Poduszki powietrzne. Ratują życie, ale nie są wieczne

Podstawowe elementy wyposażenia samochodu, ratujące życie albo zmniejszające ryzyko obrażeń podczas wypadku, są zdumiewająco proste. Tak jest z pasami bezpieczeństwa, tak jest też z poduszkami powietrznymi. Te ostatnie to przecież nic innego jak odpowiednio ukształtowane „worki”, wykonane z cienkiego, ale mocnego i nieprzepuszczalnego materiału (nylon, bawełna, poliamidy). W momencie kolizji zostają wypełnione gazem (czołowe i boczne - powietrzem z dużą zawartością azotu, kurtynowe helem), wytworzonym przez ładunek pirotechniczny, tworząc miękką barierę między ciałami jadących a nadwoziem samochodu. Poduszka powietrzna nie pozostaje jednak cały czas wypełniona. Gdy ciało człowieka zaczyna naciskać na poduszkę gaz z jej wnętrza zaczyna uchodzić otworami o specjalnie dobranej wielkości. Dzięki temu głowa, tułów czy kolana nie zostają odbite z dużą siłą od poduszki, ale miękko się w nią zapadają wytracając łagodnie impet uderzenia. Ciśnienie gazu w poduszce spada w końcu do zera a luźna tkanina nie utrudnia ewakuacji z auta osób biorących udział w wypadku. Wyjątkiem są niektóre kurtyny powietrzne, z których po napełnieniu gaz nie uchodzi na zewnątrz.

Sama poduszka to rzeczywiście bardzo prosty element, choć jej wykonanie wymaga odpowiednio wysokich standardów jakościowych. Za to system SRS (Supplementary Restraint System), decydujący o „odpaleniu” poduszki lub poduszek, odpowiedzialny także za proces napełniania, tak prosty już nie jest. Opiera się przede wszystkim o czujniki (przyśpieszenia-opóźnienia, zderzeniowe, ciśnienia), przekazujące dane elektronicznej jednostce sterującej. Zasadniczy sygnał o konieczności aktywacji poduszek pochodzi od czujnika wykrywającego duże opóźnienie w ruchu pojazdu, większe niż to powstające w wyniku nawet bardzo mocnego hamowania. Czujnik nie przekazuje jednak jednorazowego sygnału o dużym opóźnieniu, ale utrzymuje sygnał przez odpowiednio długi czas. Jednostka sterująca może wtedy ocenić, czy jest to rzeczywiście opóźnienie ruchu wywołane kolizją, czy też krótkotrwałe uderzenie, nie zagrażające jadącym. W takich przypadkach może jedynie „wystrzelić” specjalny bezpiecznik, któremu trzeba przywrócić początkową pozycję, by system znowu był aktywny.

Gdy opóźnienie trwa odpowiednio długo a czujnik zderzeniowy potwierdza informację o zderzeniu system SRS rozpoczyna procedurę napełniania poduszek. Najpierw dochodzi do uruchomienia czujnika odpowiedzialnego za dostarczenie napięcia do zapalnika generatora gazu. Od rozpoznania kolizji do napełnienia poduszek mija ok. 40 milisekund (boczne i kurtynowe kilkanaście milisekund). To czas wystarczający do wyhamowania bezwładnego ruchu ciała człowieka, wywołanego dużym opóźnieniem (kolizja czołowa, uderzenie bokiem w przeszkodę) lub przyspieszeniem (przy uderzeniu z boku przez inny pojazd) ruchu samochodu.

Ponieważ system zasilany jest z akumulatora, a ten może ulec zniszczeniu lub odcięciu już w początkowej fazie zderzenia, system SRS ma zasilanie awaryjne z przetwornikiem napięciowym i kondensatorem. W razie potrzeby właśnie z niego czerpana jest energia do uruchomienia generatora gazu. Jednostka sterująca wysyła również sygnały, skutkujące wyłączeniem pompy paliwa, odblokowaniem rygli centralnego zamka w drzwiach czy włączeniem świateł awaryjnych. Systemy SRS są mniej lub bardziej skomplikowane, w zależności od tego, ile zamontowano poduszek powietrznych i jakie są zasady ich działania. Wiele aut, zwłaszcza tych z wyższej półki, ma bowiem czołowe poduszki powietrzne napełniane w zależności od rozmiarów kolizji, a to wymaga zastosowania większej liczby czujników i bardziej wydajnej jednostki sterującej.

By poduszki powietrzne mogły ratować zdrowie i życie jadący muszą przestrzegać pewnych zasad. Dotyczy to w zasadzie osób jadących na przednich fotelach, które narażone są na bezpośredni kontakt z czołowymi poduszkami powietrznymi. Przede wszystkim konieczne jest zapięcie pasów bezpieczeństwa. Człowiek nie przypięty pasami uderza w poduszkę powietrzną w fazie jej napełniania, gdy osiąga ona prędkość nawet 300 km/h. To jak zderzenie z murem. Takie „spotkanie” skutkuje bardzo poważnymi obrażeniami, które mogą być nawet śmiertelne. Ważne jest także zajęcie optymalnej pozycji na fotelu. Nie można być ani zbyt blisko deski rozdzielczej, ani zbyt daleko. W każdym z tych przypadków poduszka może spowodować poważne obrażenia, albo klatki piersiowej albo kręgosłupa. Napełniona poduszka ma swoją twardość, a ciało człowieka jest rozpędzone wskutek dużego opóźnienia ruchu pojazdu podczas wypadku. Spotkanie obu „obiektów” jest zatem gwałtowne i mało przyjemne, nie ma mowy o „miękkim lądowaniu”. Spotkanie z poduszką, nawet gdy pozycje jadących na przednich fotelach są optymalne, może wywołać sińce i otarcia, zniszczyć okulary na nawet doprowadzić do uszkodzenia oka lub złamania nosa. Huk wybuchu, wywołujący hałas na poziomie nawet 160 dB, może uszkodzić słuch.

Idea poduszki powietrznej narodziła się w lotnictwie podczas Drugiej Wojny Światowej. Prace zarzucono, bowiem napełnianie poduszek sprężonym powietrzem nie sprawdziło się. Nad poduszką dla samochodów pracowano intensywnie w Stanach Zjednoczonych i w Niemczech w latach pięćdziesiątych. Efektem były patenty wydane w 1953 r. Pierwszy, na „zespół poduszki bezpieczeństwa dla pojazdów samochodowych”, odebrał John Hetrick. Drugi stał się własnością Waltera Linderera, który zgłosił rozwiązanie o nazwie „nadmuchiwana poduszka chroniąca kierowców w wypadkach”. W drugiej połowie lat pięćdziesiątych projektami poduszek powietrznych zajęły się koncerny Ford i General Motors. Pierwsza seryjna, czołowa poduszka powietrzna pojawiła się w 1973 r. i chroniła jadącego na prawym przednim fotelu samochodu Oldsmobile Toronado. Rok później w autach Buick, Cadillac i Oldsmobile oferowano już dwie czołowe poduszki, ale nie sprawdziły się one w praktyce. Powodowały obrażenia, a nawet przyczyniały się do śmierci osób, które powinny chronić. Dopiero w 1980 r. Mercedes zaproponował kompleksowy system bezpieczeństwa z poduszką powietrzną i pasami bezpieczeństwa wyposażonymi w napinacze.

Przez całe dziesięciolecia poduszkowym standardem były airbagi czołowe. Dopiero w latach dziewięćdziesiątych poziom samochodowej elektroniki pozwolił na rozwinięcie systemu o poduszki boczne (1995 r.), poduszki boczne z funkcją ochrony głowy (1997 r.), kurtyny okienne (1998 r.), poduszkę kolanową, poduszkę dla pasażera siedzącego centralnie w drugim rzędzie foteli, motocyklową poduszkę powietrzną, która zadebiutowała w Hondzie Gold Wing w 2006 r. czy airbag chroniący potrąconego pieszego (2012 r., Volvo V40).

Czołowe poduszki w samochodach europejskich mają pojemność 35-45 l dla kierowcy i 60-75 l dla pasażera. W Stanach Zjednoczonych, gdzie nie ma obowiązku zapinania pasów bezpieczeństwa, czołowe poduszki powietrzne są większe (60-80l i 100-160 l). Boczne poduszki powietrzne mają pojemność 12-15 l. Pojemność powietrznych kurtyn okiennych jest uzależniona od ich rozmiarów, a tym samym od funkcji, jakie im powierzono. Kurtyna może być bowiem wąska i chronić jedynie przed uderzeniem w krawędź nadwozia ponad oknem, albo szeroka, by zapobiegać również wypadnięciu jadących przez boczne okna w razie zniszczenia szyb. Kurtyna może obejmować tylko pierwszy i drugi rząd siedzeń, albo trzy rzędy foteli, gdy samochód ma dodatkowe miejsca w okolicach bagażnika. Coraz popularniejsze są poduszki kolanowe dla kierowców (pod kierownicą), minimalizujące obrażenia powstające przy zetknięciu się człowieka z zabudową kolumny kierowniczej. Poduszki, odpowiednio złożone i pokryte talkiem dla zapewnienia sprawnego rozwinięcia się, ukryte są pod cienkimi warstwami tworzywa sztucznego, które łatwo rozrywają w przypadku „odpalenia”. Systemy poduszek oznaczane są skrótami SRS, SRS-Airbag lub Airbag, widocznymi w miejscach montowania poduszek powietrznych i kurtyn.

Jaką trwałość mają poduszki powietrzne? Niektórzy producenci w ogóle nie określają terminu, po jakim tego typu elementy powinny być wymieniane. Inni wytwórcy ustalają trwałość poduszek na 15 lat, jeszcze inni tylko na 10 lat. Nawet w przypadku samochodów nowych jest to mocno zróżnicowane, auta z rynku wtórnego, wyprodukowane czasem wiele lat temu, mogą mieć jeszcze inne wytyczne. Dlatego z pytaniem o trwałość poduszek powietrznych najlepiej zwrócić się do dealera, by uzyskać informację dotyczącą konkretnego modelu i rocznika. Tam, gdzie wymiana jest wymagana nie należy lekceważyć zaleceń producenta. Stara poduszka może nie zadziałać w razie kolizji, co może mieć poważne konsekwencje podczas wypadku. Ten sam problem dotyczy wielu aut używanych, oferowanych na polskim rynku wtórnym. Brakuje w nich poduszek powietrznych, „odpalonych” podczas wypadków i nie zamienionych na nowe. By kontrolki pokazywały sprawność układu SRS nieuczciwi sprzedawcy wprowadzają różnego rodzaju elektroniczne emulatory albo imają się innych sztuczek. Nowy właściciel jest przekonany, że ma komplet poduszek, a w rzeczywistości albo nie ma ich w ogóle, albo tylko niektóre. Dlatego jeszcze przed zakupem warto pojechać z wybranym autem do fachowego warsztatu, by sprawdzić stan systemu SRS. Gdy brak poduszek wyjdzie na jaw po zakupie trzeba będzie pogodzić się z dodatkowymi wydatkami, co może być szczególnie bolesne w przypadku starszych aut.

Wymiana poduszek powietrznych może być kosztownym przedsięwzięciem. Trzeba bowiem nie tylko wprowadzić nowe „worki”, ale również deskę rozdzielczą, obudowę kierownicy, elementy foteli, wymienić na nowe pasy bezpieczeństwa i przywrócić do działania elektronikę, odpowiedzialną za „odpalanie” poduszek. Wszystko jednak zależy, komu powierzymy zadanie wymiany poduszek. W autoryzowanym warsztacie zabieg wymiany czołowych poduszek może kosztować nawet 20-30 tys zł. Prywatne warsztaty potrafią to zrobić za 3000 zł, z zachowaniem wysokiej estetyki i gwarancji sprawnego działania systemu. Wysokie ceny w ASO trudno zaakceptować, skoro czołową poduszkę powietrzną kierowcy, do samochodu klasy średniej można kupić na rynku wtórnym za 300 zł, a z kompletem wszystkich niezbędnych do wymiany części za 2500 zł. Boczne poduszki dostępne są za 100 zł. Nowe poduszki czołowe z oferty firm akcesoryjnych kosztują 700-800 zł (dla kierowcy) i 450 dla pasażera. Te same elementy, ale fabryczne, to wydatek rzędu 1500-3500 zł.