Hệ thống túi khí SRS (Phần I) 18/10/2008
An toàn là một trong những yếu tố quan trọng mà các nhà sản xuất xe hơi quan tâm nhất
khi cho ra đời một sản phẩm. Đối với một chiếc xe hơi có hai yêu cầu về an toàn. Thứ nhất
là an toàn chủ động liên quan đến việc ngăn ngừa tai nạn xẩy ra và thứ hai là an toàn thụ
động liên quan đến việc bảo vệ người và hành lý trên xe tại thời điểm va đập.

Để bảo vệ người và hành lý trên xe khi va đập, điều quan trọng là phải giữ cho ca bin bị hư hỏng
ít nhất đồng thời phải giảm thiểu sự xuất hiện các va đập thứ cấp gây ra bởi sự dịch chuyển của
người lái và hành lý trong ca bin. Để thực hiện được điều này người ta sử dụng khung xe có cấu
trúc hấp thụ được tác động của lực va đập, đai an toàn, túi khí SRS,

Túi khí của ôtô được làm từ một loại màng nylông mỏng, bền và có khả năng co giãn để khi
được bơm phồng lên lúc xe có va chạm, nó trở thành một tấm đệm êm bảo vệ cho phần đầu và
cơ thể của hành khách trên xe. Có một số thuật ngữ được dùng cho hệ thống túi khí an toàn như
hệ thống hạn chế va đập (SIR) hay hệ thống túi khí bổ sung (SRS). Vào năm 1951, ông John W.
Hetrick, một thủy thủ sau khi về hưu đã phát minh ra hệ thống túi khí. Công nghệ túi khí an toàn
lúc đầu được sử dụng trên ôtô lấy từ hệ thống trên máy bay vào thập kỷ 40 của thế kỷ 20. Ý
tưởng của những chiếc túi khí lấy từ ruột của những quả bóng đá, sau đó bơm đầy khí nén vào
bên trong. Hệ thống sơ khai này khá lớn được xem là tương đương với hệ thống túi khí hiện đại
ngày nay.

Túi khí phía trước người lái

Những túi khí mang tính thương mại đầu tiên được bán ra thị trường vào những năm 1970. Vào
thời kỳ này, người điều khiển xe không bị bắt buộc phải thắt dây an toàn và túi khí được coi là bộ
phận thay thế cho dây an toàn. Vào năm 1971, hãng Ford đã giới thiệu một hệ thống túi khí thực
nghiệm và sau đó trở thành hãng xe đầu tiên sử dụng rộng rãi hệ thống này trên các sản phẩm
của mình. Năm 1973 đến lượt General Motors cho ra đời hệ thống túi khí mới, hệ thống túi khí
hai giai đoạn được lắp trên các dòng xe Chevrolet của hãng này. Lúc đó hệ thống này được hiểu
như là một hệ thống làm giảm nhẹ các va đập khi xảy ra va chạm. Có một điểm khác điểm quan
trọng giữa hệ thống túi khí sơ khai và hệ thống túi khí ngày nay đó là cụm túi khí dành cho hành

khách phía trước được lắp ở đáy táplô để bảo vệ đầu gối thay vì được lắp trong khoang để găng
tay để bảo vệ toàn bộ cơ thể.

Hệ thống túi khí ban đầu này sau đó được được tăng cường và được thay thế bởi hệ thống túi
khí SRS. Nó được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 1980 trên dòng xe S-Class của hãng
Mercedes-Benz. Dây an toàn cũng được lắp vào để tạo lực kéo lúc tai nạn xảy ra và hỗ trợ tối
đa, giảm lực va đập cùng với túi khí. Năm 1987 hãng Porsche đã lần đầu tiên giới thiệu ra thị
trường dòng xe có lắp túi khí dành cho hành khách phía trước.

Cụm túi khí chính được lắp dưới đệm vô lăng bao gồm túi khí bằng nylông, bộ thổi khí và đệm vô
lăng. Trong trường hợp có va đập mạnh hay tai nạn xảy ra, cảm biến túi khí được kích hoạt do
sự giảm tốc đột ngột. Một dòng điện đi vào ngòi nổ nằm trong bộ thổi khí để kích nổ túi khí. Tia
lửa lan nhanh ngay lập tức tới các hạt tạo khí và tạo ra một lượng lớn khí Nitơ. Khí này đi qua bộ
lọc và được làm mát trước khi sang túi khí. Sau đó vì khí giãn nở làm xé rách lớp ngoài của mặt
vô lăng và túi khí tiếp tục bung ra để làm giảm va đập tác dụng vào đầu nguời lái.

Túi khí bố trí trên vô lăng.

Cụm túi khí dành cho hành khách phía trước cũng gồm túi khí, bộ tạo khí và cuộn dây cảm biến.
Túi khí được bơm căng bởi khí có áp suất cao từ bộ tạo khí. Bộ thổi khí và túi được đặt trong một
vỏ và đặt ở trong bảng táp lô phía hành khách. Nếu cảm biến túi khí được bật lên do giảm tốc khi
xe bị va đập từ phía trước, dòng điện đi vào ngòi nổ đặt trong bộ thổi khí và kích nổ. Đầu phóng
bị đốt bởi ngòi nổ phóng qua đĩa chắn và đập vào piston động làm khởi động ngòi nổ mồi. Tia lửa
của ngòi nổ này lan nhanh tới bộ kích thích nổ và các hạt tạo khí. Khí được tạo thành từ các hạt
tạo khí bị đốt nở ra và đi vào túi khí qua các lỗ xả khí và làm cho túi khí bung ra. Túi khí đẩy cửa
mở ra tiếp tục bung ra giúp giảm va đập tác dụng lên đầu, ngực hành khách phía trước.

Hoạt động của túi khí hành khách phía trước.

Với hai loại túi khí trên vô lăng và túi khí hành khách phía trước sẽ không bảo vệ được hành

khách khi có va chạm từ bên hông hoặc từ phía sau xe. Sau này, túi khí bên hông được lắp vào
xe để khắc phục vấn đề này. Chúng được lắp ở bên đặt trong hộp và bố trí ở phía ngoài của
lưng ghế. Một vài loại túi khí còn được bố trí ở trên nóc xe, mặt cạnh ghế hoặc cạnh cửa xe. Ở
các trụ cửa xe gần bản lề cửa bố trí các cảm biến va chạm bên hông, chúng gửi tín hiệu đến các
bộ thổi khí vào các túi khí bên hông khi có va chạm.

Công nghệ túi khí đã liên tục có những cải tiến lớn kể từ khi nó ra đời. Việc điều khiển sự bung ra
của túi khí đã được cải thiện không ngừng và ngày càng tinh vi hơn nhằm giúp cho con người
tránh khỏi các chấn thương hoặc tử vong. Các yếu tố như khoảng cách va chạm, vị trí của hành
khách, cường độ va chạm, sử dụng đai an toàn đều được tính toán rất kỹ lưỡng trước khi SRS
hoạt động. Để giảm các lực va chạm của túi khí, bộ thổi khí loại kép được lắp đặt vào hệ thống
để điều khiển các túi khí nhiều tầng trong nhiều trường hợp khác nhau như khi có va chạm cực
mạnh hay va chạm nhẹ. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng khi túi khí được kết hợp với
dây an toàn sẽ giảm khoảng 8% số lượng tử vong do tai nạn ô tô.

Túi khí nhiều tầng

Ngay cả trong các trường hợp xe bị chết máy hoặc mất điện hệ thống, cụm cảm biến và phân
tích vẫn có thể hoạt động, cung cấp tín hiệu đến điều khiển hệ thống túi khí. Cụm cảm biến và
phân tích tình trạng xe này luôn luôn bật. Nếu có sự cố, đèn cảnh bảo phanh ABS sẽ nhấp nháy
hoặc sáng liên tục để cảnh báo cho người điều khiển.
Hãy đặc biệt chú ý cẩn thận trong trường hợp ngắt kết nối với hệ thống chống trộm và ắc quy
của xe vì chúng có ảnh hưởng đến chức năng của hệ thống túi khí.
Phải tắt máy hoàn toàn và các bánh xe phải quay về vị trí thẳng.
Khi tháo ắc quy phải cẩn thận tháo cực âm ra trước sau đó mới tháo cực dương.
Khi sửa chữa hệ thống túi khí, không được để mặt hoặc cơ thể hướng vào vị trí túi khí để tránh
bị chấn thương khi túi khí bất chợt nổ.

Hệ thống túi khí SRS (Phần II) 14/11/2008
Giới thiệu một số chi tiết chức năng trong hệ thống túi khí


Bộ thổi khí ở đệm vô lăng
Nó gồm có bộ thổi khí, túi và đệm vô lăng. Khi cảm biến túi khí được kích hoạt do sự giảm tốc
đột ngột khi có va đập mạnh từ phía trước. Dòng điện đi vào ngòi nổ nằm trong bộ thổi khí để
kích nổ túi khí. Tia lửa lan nhanh ngay lập tức tới các hạt tạo khí và tạo ra một lượng lớn khí
Nitơ. Khí này đi qua bộ lọc và được làm mát trước khi sang túi khí. Sau đó vì khí giãn nở làm xé
rách lớp ngoài của mặt vô lăng và túi khí tiếp tục bung ra để làm giảm va đập tác dụng vào đầu
nguời lái.

Bộ thổi khí loại đơn
Ngoài ra, còn có bộ thổi khí loại kép để điều khiển quá trình bung ra của túi khí theo hai cấp.
Theo vị trí trượt của ghế, đai an toàn có được thắt chặt hay không và mức độ va đập, thiết bị này
điều khiển tối ưu sự bung ra của túi khí.


Bộ thổi khí loại kép

Bộ thổi khí bên hành khách phía trước
Túi khí được bơm căng bởi khí có áp suất cao từ bộ tạo khí. Bộ thổi khí và túi được đặt trong một
vỏ và đặt ở trong bảng táp lô phía hành khách. Khi xe bị va đập từ phía trước, tốc độ xe bị giảm
đột ngột, cảm biến túi khí được bật lên, dòng điện đi vào ngòi nổ đặt trong bộ thổi khí và kích nổ.
Đầu phóng bị đốt bởi ngòi nổ phóng qua đĩa chắn và đập vào piston động làm khởi động ngòi nổ
mồi. Tia lửa của ngòi nổ này lan nhanh tới bộ kích thích nổ và các hạt tạo khí. Khí được tạo
thành từ các hạt tạo khí bị đốt nở ra và đi vào túi khí qua các lỗ xả khí và làm cho túi khí bung ra.
Túi khí đẩy cửa mở ra tiếp tục bung ra giúp giảm va đập tác dụng lên đầu, ngực hành khách phía
trước.


Bộ thổi khí loại đơn


Bên cạnh đó đối với túi khí dành cho hành khách phía trước cũng có bộ thổi khí loại kép để điều
khiển sự bung ra của túi khí theo hai cấp. Và mỗi cấp đều có ngòi nổ và hạt tạo khí tuỳ theo mức
độ va đập sẽ có tốc độ bung ra tối ưu của túi khí. Mức độ va đập được xác định bởi hệ thống
cảm biến túi khí, khi mức độ va đập lớn thì cả hai ngòi nổ A và B đều được đánh lửa đồng thời.
Khi va đập nhỏ, thời điểm đánh lửa ngòi nổ B được làm chậm lại và túi khí được bung ra với vận
tốc chậm hơn so với bộ thổi khí loại đơn.


Bộ thổi khí loại kép

Túi khí bên cạnh
Về cơ bản cấu tạo của túi khí bên giống như túi khí hành khách phía trước. Cụm túi khí bên
được đặt trong hộp và bố trí ở phía ngoài của lưng ghế. Cụm túi khí bên gồm có ngòi nổ, hạt tạo
khí, khí áp suất cao và vách ngăn.


Túi khí bên cạnh

Nếu cảm biến túi khí được kích hoạt do giảm tốc đột ngột khi xe bị va đập từ bên hông xe, dòng
điện từ bộ cảm biến đi vào ngòi nổ đặt trong bộ thổi khí và kích nổ. Khí cháy được tạo ra do các
hạt tạo khí bị đốt làm rách buồng ngăn làm cho khí cháy tiếp tục giãn nở với áp suất cao sau đó
khí này làm rách đĩa chạy để khí có áp suất cao đi vào túi khí và làm cho túi khí bung ra.

Cảm biến túi khí phía trước

Các cảm biến túi khí trước được lắp ở dầm dọc phía trước bên trái và bên phải. Đây là loại cảm
biến không thể tháo rời ra được. Nó phát hiện ra các va đập từ phía trước và gửi tín hiệu giảm
tốc tới cụm cảm biến túi khí trung tâm. Cụm cảm biến túi khí trung tâm được lắp ở sàn giữa dưới
bảng táp lô và gồm có mạch chuẩn đoán, mạch điều khiển kích nổ, cảm biến giảm tốc, cảm biến
an toàn.v.v Mạch chuẩn đoán sẽ chẩn đoán một cách thường xuyên hư hỏng của hệ thống. Khi

phát hiện sự cố nó bật sáng hoặc nhấp nháy đèn cảnh báo SRS để thông báo cho người lái biết.
Mạch điều khiển kích nổ thực hiện việc tính toán được mô tả ở trên dựa trên tín hiệu được phát
ra từ cảm biến giảm tốc của cụm cảm biến túi khí và cụm cảm biến túi khí phía trước. Nếu giá trị
tính toán này lớn hơn giá trị đã định thì nó sẽ kích hoạt sự hoạt động kích nổ.


Cảm biến túi khí phía trước

Cảm biến giảm tốc được đặt trong cảm biến túi khí trước. Có hai loại cảm biến giảm tốc: Loại làm
từ chất bán dẫn và loại cơ khí có rôto lệch tâm.

Cảm biến túi khí bên

Các cảm biến túi khí bên gồm cảm biến túi khí bên và cảm biến túi khí bên phía trên. Các cảm
biến túi khí bên được lắp ở các trụ giữa bên trái và bên phải và các cảm biến túi khí bên phía
trên được lắp ở trụ xe phía sau bên trái và bên phải.

Cảm biến túi khí bên

Cảm biến cửa bên

Cảm biến cửa bên chỉ được đặt ở các xe 2 cửa hoặc 3 cửa có cửa hậu được trang bị túi khí bên.
Các cảm biến này được lắp bên trong các cửa trước.


Hoạt động của cảm biến cửa bên

Cảm biến cửa bên phát hiện va đập bên sườn xe và gửi tín hiệu giảm tốc tới cụm cảm biến túi
khí trung tâm. Dựa trên tín hiệu này, cụm cảm biến túi khí trung tâm sẽ kích hoạt túi khí bên và
túi khí bên phía trên.


Cảm biến túi khí theo vị trí ghế

Cảm biến túi khí theo vị trí ghế ngồi được sử dụng vì người ta thường dùng bộ thổi khí loại 2 giai
đoạn ở túi khí người lái. Cảm biến túi khí theo vị trí ghế ngồi được lắp ở ray trượt ghế phía dưới
ghế của lái xe. Nó xác định tư thế người lái theo vị trí trượt của ghế và gửi tín hiệu này tới cụm
cảm biến túi khí trung tâm. Cụm cảm biến túi khí trung tâm sẽ điều khiển túi khí bung ra một cách
nhẹ nhàng khi vị trí ghế ở về phía trước và tốc độ giảm tốc thấp.