisinde Supplemental Restraint Systems (SRS) adıyla kullanılmaya başlandı. İlk yolcu hava yastığı ise sürücü hava yastığıyla birlikte 1987 yılında Porsche 944'te kullanıldı. Aradan geçen yıllar içinde hava yastığı iyice yaygınlaşarak hemen her otomobilde standart bir donanım haline geldi. Hava yastıkları 1980′li yılların başında ortaya çıktıklarından beri binlerce hayatı kurtarmışlardır. Aslında hava yastıkları İkinci Dünya Savaşı sırasında uçakların yere çakılmalarında bir önlem olarak tasarlanmış ve ilk patent o zamanlarda alınmıştır. İlk hava yastıklarının arabalara uygulanmasında birçok problemle karşılaşılmıştır. Basınçlı havanın araba içinde muhafazası, süratle şişmenin sağlanması, ani şişme sırasında yastığın patlamasının veya kişiye zarar vermesinin önlenmesi gibi problemlere neden olmuştur. 

Araçta ön hava yastıkları, perde hava yastıkları, yan hava lastikleri ve diz hava yastıkları bulunur.

Hava Yastığının Önemi 

Hava yastıkları önden ve öne yakın çarpmalar için tasarlanmış güvenlik donanımlarıdır. Bu tip çarpmalar yolcuların ölümünün yarısından daha fazlasına yol açmaktadır. Hava yastığı kafa ve göğüs yaralanmalarını azaltmak üzere ve çarpmanın şiddeti orta ya da ciddi düzeyde ise açılacak şekilde tasarlanmıştır. Bu, hava yastığının yaklaşık olarak saatte 20 km'nin üzerindeki hızlarda meydana gelen çarpmalarda açılacağı anlamına gelir. Hava yastığının görevini yerine getirebilmesi için, içinde tutulduğu hazneden saatte yaklaşık 320 km'ye eşit bir hızla çıkması gerekir. Bu özellikle çocuklar olmak üzere, çok yakın oturan kişilere zarar verebilecek çok büyük bir güç anlamına gelir. 

NHTSA (ABD, Ulusal Otoyol Trafik Güvenliği Dairesi) tarafından yapılan bir gerçek çarpışma deneyinde emniyet kemeri ve hava yastığının birlikte kullanımının ciddi kafa çarpmalarının % 75'ini, ciddi göğüs yaralanmalarının % 66'sını önlemede etkili olduğu görülmüştür. 

Hava Yastığının Yapısı 

Hava yastığı araçlarda kaza sırasında meydana gelebilecek yaralanmaları önlemeye çalışır. Çarpışma sırasında 30 milisaniye kadar kısa bir sürede gazla dolu bir balon açılır ve yastık görevi gördükten sonra söner. 

Hava yastığının temel parçaları: 

1) Yastık 

2) Tüp (Şişirme Sistemi)

3) Sensör - Elektronik Kart (Beyin) 

Yastık 

Hava yastığında üç ana parça bulunur. Birincisi yastığın kendisidir. Yastık kumaşı, ince naylon iplikten yapılmış ve konsolda bir silindir üzerine sarılmıştır. Aslında sürücü tarafındaki hava yastığı diğerlerinden farklıdır. Diğerleri tipik bir silindir şeklinde iken sürücü tarafındaki direksiyonun ortasına uyacak şekildedir. Hava yastığının ana görevi araçtakilerin konsola ve aracın sert kısımlarına çarpmasını önlemek ve travmatik etkiyi azaltmaktır. Bu nedenle dayanıklı naylon iplikten üretilir. Naylon hafiftir patlama sırasında maruz kaldığı yüksek gaz sıcaklığına dayanıklıdır. Dinamik kuvvete karşıda elastiktir üzerindeki gözenekler (delikler) sayesinde bir saniye içerisinde söner. 

Tüp 

Kaza anında patlayarak yastığın şişmesini sağlar. İçinde sodyum azotür gazı bulunur. Elektronik Kart hava yastığının doğru şartlarda ve doğru zamanlarda çalışmasını programlar. Hava yastıkları sıkıştırılmış basınç altındaki havanın veya bir gazın salıverilmesiyle şişmezler. Bir kimyasal reaksiyonun sonucunda şişerler. Bu kimyasal reaksiyonun ana maddesi sodyum azotür (NaN3)'dür. Normal şartlarda durağan olan bu molekül ısıtılınca anında ayrışır ve ortaya nitrojen gazı çıkar. Çok az miktarından nitrojen çıkar. Ancak bu ayrışmadan sonra ortaya sodyum (Na) çıkar ve sodyum çok reaktiftir. Su ile birleşince özellikle göz, burun ve ağız bölgelerinde ağır tahribat verebilir. Bu tehlikeyi önlemek için hava yastığı üreticileri kimyasal reaksiyonda sodyum ile birleşebilecek bir gaz kullanır, bu gaz ise potasyum nitrat (KNO3)'tır. Bu reaksiyon sonucunda ortaya nitrojen çıkar. 

Sensör 

Sensör yastığa ne zaman şişeceğini bildiren, arabanın ön tarafında bulunan, duvara yaklaşık saatte 15 - 25 km/h ile çarptığında oluşacak kuvvet karşısında sinyal verecek şekilde ayarlanmıştır. Hava yastığına ne zaman şişmesi gerektiğini bildiren parça sensördür. Aracın ön kısmında bulunur. Çarpışmayı sisteme bildiren parçadır. 

Hava yastığı çalışma prensibi. 

Hava Yastıklarının Çalışma Prensibi 

Arabanın önündeki sensör belli bir seviyenin üstündeki çarpmada, NaN3’ün bulunduğu tüpe bir elektrik sinyali gönderir. Burada çok küçük bir kıvılcım oluşturulur ve bunun yarattığı ısı sonucunda NaN3 çözülür. Açığa çıkan nitrojen, hava yastığına dolarak şişirir. Ardından hava yastığı şişer ve bir saniye sonra yastık üzerindeki özel delikler vasıtası ile kendi kendine söner. Kazazedeye devamlı baskı yapılmasına ve sıkışmaya engel olur. 

Bütün bu parçalar koordineli bir şekilde çalışır. Sensör çarpmayı algılar çarpmanın şiddeti oranında elektrik sinyali üretir. Kartın üzerinde bulunan bir devre sinyalin şiddetini ölçer. Sinyal oranı aracın 15 ila 25 km hızla bir tuğla duvara çarptığı varsayılarak ayarlanmıştır. İvme sensörü bu oranın üzerinde bir sinyal algıladığında işlemci airbag patlatmak üzere derhal ısıtıcıyı ateşler. Ateşleyici tüp içinde bir kıvılcım çakar kıvılcımın yaydığı ısının etkisi ile yanma meydana gelir. Ve sodyum gazı da yanarak nitrojen gazı açığa çıkar. Açığa çıkan gaz hava yastığına dolar. Çarpma anının üzerinden sadece 30 milisaniye sonra kadar bir sürede. Üstelik saatte 322 Km hızla patlar. Göz kırpışından daha kısa bir sürede. Hava yastığı neredeyse roket hızında çalışır.