Aktywne zagłówki skutecznie chronią odcinek szyjny przed urazami, dlatego są coraz częściej stosowane w nowoczesnych samochodach. W zależności od zasady konstrukcyjnej i mechanizmu działania różnią się sposobem aktywacji. Na czym polegają te różnice i co warto wiedzieć o aktywnych zagłówkach?
Aktywny zagłówek – co to jest?
Aktywne zagłówki przeciwdziałają urazom kręgosłupa szyjnego dzięki wbudowanym mechanizmom ochronnym. Systemy te występują pod nazwami WHIPS od angielskiej nazwy Whiplash Protection System lub AWS (Anti Whiplash System). Przez długi czas były stosowane tylko w fotelach samochodów wyższych klas, jednak ze względu na ich wysoką skuteczność można je spotkać coraz częściej także w pojazdach ze średniej półki cenowej. Rozwiązania te są zalecane przez organizacje zajmujące się bezpieczeństwem drogowym i przeprowadzaniem testów zderzeniowych, takie jak EuroNCAP, NHTSA czy IIHS.
Jak działa aktywny zagłówek?
Aktywne zagłówki uruchamiają się w trakcie kolizji tylnej. Ich działanie jest automatyczne i polega na jak najszybszym „podążaniu” za głową pasażera, by odciążyć odcinek szyjny jeszcze przed powstaniem potencjalnych uszkodzeń, co zwiększa skuteczność ochrony. Za jednych z pionierów w tej dziedzinie uznaje się inżynierów z firmy SAAB, którzy w 1997 roku zaprojektowali popularny system SAHR. Dziś rozwiązania te występują pod różnymi nazwami i w zależności od producenta różnią się sposobem aktywacji. Do produkcji zagłówków wykorzystuje się nowoczesne tworzywa, które dodatkowo poprawiają parametry bezpieczeństwa, jak np. spieniony polipropylen EPP.
Jak ustawić aktywny zagłówek?
Choć zadaniem aktywnych zagłówków siedzeń przednich jest dostosowanie się do ruchu głowy pasażera i kierowcy w momencie zderzenia, wymagają one również regulacji. W większości przypadków można ustawiać ich wysokość, jak również korygować nachylenie – ręcznie lub za pomocą przycisku. Warto pamiętać, że zbyt nisko ustawiony zagłówek może nie chronić przed gwałtownym i silnym wygięciem głowy do tyłu, co może skutkować poważnymi obrażeniami. Ustawienie fotela kierowcy i prawidłowa pozycja za kierownicą są warunkiem bezpieczeństwa bez względu na to, czy samochód jest wyposażony w zagłówek aktywny, czy pasywny.
Rodzaje aktywnych zagłówków samochodowych
Zagłówki, które reagują w sytuacji wystąpienia kolizji, dzielą się na reaktywne i aktywne. Podstawową różnicą między nimi jest rodzaj systemu aktywacji. Pierwsze z nich działają na zasadzie mechanicznej, w oparciu o system dźwigni i sprężyn znajdujących się w oparciu. Natomiast w systemach aktywnych wiodącą rolę odgrywają siłowniki sterowane układem elektronicznym. Drugie z nich są uważane za szybsze i precyzyjniejsze.
Reaktywne zagłówki do samochodu
Za pierwszy wynaleziony system aktywnych zagłówków uważa się AHR zaprojektowany przez inżynierów firmy Volvo i zastosowany już w 1987 roku. Jego głównym elementem jest dźwignia ulokowana na połączeniu zagłówka i fotela. W momencie uderzenia zagłówek odchyla się do przodu, podpierając głowę pasażera. Natomiast w pionierskim rozwiązaniu SAHR firmy SAAB wykorzystano specjalną płytę wbudowaną w oparcie fotela. Pod wpływem nacisku wywieranego przez ciało pasażera mechanizm przesuwa zagłówek w górę i do przodu, zapobiegając nie tylko przemieszczaniu się głowy w tył, lecz także zbyt silnemu uderzeniu w zagłówek. Badania IIHS wykazały, że takie rozwiązanie zmniejsza obrażenia kręgosłupa szyjnego aż o 43%. Do innych ciekawych systemów można zaliczyć samo nadmuchujące się zagłówki SIHR firmy Autoliv. W tym przypadku do ochrony odcinka szyjnego zastosowano montowane w oparciach pojemniki z powietrzem. Pod wpływem nacisku jest ono przepychane do woreczków umieszczonych w zagłówkach. W ten sposób napompowany zagłówek zbliża się o 5 cm do potylicy pasażera, zapewniając w ten sposób podparcie głowy.
Aktywne zagłówki do auta
Wśród aktywnych systemów sterowanych elektronicznie można wymienić rozwiązania, w których czujniki są umieszczane w zderzaku lub siedzeniu samochodu. Tego typu systemy są stosowane m.in. w samochodach marki Toyota. Zagłówek jest aktywowany w momencie wykrycia przez czujniki zwiększonego nacisku bioder na fotel kierowcy. W zależności od budowy zagłówka, do przodu może być wysuwana tylko jego przednia połowa pokryta miękką pianką. Taki zagłówek można przywrócić do początkowej pozycji. Bardziej rozbudowanym rozwiązaniem jest PAHR, czyli system aktywnych zagłówków m.in. w samochodach BMW. Jego działanie opiera się na czujnikach kolizyjnych i sterowanych komputerowo ładunkach pirotechnicznych. Na skutek ich wybuchu następuje zwolnienie bezpieczników i przesunięcie zewnętrznej części zagłówka do przodu.
Zagłówek do samochodu aktywny i pasywny – jakie są różnice?
W odróżnieniu od zagłówków aktywnych, które reagują na sytuację kolizji i dostosowują się do ruchu ciała pasażera, zagłówki pasywne pełnią jedynie funkcję statycznego podpierania głowy i stanową przeszkodę zapobiegającą jej odchyleniu do tyłu. Mogą one być przedłużeniem siedziska lub stanowić osobny element, podobnie jak zagłówek aktywny. Jednak w odróżnieniu od niego na są ogół połączone na sztywno ze szkieletem oparcia i nie posiadają mechanizmu regulacji do przodu i tyłu czy pod kątem. Można je jedynie dostosować do wzrostu pasażera, podnosząc w górę lub opuszczając w dół. Od zewnątrz niekiedy trudno rozróżnić zagłówek pasywny od aktywnego, gdyż mogą wyglądać tak samo. Cechą odróżniającą wizualnie zagłówki aktywne od pasywnych w niektórych modelach samochodów jest ich charakterystyczna, dwuczęściowa budowa.
Czytaj również: Systemy bezpieczeństwa w samochodach – Knauf Automotive
Zalety płynące z wykorzystania pianki EPP do produkcji wypełnień zagłówków
W dobie innowacji w projektowaniu samochodów tradycyjne pianki są coraz częściej zastępowane nowoczesnymi tworzywami, jak np. spieniony polipropylen EPP. Znajduje on dziś powszechne zastosowanie w produkcji zagłówków samochodowych ze względu na doskonałe właściwości mechaniczne i minimalny ciężar. Jego ultralekka, komórkowa struktura wypełniona w 95% powietrzem doskonale pochłania uderzenia, nie rozpadając się przy tym na części. Sprężysty, wytrzymały materiał ulega chwilowemu odkształceniu, by wrócić do poprzedniej postaci po ustaniu nacisku. Ta właściwość sprawia, że znalazł on szerokie uznanie wśród producentów foteli samochodowych i innych komponentów pasywnego bezpieczeństwa. Prosta, ekonomiczna metoda formowania ciśnieniowego pozwala na wytwarzanie komponentów o dowolnych kształtach, z przepustami i wytłoczeniami na okablowanie, czujniki czy mechanizmy regulacji fotela. Tworzywo EPP można również łatwo łączyć z innymi materiałami znajdującymi zastosowanie w budowie siedzeń samochodowych, w postaci metalowych wzmocnień czy miękkich wierzchnich pianek odpowiadających za komfort użytkowania. Technologia ta zapewnia dużą elastyczność projektowania, umożliwiając rozwój nowych rozwiązań konstrukcyjnych.