Problematika vyprošťování z havarovaných automobilů – I.díl

Díky firmě NORDSTAHL vás budeme informovat o problematice vyprošťování osob ze silničních motorových vozidel. Jde o první z pěti nebo šesti ucelených kapitol o nebezpečích, která mohou ohrozit záchranáře zejména při nehodách silničních motorových vozidel.

Znalosti o systémech záchranných pásů, airbagů, elektrických okruhů, hybridních pohonů, vlastnostech a chování různých pohonných látek apod. jsou pro práci moderních záchranářů zcela nezbytné. Jsme přesvědčeni, že neocenitelným pomocníkem pro hasiče a záchranáře je CRASH RECOVERY SYSTÉM, software, který v České republice nabízí firma NORDSTAHL a jenž obsahuje konkrétní údaje, jak obejít či desaktivovat riskantní místa v motorovém vozidle.

Ing. F. Huml

Bezpečnostní systémy v automobilech

Pasivní bezpečnostní systémy

Většina moderních motorových vozidel je dnes vybavena technicky vyspělými bezpečnostními zařízeními podporujícími řidiče, event. chránícími osoby ve vozidle. Jde o aktivní a pasivní bezpečnostní systémy.

Aktivní bezpečnostní systémy, jako ABS, ASR a jiné systémy regulující dynamiku jízdy, pomáhají řidiči, aby ani při mezních jízdních situacích neztratil kontrolu nad vozidlem. Tak je možno event. zabránit nehodě při jízdě již předem.

Dojde-li přesto k nehodě, aktivují se pasivní bezpečnostní systémy jako airbagy a bezpečnostní pásy. Tato bezpečnostní zařízení se označují jako SRS (Supplemental Restraint Systems) – dodatečné zadržovací systémy, které dále podporují záchranný účinek bezpečnostních pásů. Tyto systémy jsou konstruovány tak, aby osoby ve voze při nehodě ochránily, a tak zmírnily její následky. V dalším textu o nich bude pojednáno podrobněji.

Počet těchto zařízení je v moderních vozidlech značně vysoký: až desítka různých airbagů a šest předpínačů záchranných pásů. Navíc se kabriolety vybavují automatickým rámem, který funguje při převrácení vozidla.


Základní informace k airbagům

První záchranný vak (airbag) pro osobní automobily navrhl a vyvinul Američan John Hetrick. Airbag byl v sedmdesátých letech ve Spojených státech dále vylepšován a zkoušen společně se záchrannými pásy. Pro vysoké výrobní náklady a nízkou účinnost se však dočasně od jeho užívání ustoupilo. Airbag byl v té době velmi často nazýván „vzduchový vak“, avšak slovo „airbag“ vzniklo ze zkratky „AIR“ (Automotive Inflatable Restraint“ – nafukovací zadržovací vak). Vak sám je většinou vyráběn z nylonu a k jeho naplnění se používá dusík nebo některé vzácné plyny, např. argon.

V osmdesátých letech se účinnost airbagů potvrdila, nepoužívaly se však již jako náhrada záchranných pásů, ale ke zvýšení bezpečnosti osob, a od této doby se nazývají SRS (Supplemental Restraint System – dodatečný zadržovací systém).

V osmdesátých letech se používání airbagů značně rozšířilo a záchranné vaky se staly standardním vybavením automobilů. Jejich další vývoj během osmdesátých let zahrnoval i první postranní airbagy a koncem devadesátých let také jako doplněk hlavové airbagy. V současné době se intenzivně pracuje na vývoji airbagů pro ochranu cestujících a chodců při střetu: při použití těchto nových airbagů se vyhlídky na přežití chodců značně zvýší.

V dnešní době jsou airbagy nepostradatelnou součástí vybavení všech osobních vozů, lehkých nákladních automobilů a kamionů a uplatňují se i u motocyklů. Běžná jednotka airbagu se skládá ze tří součástí: generátoru plynu, roznětky a vlastního tělesa airbagu. o těchto součástech bude řeč dále.

Generátor plynu:

Nejdůležitější součástí pro extrémně rychlé
naplnění airbagu je generátor plynu, který musí vyvinout plyn potřebný k naplnění airbagu dostatečně rychle, ve zlomcích sekundy. K tomu účelu se používá dvou typů generátorů plynu. První typ pracuje na základě pyrotechniky a používá pevný propelant, který vznícením vyvolá bleskovou chemickou reakci, která vytvoří potřebné množství plynného dusíku. Druhý typ používá plyn (obvykle směs vzácných plynů), který je uzavřen pod vysokým tlakem (cca 200 nebo 700 barů) v tlakové nádobce. Nádobka se otvírá pyrotechnickou cestou a uvolní cestu
plnícímu plynu, který vproudí do airbagu.


Dojde-li při vyprošťování k rozdrcení nebo poškození tlakové nádobky, jedná se o potencionální nebezpečí při práci záchranářů, neboť při poškození se tlaková nádobka může roztříštit na prudce létající částečky anebo i způsobit aktivaci airbagů. Také látka, která je v těchto generátorech v pevném skupenství, může být zdraví nebezpečná.



Roznětka

Airbag je aktivován roznětkou, která uvede do činnosti pyrotechnickou část plnícího zařízení nebo uvolní vysoce stlačený plyn z tlakové nádobky, zpravidla po elektrickém signálu z jednotky SRS.



Záchytný vak (airbag)

Airbag je v neaktivovaném stavu složen pod chránicím krytem. Jakmile roznětka obdrží elektrický signál z jednotky SRS, je aktivováno spojení, které naplní airbag plynem. Aktivace airbagu probíhá s extrémní rychlostí: airbag se naplní ca za 0,015 vteřiny – mnohem rychleji, než trvá mrknutí oka, a naplnění probíhá se značnou silou.



Rozpoznání zařízení

Neaktivované airbagy pro řidiče, spolujezdce, ale i ostatní se poznají podle loga airbagů, vyraženého nebo umístěného přímo na volantu nebo na přístrojové desce na straně spolujezdce.

V logu je obvykle použito slovo „airbag“ nebo zkratka jako SRS, SRP nebo podobná.
Airbagy pro případ čelní srážky

Airbagy ve volantu nebo v přístrojové desce, na straně spolujezdce chrání osoby při čelní srážce nebo při srážce šikmo zpředu, nebo – lépe řečeno – při nehodách s vysokou decelerací v podélné ose vozidla. Při nehodách, při nichž k nastavenému stupni decelerace nedojde, se airbagy neaktivují. Jako dodatečnou ochranu řidiče a spolujezdce používají někteří automobiloví výrobci ještě kolenní airbagy (pod volantem nebo u spolujezdce na spodní části přístrojové desky). Následuje stručný přehled těchto airbagů:



„Chytré“ přední airbagy

Nejnovější modely automobilů jsou vybaveny „chytrými“ předními airbagy, které jsou s to přizpůsobit aktivaci airbagu charakteristice nehody, například prudkosti srážky nebo pozici osoby v okamžiku nárazu. Tento druh airbagů zohlední nejen stupeň decelerace vozidla, ale také počet a umístění cestujících, a podle toho se upraví způsob aktivace. „Chytré“ přední airbagy se často kombinují s detekcí osob jedoucích ve vozidle (occupant detection systém) – viz dále.

Roznětky pro tzv. „dvoustupňové airbagy“ nebo „airbagy s dvojím prahem aktivace“ mají dva stupně, které se uskuteční ve speciálně určeném sledu. V některých případech je možné, že se aktivuje jen první stupeň a druhý stupeň zůstane neaktivován.



Systémy detekce cestujících

Tyto systémy s různými senzory v sedadlech a opěradlech mohou zjistit i váhu cestujících, polohu, ve které je sedadlo, a v některých případech i polohu cestujících. Na základě zjištění se airbag neaktivuje, není-li sedadlo obsazeno, nebo je airbag naplněn menším množstvím plynu (cestující sedí blízko u airbagu), nebo větším množství plynu, sedí-li normálně. Je rovněž možné, že airbag se vůbec neaktivuje, zjistí-li systém, že pro cestující dítě je použita dětská sedačka nebo že na sedadle sedí dítě.



Mechanické přední airbagy

Řídící jednotka SRS obyčejně aktivuje přední airbagy elektricky, ale existují také systémy používající k aktivaci mechanický sensor uvnitř volantu. Tyto systémy pracují nezávisle na elektrických okruzích vozidla a mohou být aktivovány i po přerušení těchto elektrických obvodů.



Kolenní airbagy

Kolenní airbagy jsou určeny k ochranně oblastí kolen a nohou cestujících, zejména v těch případech, kdy cestující není připoután. V závislosti na značce vozidla se tyto airbagy aktivují stejně jako normální airbagy anebo v některých případech se kolenní airbagy aktivují pojistkou pod palubní deskou. Obvykle se kolenní airbagy aktivují v souladu s aktivací příslušných předních airbagů.


Airbagy k ochraně při bočním nárazu

Postranní a záclonové airbagy jsou určeny k ochraně cestujících osob při nehodách způsobených silným bočním nárazem jako doplněk k zesíleným bočním stranám karoserie. Postranní airbagy zajišťují měkkou ochranu před stykem s tvrdými částmi karoserie.

Normálně bývají aktivovány jen postranní a záclonové airbagy na té straně karoserie, kde došlo k nárazu. Rozhodující faktor pro aktivaci těchto airbagů je boční akcelerace vozidla (někdy změna tlaku vzduchu uvnitř dveří). O dalších těchto typech airbagů bude pojednáno níže.

Postranní airbagy

Postranní airbagy chrání boky cestujících osob. Jsou umístěny zpravidla ve dveřích nebo v postranních částech opěradla. Postranní airbagy se montují pro první a druhou řadu sedadel. Možné je také jejich umístění v postranních opěradlech předních sedadel a ve dveřích vozidla pro druhou řadu sedadel. Některé airbagy svou velikostí chrání jak bok, tak i hlavu cestujících. Takové airbagy se aktivují směrem vzhůru a často se vyskytují v otevřených vozidlech (convertibles).


Mechanické postranní airbagy

Dřívější modely postranních airbagů byly aktivovány mechanickým spínačem nebo senzorem, vybuzeným mechanicky. Také tyto způsoby jsou nezávislé na elektrickém systému vozidla.



Postranní záclonové airbagy/Airbagy proti nárazu hlavy

Postranní záclonové airbagy poskytují ochranu hlavě a hrudnímu koši cestujících osob při nárazu ze strany. Postranní záclonové airbagy jsou obvykle ukryty pod vnitřním okrajem střechy nebo pod jejím lemováním. Aktivované airbagy u některých typů aut přesahují velikostí okna vozidla a v závislosti na délce a tvaru obvykle chrání více než jednu řadu sedadel. Není vyloučeno, že u některých modelů vozidel je pro takový dlouhý hlavový airbag použito dvou generátorů plynu. V závislosti na výrobci a modelu vozu je na boční straně použito dvou nebo několika airbagů proti nárazu hlavy, např. jeden pro první a druhý pro druhou řadu sedadel.

Jiné použití airbagů

Airbagy se hodí pro nejrůznější aplikace, provádí se s nimi řada pokusů s cílem dosáhnout vyšší bezpečnosti cestujících. Příkladem zkoumaných aplikací je např. použití airbagů v bezpečnostních pásech, použití airbagů pro cestující na zadních sedadlech uložených v předních opěradlech, airbagy proti podklouznutí osob na zadních sedadlech pod bederními pásy, airbagy pro ochranu dolních končetin. Většina těchto bezpečnostních zařízení je dosud ve vývoji a v dnešních sériově vyráběných vozidlech nejsou instalována, přesto však se můžeme u vozidel některých výrobců s několika takovými zařízeními setkat.


Airbagy proti podklouznutí

Někteří automobiloví výrobci používají tyto airbagy již v současně vyráběných vozidlech. Tyto airbagy chrání cestující na zadních sedadlech při čelním nárazu před podklouznutím pod bederním bezpečnostním pásem (tzv. „submarining“). Tento airbag se při nárazu rozvine v přední části sedadla a zabrání sklouznutí cestujících dopředu.

Airbagy pro ochranu chodců

Cílem vývoje dalších airbagů je snaha ochránit při střetu chodce. Jsou v automobilech montovány tak, aby zvedly při nárazu kapotu vozidla, a tak chránily chodce před vážnějšími následky a odmrštěním.


Některé ze zkratek označujících uložení airbagů ve vozidle:

SRS (Supplemental Restraint System) Dodatečný zadržovací systém

SIPS (Side Impact Protection Systém) Ochranný systém při bočním nárazu

ROPS (Roll Over Protection Systém) Ochranný systém při převrácení kabrioletu

IC (Inflatable Curtain) Záclonový airbag

OWS (Okupant Weight Sensor) Senzor zjišťující hmotnost cestujících

PLP (Pyrotechnical Laphbelt Pretensioner) Pyrotechnický předpínač bederních pásů

DMIC (Door Mounted Inflatable Curtain) Záclonový postranní airbag umístěný

Cenný pomocník při vyprošťování

Do softwaru Moditech Crash Recovery System bylo v uplynulých dnech nově zařazeno ca 300 kamionů a 400 nákladních auto a dodávek. Program byl již také rozšířen asi o 50 nových typů osobních vozů, které jsou od ledna 2007 v prodeji.

Nordstahl s.r.o.
Sídlo: 100 00 Praha 10 Strašnice
Slapská 1/2115
Poštovní adresa:
P.O.Box 158
Černokostelecká 2020/20
100 00 Praha 10
Tel: 267 280 111, 267 280 220
Fax: 274 783 618
E-mail: info@nordstahl.cz




Copyright© Moditech Rescue Solutions BV – All Rights Reserved
Český překlad: Copyright© Nordstahl s.r.o. – Všechna práva vyhrazena