1. Túi khí ô tô là gì?

Hệ thống túi khí tên tiếng Anh là Supplemental Restraint System. Đây là một thiết bị thụ động được trang bị trên ô tô để hạn chế va đập gây tổn thương cho người ngồi trên xe khi có va chạm xảy ra. Theo các thống kê tại Mỹ, hệ thống túi khí giúp hạn chế nguy cơ thương vong lên đến 30%. Khi xe gặp sự cố nguy hiểm, hệ thống túi khí sẽ phồng lên rất nhanh để tạo thành đệm hơi giúp làm giảm chấn thương cho người ngồi trong xe và sẽ nhanh chóng xẹp đi. Tại một số quốc gia, túi khí được coi là trang bị bắt buộc trên xe ô tô bên cạnh dây đeo an toàn.

2. Túi khí ô tô có tác dụng gì?

Hệ thống túi khí được lắp đặt ẩn ở một số vị trí trong khoang và phần khung xe. Theo vị trí lắp đặt, hệ thống này thường gồm 4 loại là túi khí phía trước, túi khí sườn, túi khí đầu gối, túi khí dây đai an toàn.

2.1. Túi khí phía trước

Đây là loại túi khí phổ biến, thường có ở tất cả các loại xe ô tô. Túi khí phía trước có nhiệm vụ bảo vệ phần đầu và ngực của người ngồi trước khi có va chạm trực diện và được kích hoạt khi góc đâm khoảng 30 độ tính về cả 2 bên đầu xe.

Túi khí sẽ chỉ được kích hoạt trong trường hợp cần thiết. Nếu mức độ va chạm thấp hơn mức giới hạn, túi khí sẽ không phồng lên.

2.2. Túi khí sườn

Túi khí sườn có tác dụng bảo vệ phần ngang đầu và ngực người ngồi khi xe xảy ra các va chạm từ bên hông. Có 3 loại chính là túi khí rèm để bảo vệ ngang đầu, túi khí hông để bảo vệ ngang ngực và túi khí kết hợp cả 2. Khi thân xe chịu tác động mạnh hoặc nhiệt độ trong xe trên 150 độ C thì túi khí sườn sẽ được kích hoạt.

2.3. Túi khí đầu gối

Khi xe có va chạm trực diện, túi khí đầu gối sẽ được kích hoạt để bảo vệ phần khớp gối của người ngồi trên xe.

2.4. Túi khí trên dây an toàn

Phần ngực của người ngồi trên xe luôn cần được bảo vệ, túi khí trên dây an toàn có nhiệm vụ hạn chế thương tổn phần cơ thể này khi có va chạm xảy ra.

3. Cấu tạo túi khí ô tô

Hệ thống túi khí gồm 3 phần chính: hệ thống cảm biến, bộ phận kích nổ và túi khí.

Hệ thống cảm biến gồm cảm biến gia tốc, cảm biến va chạm, cảm biến áp suất sườn, cảm biến áp suất phanh, cảm biến trên ghế, con quay hồi chuyển. Tất cả các cảm biến này kết nối với bộ điều khiển túi khí. Khi xảy ra va chạm, hệ thống sẽ kích hoạt một loạt các cảm biến để hoạt động túi khí giúp bảo vệ người lái và hành khách.

Bộ phận kích nổ có vai trò tạo ra khí để làm phồng túi khí và kích nổ khi có va đập xảy ra nhằm đảm bảo an toàn cho người ngồi trên xe.

Túi khí được sản xuất bằng các loại vải có độ bền cao, co dãn tốt và được gấp, xếp gọn gàng vào các vị trí theo cấu tạo xe. Khi có va chạm, túi khí nạp hơi rất nhanh để tạo ra hệ thống đệm cho người ngồi trong xe nhằm bảo vệ và hạn chế chấn thương.

4. Nguyên lý hoạt động của hệ thống túi khí trên ô tô

Hệ thống túi khí trên ô tô giống như “thẻ bảo hành” cho sự an toàn tối đa của người sử dụng trong trường hợp xảy ra va chạm. Tuy nhiên, trong một vài trường hợp, thiết bị này chưa hiệu quả do người lái chưa hiểu nguyên lý hoạt động hệ thống túi khí.

Túi khí và tên lửa đẩy có cách thức hoạt động tương đồng. Tại thời điểm xảy ra va chạm, những tín hiệu từ hệ thống cảm biến được truyền đến bộ điều khiển túi khí chỉ huy, bơm áp lực cao bơm đầy khí vào trong túi. Ba giai đoạn của hệ thống chỉ trong vỏn vẹn 0,04 giây kể từ khi xảy ra va chạm đến lúc túi khí bung ra.

(1) Hệ thống điều khiển túi khí chính – ACU điều khiển hoạt động của hệ thống cảm biến như cảm biến va chạm, tốc độ, gia tốc và áp lực phanh,… để xác định mức độ va chạm và chuyển tiếp tín hiệu đến bộ phận điều khiển túi khí. Bộ phận điều khiển phân tích dữ liệu và có thể điều chỉnh các tính năng an toàn như khóa cửa tự động, khóa dây an toàn cũng như kích hoạt túi khí. Khi mức độ va chạm vượt quá giá trị quy định của cảm biến trung tâm, thì ngòi nổ trong bộ thổi túi khí sẽ bị đánh lửa.

(2) Ngòi nổ bắt đầu sản sinh dòng điện có cường độ từ 1A đến 3A trong khoảng thời gian dưới 2 mili giây để đốt chất mồi lửa và hạt tạo khí, tạo ra lượng khí lớn. Nhờ đó, túi khí được bơm căng lên, trở thành một tấm đệm bảo vệ người ngồi trên xe.

(3) Lượng khí lớn nén trong thể tích nhỏ khiến túi khí phồng lên với tốc độ khoảng 300km/h. Sau đó, khí ga trong túi thoát ra ngoài qua các lỗ nhỏ, túi khí sẽ xẹp đi nhanh chóng.

Toàn bộ quá trình thổi phồng và xẹp xuống xảy ra trong khoảng 100 mili giây nên người ngồi trên xe thường không biết rằng túi khí đã bung ra.