Hava Yastığının Şişmesi Kimyasal Mı

Otomotiv sanayiinde hava yastıklarının kullanımının 50 yılı aşkın bir geçmişi vardır. Amaç, kaza anında darbe sonucu direksiyon göbeğinden ve aracın diğer yanlarından şişerek çıkan yastıkların sürücü ve yolcuları çarpmalardan korumasıdır.

İlk çalışmalarda sıkıştırılmış veya ısıtılmış hava, sıkıştırılmış azot, freon ve karbon dioksit gibi gazlar kullanıldı. Ancak, gerekli miktardaki gazın temini, araca montaj ve kişilerin güvenliğin sağlanabilmesi için oldukça büyük sistemlere gereksinim vardı.

Otomobil hava yastıkları için sıkıştırılmış oksijen kullanılan ilk patent, John Hetrick tarafından Ağustos 1953 yılında alındı. Sonraki yıllarda, ilerleyen teknolojilerle paralel olarak araştırmalar devam etti. 1968´de John Pietz adında bir kimyacı sodyum azid ve bir metalik oksit karışımı kullanarak sıkıştırılmış gaz yerine bir “Katı İtici” kullanımına öncülük etti. Bu çalışmada katı bir karışımdan ilk defa azot gazı üretilmiş oldu; bu buluş eski, büyük sistemlerin yerini aldı. Karışımdaki sodyum azid çok zehirli bir katı madde olduğundan, hava yastığı sistemi içinde, sızdırmazlığı çok yüksek olan çelik veya aluminyum kaplar geliştirildi.

Uzun süreden beri kullanılan ön hava yastıklarına ek olarak artık gövdeyi ya da kafayı yandan çarpmalara karşı koruyan yan hava yastıkları da yaygınlaşmaya başlamıştır.

Hava Yastığı Nasıl Çalışır

Hava yastıklarının gelişmesi ve yaygınlaşması, teknolojik zorluklar nedeniyle ilk patentin alınmasından 30 yıl gibi oldukça uzun bir sürece yayılır. Hava yastıkları, emniyet kemerine ek olarak tasarlanmış bir sistemdir; bu nedenle SRS adı verilmiştir.

Hava yastığı belli bir hızın üzerindeki (genellikle 20-25 km/s) çarpışmalarda devreye girecek şekilde ayarlanır; örneğin 10 km/s hızla gerçekleşen bir çarpışmada hava yastığı çalışmaz çünkü bu hızdaki bir çarpışmada hava yastığı gerektirecek bir tehlike söz konusu olmayıp, emniyet kemeri yeterli korumayı sağlayabilir.

Bir hava yastığı sistemi üç parçadan oluşur (Şekil-a ve b);

1. İnce, Naylon Yastık; katlanıp direksiyon içine ve diğer uygun konumlara konulmuştur,

2. Algılayıcı (sensör); kaza anında çarpmayı algılar ve elektrik devresini kapatır,

3. Şişme Sistemi; reaksiyona girdiğinde çok fazla miktarda sıcak azot gazı çıkararak yastığın şişmesini sağlayan ve reaksiyon kalıntılarını zararsız bileşiklere dönüştüren kimyasal maddeler içerir.

Gaz Üreticisindeki Kimyasal Reaksiyonlar

Gaz üretici katı madde, NaN₃, KNO₃ ve SiO₂ karışımıdır. Araç çarpıştığı anda, yastığının şişmesini sağlayan üç kimyasal reaksiyondan oluşan bir reaksiyonlar zinciri başlar.

1. Algılayıcı, bir çarpma kuvveti algıladığında şişme sistemine bir elektrik impuls (itki) göndererek sistemdeki sodyum azidin (NaN₃) parçalanıp, azot gazı açığa çıkmasının sağlar; oluşan gaz miktarı, önceden hesaplanmıştır.

2NaN₃ ®  2Na + 3N_2(g)                              300⁰C

2. İlk reaksiyondan, aynı zamanda yanıcı ve patlayıcı bir element olan sodyum da meydana gelir. Bu elementin zararsız hale getirilmesi için ikinci bir kimyasal reaksiyona gerek vardır. Bu işlem potasyum nitratla (KNO₃) gerçekleştirilerek, aynı zamanda şişmeyi sağlayan ilave bir miktar azot gazı da elde edilir.

10Na + 2KNO₃ ® K₂O + 5Na₂O + N_2(g)

3. Son aşama, potasyum oksit ve sodyum oksit (K₂O + 5 Na₂O) karışımının, yine sistemde bulunan silikon dioksit (SiO₂) ile reaksiyona girerek zararsız ve güvenli, yanmayan alkali silikata (cam) dönüştürülmesidir.

K₂O + Na₂O + SiO₂ ®  alkali silikat (cam)

Bu kimyasal reaksiyonlar tetiklendiğinde hava yastığının azot gazıyla dolması, direksiyondan veya kontrol panelinden hızla fırlayarak kişiye sağlam ve korutucu bir yastık görevi geçmesi, 0.1 saniyeden daha az bir zamanda gerçekleşir.

Azot gazı üretimi sona erdiğinde gaz molekülleri yastıktaki deliklerden boşalır, yastığın basıncı düşer ve yastık yumuşak bir örtü halini alır. Bu süre 1-2 saniye kadardır; sürenin kısa olması çarpışmadan sonra aracın hareketine devam edebileceği varsayımıyla, sürücünün etrafını görmesine ve en kısa zamanda direksiyon kontrolünü sağlamasına olanak verir.

Hava Yastığını Doldurmak İçin Gerekli Basıncın ve Gaz Miktarının Hesaplanması

Hava yastığını mili saniyede doldurabilecek gerekli basınç basit mekanik analizlerle hesaplanabilir. Örneğin, hava yastığının ön yüzünün başlangıçta hareketsiz olduğu (yani ilk hız v_i = 0.00 m/s) ve saatte yaklaşık 2.00x10² mili saniye hızla hareket ederek, tümüyle şişmiş bir hava yastığının kalınlığı olan d = 30.00 cm yol aldığı, ve son hızın v_s = 89.4 m/s´ye ulaştığı varsayılsın.

a = hava yastığının ivmesi, v_f = başlangıçtaki hız, v_i = son hız, d = mesafe,

v_f² - v_i² = 2 a d

(89.4 m/s)² - (0.00 m/s)² = (2) (a) (0.300 m)

a = 1.33 x 10⁴ m/s²

Bir maddeye uygulanan kuvvet, maddenin kütlesi ve ivmenin çarpımına eşit (F = ma) olduğuna göre, 2.5 kg ağırlığındaki hava yastığı şişerken gaz moleküllerinin itme kuvveti hesaplanabilir.

F = m a = (2.50 kg) (1.33 x 10⁴ m/s²)

F = 3.33 x 10⁴ N kg m/s² = = 3.33 x 10⁴ N

Basınç, birim alana (A) etkiyen kuvvet olduğundan,

P = F/A Paskal

Hava yastığının alanı değeri kullanılarak basınç hesaplanır. Buradan hesaplanan basınç, gösterge basıncıdır.

P = mutlak basınç = gösterge basıncı + atmosferik basınç )

Azot gazı inert bir gazdır; hava yastığının şişirildiği basınç ve sıcaklıkta ideal bir gaz özelliği gösterir. Bu nedenle hava yastığı ile ilgili basınç, hacim ilişkilerinde ve hesaplamalarında ideal gaz kanunu formülü kullanılabilir.

PV = n RT        V = n RT / P

P = mutlak basınç, atmosfer, V = hacim, litre, n = mol sayısı, R = 0.08205 L atm/mol K, gaz sabiti

GERİ

Hava yastığının açılması gazların hangi özelliğinin sonucudur?

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.

Hava yastıklı araç nedir?

Hava yastığı sistemi trafik kazaları sırasında meydana gelebilecek ölümleri ya da yaralanmaları engellemek amacıyla tasarlanmış güvenlik ekipmanıdır. Görevi: kaza esnasında içerisine dolan gaz ve hava sayesinde şişerek bir yastık görevi görmektir. Emniyet kemerine yardımcı asistan olarak tasarlanmıştır.

Hava yastığı patlarsa ne olur?

Hava yastığının patladığı durumlarda araç diğer pert kriterlerini yerine getirmiyorsa hava yastığı tamiri dahil tüm hasarlar giderilerek otomobil tekrar kullanılabilir duruma getirilebiliyor.

Hava yastığının şişmesi neden kimyasal?

Otomobillerde yer alan hava yastıkları kimyasal reaksiyon sonucunda şişer. Hava yastıklarının şişmesi için sodyum azotür yani (Nan3) tepkimesi gerekir. Normal zamanda oldukça durağan bir yapıda bulunan bu gaz da molekülün ısıtılmasından sonra anında ayrışmaktadır. Sonrasında ise nitrojen gazı ortaya çıkabilir.

Hava yastığı hangi durumlarda açılır?

Araç şiddetli darbeye maruz kaldığında Airbag’in açılması için sistem devreye girer. Hava yastıklarının açılması için belli bir hız standardı mevcut. Ayrıca bu standartlar Amerika’da 15 ile 20 KM/s, Avrupa’da 20 ile 25 KM/s. Bu hızlardaki çarpışmalarda airbag devreye girer.

Hava yastığı açılmış araç alınır mı?

Airbag Açan araç alınabilir de satılabilir de ancak; Airbagleri açmış arac eğer bilinerek ve söylenerek satılıp alınıyorsa ve piyasa değerinden gerçek manada ucuz ise alınabilirde satılabilirde, eger airbag arızalı, patlak veya tamirli bir aracın bu ayıbı saklanarak satıliyorsa kesinlikle profesyonel ve kurumsal bir …

SRS airbag hangi araçlarda kullanılır?

* SRP Airbag: System Restraint for Renault (Renault Sınırlama Sistemi) Renault araçların direksiyonunda ve varsa torpido üzerindeki airbag’lerde yazan ifadedir. SRS airbag sistemi ile neredeyse aynı çalışma prensibine sahiptir.

Eritmek kimyasal mı?

Diğer bir ifadeyle fiziksel değişim sonucunda maddenin kimliği değişmez. Kağıdın yırtılması,tebeşirin kırılması,mumun erimesi. kalemin kırılması, suyun buza dönüşmesi, çözünme olayı gibi değişiklikler fiziksel değişime örnektir. Fiziksel değişimin geri dönüşümü vardır. Tüm hal değişimleri fizikseldir.

Hava yastığı sensörü nedir?

Hava yastığına ne zaman şişmesi gerektiğini bildiren parça sensördür. Aracın ön kısmında bulunur. Çarpışmayı sisteme bildiren parçadır. Bütün bu parçalar koordineli bir şekilde çalışır.

Hava yastığı patlaması pert olur mu?

Hava yastıkların temel amacı sürücü ve yolcuları korumaktır. Hava yastıkları saniyenin 1/10’undan kısa sürede açılarak ciddi yaralanmaların önüne geçiyor. Peki, Hava yastığı açılırsa araç pert olur mu? Aracın pert sayılabilmesi için sadece hava yastıklarının patlamış olması yeterli bir kriter kabul edilmiyor.

Arabanın hava yastığının açıldığı nasıl anlaşılır?

Kontak ilk açıldığında airbag ışığı yanar ve 2-3 sonra söner. Bu ışık sönmüyorsa veya hiç yanmıyorsa aracın hava yastıklarında bir sorun olduğu aşikardır. Böyle bir durumda herhangi bir kazada can kaybını önleme amacıyla aracı en yakın oto tamirciye götürmekte fayda var.

Airbag açılması pert sebebi mi?

Hava yastığı hangi gaz kullanılır?

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.

Airbag hangi gaz kullanılır?

Hava yastığı darbe sensörü nasıl çalışır?

Darbe sensörleri, darbenin derecesini ölçer ve eğer bu değer 16 km/h’ten düşük ise hava yastıkları açılmaz, bu değerden yüksek ve 40 km/h’e kadar ise orta hızlı darbe ya da bu değerden de büyük ise yüksek hızlı darbe kategorisine girer ve darbe sensörleri ECU’ya hava yastığını aç komutu yollar.