Rangkaian Listrik Airbag pada Mobil

a. Pengertian Airbag

Air Bag adalah perangkat keamanan yang terdapat pada kendaraan dan terdiri dari sebuah tas kain besar yang berisi udara dan memberikan perlindungan bagi kepala dan tubuh bagian atas pengemudi selama tabrakan. Contohnya ketika terjadi sebuah tabrakan mobil maka airbag langsung mengembang dan menciptakan penghalang yang melawan atau meredam gerakan maju dari pengemudi atau penumpang depan.

Gambar Sistem Airbag Mobil.

Mobil yang dilengkapi airbag, memiliki sensor “MEMS accelerometer” yang merupakan IC(integrated circuit) kecil. Sensor ini bekerja dengan mendeteksi rapid-deceleration (perlambatan yang terlalu cepat, CMIIW), yang kemudian memerintahkan sistem untuk menggelembungkan airbag. Airbag memiliki berbagai nama teknis seperti Supplementary Restraint System (SRS), Air Cushion Restraint System (ACRS), dan Supplemental Inflatable Restraint (SIR). Airbag umumnya akan mengembang dari roda kemudi atau dari dashboard beberapa milidetik setelah tabrakan. Ketika kepala pengemudi telah mengenai airbag, airbag mulai mengempis perlahan sehingga memungkinkan pengemudi keluar dari mobil. Namun airbag saja belum memadai, pengemudi dan penumpang tetap diharuskan mengenakan sabuk pengaman. Hal ini disebabkan karena airbag terutama dimaksudkan untuk melindungi kepala pengemudi membentur kemudi saat terjadi tabrakan.

b. Fungsi Airbag

adalah untuk memperlambat gerak maju penumpang setenang mungkin dalam waktu sepersekian detik. Ada tiga bagian dari airbag yang yang memungkinkan hal ini terjadi :

• Kantung udara itu sendiri terbuat dari kain nilon tipis yang terlipat didalam kemudi atau dashboard, atau baru-baru ini juga pada kursi atau pintu.
• Sensor adalah perangkat yang memerintahkan kantung udara untuk mengembang. Proses pengembangan terjadi ketika ada benturan yang sebanding dengan menabrak dinding bata pada kecepatan 16 sampai 24 km per jam.
• Sistem pengembangan airbag mereaksikan natrium azida (NaN₃) dengan kalium nitrat (KNO₃) untuk menghasilkan gas Nitrogen. Kemudian ledakan nitrogen mengembangkan airbag seketika dengan kecepatan sekitar 300 km per jam dan gas tersebut segera tersebar melalui lubang-lubang kecil, yang menyebabkan airbag mengempis. Seluruh proses memakan waktu sekitar 1/25 detik.

Perlu diperhatikan bahwa jarak ideal antara dada penumpang dengan airbag adalah sekitar 25 cm. Kurang dari itu justru dapat membuat reaksi pengembangan airbag berakibat fatal bagi penumpang. Dan khusus penumpang anak-anak, sangat disarankan untuk hanya menduduki kursi penumpang bagian belakang.

c. Prinsip Kerja Airbag

Ketika mendeteksi benturan (tabrakan), sensor pada mobil lantas mengirimkan sinyal ke modul kontrol yang akan membuat airbag mengembang. Terdapat berbagai jenis sensor kecelakaan. Model yang lebih lama ditempatkan di bagian depan mobil (di daerah zona kecelakaan), sedangkan pada model yang lebih baru, sensor langsung terpasang pada modul airbag. Contohnya MEMS accelerometer.

Sensor ini berfungsi mengukur kecepatan dan tingkat keparahan benturan. Ada juga sensor yang ditempatkan di pintu untuk mengaktifkan airbag samping. Airbag yang dipasang di dashboard atau pada kemudi hanya akan mengembang jika terjadi benturan (tabrakan) depan atau dalam area 30 derajat dari arah depan mobil. Aturan yang sama berlaku untuk airbag yang dipasang di sisi mobil. Airbag akan aktif saat mobil terkena benturan pada sudut tertentu. Airbag yang dipasang di sebelah kiri tidak akan mengembang jika tumbukan ada di sisi kanan, begitu pula sebaliknya.

Modul kontrol atau otak airbag adalah komputer kecil yang menerima data benturan dari sensor yang berbeda untuk kemudian memutuskan airbag mana yang akan diaktifkan. Modul tidak akan bekerja jika hanya menerima satu sinyal. Diperlukan dua atau lebih sinyal dari sensor untuk mengaktifkannya. 

Sinyal kedua diberikan oleh arming sensor yang terletak di dalam mobil, yang mendeteksi penurunan kecepatan secara tiba-tiba. Ketika kontrol modul sudah yakin bahwa terjadi tabrakan parah, modul itu akan mengirim sinyal ke squib inflater, dikenal juga sebagai igniter, yang merupakan perangkat listrik yang memiliki kabel jembatan tipis. Dengan mengalirnya listrik melalui kabel tersebut, kabel itu jadi panas, yang kemudian membakar propelan airbag yang terbuat dari natrium azida. Natrium azida adalah bahan bakar yang dapat dengan cepat terbakar dan menghasilkan gas nitrogen yang banyak. Gas nitrogen itu kemudian mengalir melalui filter dan mengisi airbag yang terbuat dari nilon. Setelah kepala anda membentur airbag yang terisi nitrogen, airbag mulai mengempis dengan mengeluarkan gas melalui lubang-lubang kecil. Awan asap yang memenuhi kendaraan sebenarnya adalah tepung jagung atau bedak talkum (talcum powder), yang digunakan untuk mencegah airbag lengket menempel ketika terlipat didalam. Setelah terjadi kecelakaan, pengemudi atau penumpang hanya perlu membuka pintu untuk mengeluarkan bubuk talk dan gas nitrogen dari dalam mobil.

d.  Rakitan sensor airbag pusat (rakitan sensor airbag)

Pada saat terjadi benturan, sensor pertama yang memberi sinyal adalah decelaration sensor yang berfungsi mendeteksi pengurangan kecepatan secara mendadak. sensor ini memberikan sinyal ke modul kontrol atau control circuit. Di control circuit tidak langsung mengaktifkan airbag, tetapi harus menerima dua atau lebih sinyal. dari rangkaian listrik diatas ada beberapa sensor yaitu arming sensor dan airbag sensor depan. apabila semua sinyal sensor sudah masing ke control circuit maka control circuit akan memberikan perintah ke drive circuit dan beban yang kemudian akan mengaktifkan kantung airbag.

Roller -Type Sensor

Roller -type sensor melibatkan berat yang terhubung ke komponen coil spring . Seperti sensor massa jenis, saat terjadi benturan dengan kendaraan yang melaju , berat logam dipaksa maju yang mengubah ketegangan pada coil spring untuk memanipulasi sirkuit listrik yang menutup off kontak sensor . Penting untuk dicatat bahwa sensor dampak dan keselamatan harus mengaktifkan dan menutup pada waktu yang sama untuk memungkinkan penyebaran airbag (Gambar diatas).

E. Rakitan airbag samping dan sirkuit airbag tirai pelindung)

Sistem airbag samping berbeda dengan sistem airbag yang ada di depan. Airbag samping menggunakan gas simpanan yang terdiri atas silinder terisi 3000-4000 psi gas argon terkompresi (compressed argon gas). Kontrol modul memberi sinyal ke igniter, yang melelehkan bladder kecil didalam silinder tersebut. Gas argon kemudian mengisi airbag. Sama seperti nitrogen, argon juga tidak berbahaya.