NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TÚI KHÍ VÀ BỘ CĂNG ĐAI KHẨN CẤP TRÊN XE TOYOTA Altis 2020

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
---------------------------------------

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
NGÀNH: CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT Ô TÔ
ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TÚI KHÍ VÀ BỘ CĂNG ĐAI
KHẨN CẤP TRÊN XE TOYOTA Altis 2020

CBHD: TS.Nguyễn Tuấn Nghĩa
Sinh viên: Đinh Văn Hòa
Mã số sinh viên: 2018605746

Hà Nội – Năm 2022


NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................

.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
.........................................................................................................................
Hà Nội, Ngày……tháng……năm 2022
Người xác nhận
(Ký, ghi rõ họ tên)


MỤC LỤC

MỤC LỤC ................................................................................................
DANH MỤC HÌNH VẼ ...........................................................................
MỞ ĐẦU ..................................................................................................
1.1

Lý cho chọn đề tài ......................................................................

1.2

Mục tiêu nghiên cứu ..................................................................

1.3

Nội dung nghiên cứu ..................................................................

1.4

Phạm vi nghiên cứu ...................................................................

Lời nói đầu .............................................................................................. 1

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN ................................................................ 2
1.1

Các hệ thống an toàn trên ơ tơ ................................................. 2

1.1.1 Hệ thống an tồn chủ động .................................................. 2
1.1.2 Hệ thống an toàn bị động..................................................... 8
1.2

Lịch sử ra đời hệ thống an toàn bị động ................................ 10

1.2.1 Hệ thống túi khí ................................................................. 10
1.2.2 Dây an tồn ........................................................................ 13
1.3

Phân loại................................................................................. 14

1.3.1 Túi khí ................................................................................ 14
1.3.2 Bộ căng đai ........................................................................ 18
1.4

Nguyên lý hoạt động chung ................................................... 20

1.4.1 Hệ thống túi khí ................................................................. 20
1.4.2 Bộ căng đai khẩn cấp ......................................................... 22
CHƯƠNG 2. HỆ THỐNG TÚI KHÍ VÀ BỘ CĂNG ĐAI ............... 23


2.1

Cấu tạo các bộ phận chính của hệ thống túi khí .................... 23

2.1.1 Túi khí ................................................................................ 23
2.1.2 Bộ tạo khí và bộ đánh lửa .................................................. 24
2.1.3 Cảm biến va chạm ............................................................. 25
2.1.4 Cảm biến áp lực ghế ngồi .................................................. 27
2.1.5 Bộ cảm biến túi khí trung tâm ........................................... 28
2.1.6 Cơng tắc ngắt hoạt động túi khí hành khách ..................... 30
2.2

Nguyên lý hoạt động của hệ thống túi khí ............................. 30

2.2.1 Túi khí tài xế ...................................................................... 33
2.2.2 Túi khí hành khách phía trước ........................................... 34
2.2.3 Túi khí bên ......................................................................... 35
2.2.4 Túi khí rèm ........................................................................ 36
2.3

Kết cấu và sự hoạt động của bộ căng đai khẩn cấp ............... 37

CHƯƠNG 3. KIỂM TRA, BẢO DƯỠNG VÀ SỬA CHỮA ............ 42
3.1

Các cách kiểm tra ................................................................... 42

3.1.1 Kiểm tra sơ bộ ................................................................... 42
3.1.2 Kiểm tra thường xuyên ...................................................... 42
3.1.3 Kiểm tra bằng máy chẩn đoán ........................................... 42
3.2

Những hư hỏng, nguyên nhân, ............................................... 44

3.2.1 Bình ác quy cần sạc ........................................................... 44
3.2.2 Đèn túi khí nhấp nháy ........................................................ 45
3.2.3 Giắc cắm bị lỏng hoặc oxy hóa ......................................... 46
3.2.4 Túi khí ơ tơ tự bung ra ....................................................... 46
3.2.5 Đèn túi khi liên tục cảnh bảo ............................................. 47


3.2.6 Hệ thống cảm biến túi khi bị lỗi hư hỏng .......................... 48
3.2.7 Cuộn dây túi khí bị lỗi ....................................................... 49
3.2.8 Module túi khí bị hỏng ...................................................... 49
3.2.9 Quy trình thay thế túi khí................................................... 50
KẾT LUẬN ........................................................................................... 53
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................... 54


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1 Hệ thống đèn chiếu sáng cơ bản trên ơ tơ ............................... 2
Hình 1.2 Trường hợp có và khơng có hệ thống phanh ABS ................... 3
Hình 1.3 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD ........................... 4
Hình 1.4 Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA ....................................... 5
Hình 1.5 Mơ phỏng tình huống vào cua khi có và khơng có ESC .......... 6
Hình 1.6 Ghế ngồi trang bị Isofix ........................................................... 6
Hình 1.7 Bản lề Isofix được hàn với thân xe .......................................... 8
Hình 1.8 Hệ thống dây đai an tồn......................................................... 9
Hình 1.9 Hệ thống túi khí...................................................................... 10
Hình 1.10 Cảm biến nhận diện va chạm .............................................. 11
Hình 1.11 Ford thí nghiệm với xe hơi có lắp túi khí vào năm 1971..... 12
Hình 1.12 Thử nghiệm túi khí trên mẫu xe W126 ................................. 12

Hình 1.13 Túi khí đã trở nên rất phổ biến vào những năm 80 ............. 13
Hình 1.14 Túi khí phía trước ................................................................ 16
Hình 1.15 Túi khí sườn ......................................................................... 16
Hình 1.16 Túi khí đầu gối ..................................................................... 17
Hình 1.17 Túi khí trên dây an tồn ....................................................... 17
Hình 1.18 Túi khí trần xe ...................................................................... 18
Hình 1.19 Căng đai trước loại hỏa pháo kiểu thanh răng ................... 19
Hình 1.20 Căng đai trước loại hỏa pháo kiểu bi .................................. 20
Hình 1.21 Cấu tạo túi khí...................................................................... 20
Hình 1.22 Sơ đồ hệ thống túi khí loại M............................................... 21
Hình 1.23 Sơ đồ hệ thống túi khí loại E ............................................... 21


Hình 1.24 Tác dụng của các phần bộ căng đai khẩn cấp .................... 22
Hình 2.1 Sơ đồ bố trí chung hệ thống túi khí và bộ căng đai ............... 23
Hình 2.2 Túi khí được giấu dưới một panel.......................................... 24
Hình 2.3 Cấu tạo bộ tạo khí và đánh lửa ............................................. 25
Hình 2.4 Cảm biến va chạm.................................................................. 26
Hình 2.5 Cảm biến va chạm trước ........................................................ 27
Hình 2.6 Cảm biến va chạm bên ........................................................... 27
Hình 2.7 Cấu tạo của cảm biến áp lực ghế ngồi. ................................. 28
Hình 2.8 Mạch cảm biến túi khí trung tâm ........................................... 28
Hình 2.9 Cấu tạo của cảm biến dự phịng ............................................ 29
Hình 2.10 Đèn báo túi khí hành khách ................................................. 30
Hình 2.11 Cung tác dụng phía trước của hệ thống SRS....................... 31
Hình 2.12 Trường hợp túi khí phía trước khơng nổ ............................. 32
Hình 2.13 Trường hợp túi khí phía trước nổ ........................................ 33
Hình 2.14 Bộ thổi khí loại đơn ............................................................. 34
Hình 2.15 Bộ thổi khí loại kép .............................................................. 34
Hình 2.16 Q trình kích nổ túi khí hành khách .................................. 35

Hình 2.17 Q trình kích nổ túi khí bên ............................................... 36
Hình 2.18 Q trình kích nổ túi khí rèm............................................... 37
Hình 2.19 Tác dụng các thành phần của bộ căng đai khẩn cấp .......... 38
Hình 2.20 Các chi tiết tách rời của bộ căng đai khẩn cấp ................... 38
Hình 2.21 Bộ căng đai khẩn cấp khi lắp ráp đầy đủ ............................ 39
Hình 2.22 Trạng thái chưa được kích hoạt của bộ căng đai khẩn cấp 39
Hình 2.23 Khi bộ căng đai được kích hoạt ........................................... 40


Hình 2.24 Hoạt động của cơ cấu hạn chế lực ...................................... 40
Hình 3.1 Sạc bình ắc quy để loại bỏ vấn đề ......................................... 45
Hình 3.2 Sửa chữa cáp túi khí bị hư hỏng ............................................ 45
Hình 3.3 Giắc cắm bị lỏng hay oxy hóa cũng có thể gây ra vấn đề ..... 46
Hình 3.4 Túi khí ơ tơ tự bung ra ........................................................... 47
Hình 3.5 Đèn cảnh bảo túi khí sáng liên tục ........................................ 47
Hình 3.6 Sửa chữa bộ điều khiển hệ thống túi khí của ơ tơ.................. 48
Hình 3.7 Kiểm tra cuộn dây túi khí trên vơ lăng .................................. 49
Hình 3.8 Kiểm tra Module túi khí ......................................................... 50
Hình 3.9 Cần kiểm tra và tắt động cơ trước khi thay túi khí ................ 51
Hình 3.10 Thay thế túi khí mới trên xe ô tô .......................................... 52


MỞ ĐẦU
1.1 Lý cho chọn đề tài
Cùng với sự phát triển của kỹ thuật, chiếc xe ngày nay ngày một tiện
nghi và hiện đại hơn. Nhiều hệ thống điện-điện tử hiện đại trang bị lên xe như:
hệ thống định vị, hệ thống trợ lý ảo, hệ thống giải trí, hệ thống ghế massa… để
hỗ trợ người lái và đem lại cảm giác thoải mái cho người ngồi trên xe. Ngoài
ra các hệ thống an toàn cũng được nghiên cứu phát triển như hệ thống phanh
ABS, hệ thống phanh khẩn cấp… để nâng cao tính năng an tồn cho xe. Tuy

nhiên, khi tai nạn xảy ra thì những hệ thống này khơng cịn tối ưu để bảo vệ
tính mạng người trong ơ tơ. Thay vào đó là “hệ thống túi khí và bộ căng đai
khẩn cấp” đã giúp thương tổn ở mức thấp và xắc xuất tử vong là thấp nhất. Đó
là lý do em chọn đề tài: “nghiên cứu hệ thống túi khí và bộ căng đai khẩn
cấp trên xe Toyota Altis 2020” để làm ĐATN.
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
- Nghiên cứu và mở rộng kiến thức về hệ thống túi khí và bộ căng đai
- Biết được cấu tạo và hiểu được nguyên lý hoạt động
1.3 Nội dung nghiên cứu
- Tìm hiểu lịch sử ra đời hệ thống túi khí và dây đai an tồn
- Cấu tạo và ngun lý hoạt động chung của túi khí và bộ căng đai
- Cấu tạo và nguyên lý hoạt động hệ thống túi khí và bộ căng đai khẩn
cấp trên xe Toyota Altis 2020
- Tìm hiểu các lỗi và biện pháp khắc phục về hệ thống túi khí
1.4 Phạm vi nghiên cứu
Đề tài chủ yếu nghiên cứu cấu tạo và nguyên lý hoạt động của hệ thống
túi khí và bộ căng đai khẩn cấp trên xe Toyota Altis 2020.


1
LỜI NĨI ĐẦU
Hiện nay ơ tơ là một trong những phương tiện giao thông không thể thiếu
đối với việc phát triển kinh tế - xã hội. Sự phát triển mạnh mẽ của khoa học kỹ
thuật được ứng dụng rất nhiều vào nền công nghiệp sản xuất ô tô. Công nghệ
chế tạo, lắp ráp và sửa chữa ngày càng được cải tiến mạnh mẽ, để tạo ra một
chiếc ô tô hiện đại, tiện nghi đảm bảo vệ sinh môi trường và giảm tối thiểu tai
nạn giao thông.
Ngành công nghiệp ô tô đã thiết kế rất nhiều hệ thống như ABS (Antilock Braking System), cân bằng điện tử ESC (Electronic Stability Program, hỗ
trợ phanh khẩn cấp BA (Breke Assist) để tăng tính năng an toàn cho xe…
Nhưng khi xảy ra tai nạn, các hệ thống trên sẽ khơng cịn tối ưu để bảo vệ an

tồn cho người trên ơ tơ. Nhiều giải pháp đã được đưa ra, trong số đó thành
cơng nhất là hệ thống túi khí an tồn. Hệ thống này ngày càng được thiết kế
nhỏ gọn, độ chính xác cao, an tồn và hiệu quả, vì vậy đã nâng cao được tính
năng an tồn, giảm thiểu số ngườ tử vong trong các vụ va chạm giao thơng. Với
mục đích củng cố và mở rộng kiến thức chuyên môn, em đã chọn đề tài
“NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TÚI KHÍ VÀ BỘ CĂNG ĐAI KHẨN CẤP
TRÊN XE TOYOTA Altis 2020” với sự hướng dẫn của thầy TS. Nguyễn Tuấn
Nghĩa.
Hà Nội, ngày 28 tháng 5 năm 2022
Sinh viên thực hiện
Hòa
Đinh Văn Hòa


2
CHƯƠNG 1.

TỔNG QUAN

1.1 Các hệ thống an tồn trên ơ tơ
1.1.1 Hệ thống an tồn chủ động
Hệ thống an tồn chủ động gồm những tính năng được trang bị trên xe
nhằm giảm thiểu tối đa khả năng xảy ra tai nạn.
a) Hệ thống chiếu sáng
Là hệ thống đèn sử dụng trên xe nhằm mục đích chiếu sáng, tín hiệu và
thơng báo như đèn pha - cốt, xi nhan, đèn sương mù, đèn hậu,…

Hình 1.1 Hệ thống đèn chiếu sáng cơ bản trên ô tô
Đèn pha (far) - cốt (cos): Đèn được đặt ở đầu xe, làm nhiệm vụ chiếu
sáng đường đi phía trước trong điều kiện trời tối, giúp người lái quan sát tình

trạng giao thơng và chướng ngại vật để xử lý. Đèn pha có chức năng chiếu sáng
ở khoảng cách xa, đèn cốt chiếu sáng ở khoảng cách gần trước đầu xe.
Đèn xi-nhan: Giúp người lái báo hiệu hướng di chuyển tiếp theo của
chiếc xe cho các phương tiện và người tham gia giao thông khác qua việc bật/tắt
đèn theo hướng muốn đi. Ngoài ra, loại đèn này cịn có nhiệm vụ cảnh báo nguy
hiểm khi đồng thời cùng bật/tắt liên tục thơng quan nút bấm hình tam giác trên
bảng điều khiển.


3
Đèn sương mù: Giúp tăng khả năng nhận biết các phương tiện phía trước
và sau trong điều kiện thời tiết nhiều sương hoặc đường xá nhiều bụi làm giảm
khả năng quan sát của người lái. Vị trí đèn sương mù thường đặt thấp ở phần
đầu xe.
Đèn hậu: Đặt ở đuôi xe, được quy định sử dụng màu đỏ, làm nhiệm vụ
tăng khả năng nhận biết cho các phương tiện đi phía sau và cảnh báo mỗi khi
người lái đạp phanh, giúp giảm thiểu va chạm từ phía sau.
b) Hệ thống chống bó cứng phanh ABS (Anti-lock Braking System)
Là một tính năng an toàn quan trọng được trang bị khá phổ biến trên các
mẫu xe hiện nay.

Hình 1.2 Trường hợp có và khơng có hệ thống phanh ABS
Hệ thống này sẽ hỗ trợ q trình phanh xe được an tồn và chính xác
hơn, đặc biệt trong trường hợp phanh gấp. Lý giải một cách đơn giản, đây là hệ
thống bóp nhả phanh liên tục khi người lái đạp phanh gấp, giúp bánh xe khơng
bị bó cứng mà vẫn đảm bảo độ bám đường, ngăn ngừa tình trạng bánh dẫn
hướng bị cứng gây mất lái. ABS chỉ kích hoạt trong những tình huống phanh
khẩn cấp và chân phanh sẽ rung giật để báo cho tài xế biết. Ngày nay, hệ thống

4
này đã trở thành tính năng tiêu chuẩn trên cả xe trang bị phanh tang trống lẫn
phanh đĩa.
c) Hệ thống phân bổ lực phanh điện tử EBD (Electronic Brakeforce
Distribution)
Phần lớn ô tô sử dụng cho mục đích đi lại thông thường có động cơ đặt
phía trước nên tải trọng tác dụng lên bánh trước lớn hơn bánh sau. Đồng thời,
trong q trình phanh, do lực qn tính nên tải trọng càng tăng lên bánh trước
và giảm đi ở bánh sau. Ngoài ra, khi xe vào cua, tải trọng sẽ tăng ở hai bánh
phía ngồi, cịn giảm ở phía trọng. Tất cả các trường hợp này đều cần phân phối
lại lực phanh một cách hợp lý để đảm bảo hiệu quả phanh. Bằng cách tính tốn
tốc độ, tải trọng cũng như độ bám đường của các bánh, hệ thống EBD sẽ điều
chỉnh và cân bằng lực phanh giúp quá trình phanh trở nên tối ưu hơn.

Hình 1.3 Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD
d) Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA (Brake Assist)
Khi phát hiện ra tài xế có hành động phanh gấp, hệ thống BA sẽ tự động
trợ giúp để quá trình diễn ra nhanh hơn.


5

Hình 1.4 Hệ thống hỗ trợ phanh khẩn cấp BA
Chẳng hạn như trường hợp xe đang lưu thông trên đường bỗng nhiên gặp
chướng ngại vật, người lái sẽ đạp phanh theo phản xạ, nhưng do bất ngờ nên
lực đạp phanh khơng đủ mạnh để chiếc xe dừng lại, khi đó hệ thống hỗ trợ
phanh khẩn cấp BA sẽ tự động bù thêm lực phanh đủ mạnh và kịp thời giúp xe
dừng lại, tránh xảy ra va chạm. Hệ thống này thường đi cùng với hệ thống ABS
và EBD, hỗ trợ cho nhau đảm bảo hiệu quả phanh gấp tối ưu ngay cả trên những
bề mặt trơn trượt.

e) Hệ thống cân bằng điện tử ESC (ESP, VSC, VSA...)
Trong trường hợp ngưới lái đánh lái quá nhanh để tránh chướng ngại vật
hoặc vào cua ở tốc độ cao trên đường trơn trợt dẫn đến tình trạng xe bị mất điều
khiển và trượt sang hai bên, ESC sẽ tác động lên hệ thống phanh giúp điều
chỉnh lại hướng lái, đồng thời tự động giảm cơng suất động cơ giúp người lái
có thời gian giành lại quyền kiểm sốt xe. ESC khơng chỉ làm việc khi xe vận
hành trên đường ẩm ướt hay băng giá mà còn hoạt động tốt khi xe tăng tốc hay
vào cua. Yếu tố cốt lõi là ESC giúp phát hiện nguy cơ trượt bánh xe trước khi
điều này trở thành mối de dọa thực sự.


6

Hình 1.5 Mơ phỏng tình huống vào cua khi có và khơng có ESC
f) Hệ thống khóa an tồn trẻ em ISOFIX

Hình 1.6 Ghế ngồi trang bị Isofix được gắn chặt vào thân xe, làm cho
ghế ổn định hơn trong quá trình va chạm


7
ISOFIX (Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (FIX)) là một hệ thống bắt buộc được
Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO) đưa ra. Mục tiêu của tiêu chuẩn này là làm cho
việc lắp đặt chỗ ngồi cho trẻ em nhanh chóng, đơn giản và đáng tin cậy.
Các tính năng chính của hệ thống ISOFIX là bạn không cần phải sử dụng
dây an toàn xe hơi để cài đặt một chỗ ngồi cho trẻ em xe. Ghế, với một cặp
khóa đặc biệt gắn trên các thanh trượt trượt, được gắn với các bản lề bằng kim
loại (neo) nằm trong ghế xe và được kết nối cứng với cơ thể.
Mục tiêu của các nhà phát triển hệ thống Isofix là cung cấp một kết nối
phổ quát cho tất cả các phương tiện và sử dụng đơn giản. Và quan trọng nhất giảm thiểu khả năng sai lầm khi cài đặt chỗ ngồi cho xe hơi. Xét cho cùng, nếu

cố định được thực hiện bằng cách sử dụng dây an tồn, nó vơ tình, bạn có thể
xoay, bỏ qua khơng thơng qua khe cắm, thắt chặt một chút và do đó làm giảm
đáng kể các chức năng bảo vệ của ghế hoặc, thậm chí, sẽ giảm bớt chúng bằng
khơng. Các số liệu thống kê của châu Âu cho thấy 70-80% bậc cha mẹ không
sửa đúng chỗ ngồi cho trẻ em bằng một đai ba điểm! Hệ thống isophyx là khơng
có những hạn chế. Và đó là lý do tại sao tính năng chính của ghế ơ tơ có gắn
chặt như vậy là chúng có thể được cố định một cách chính xác hoặc bằng bất
kỳ cách nào.
Có một ý kiến sai lầm rằng việc buộc chặt như vậy là nguy hiểm cho đứa
trẻ. Và, rõ ràng, ghế bành với một dây đai cố định ít bị chấn thương, do tự do
bánh xe lên đến sự căng thẳng đầy đủ của các dây an tồn xe. Nhiều thí nghiệm
bác bỏ lý thuyết này. Đặc biệt, các cuộc thử nghiệm sụp đổ với người giả Hybrid
III thế hệ mới đã chỉ ra rằng ghế với Isofix cung cấp tải cổ ít hơn đáng kể.


8

Hình 1.7 Bản lề Isofix được hàn với thân xe
Đây là một hệ quả của các quy tắc, từ lâu được biết đến trong kỹ trong
lĩnh vực an toàn thụ động: ghế ổn định trong suốt một vụ va chạm hơn trở thành
hệ thống kiềm chế có hiệu quả nhanh hơn, bảo vệ tốt hơn các hành khách. Bên
cạnh đó, dây an tồn xe hơi nội bộ (trong đó giữ em bé) thiết kế theo cách như
vậy mà sự chuyển động của các quán tính của em bé được hấp thụ do biến dạng
đàn hồi của họ, và do đó, nói chung, tất cả các hệ thống an tồn trẻ em là khá
kiên cường.
1.1.2 Hệ thống an toàn bị động
a) Hệ thống dây đai an toàn
Ở thời điểm hiện tại, hệ thống dây đai an tồn trên xe ơ-tơ là bộ phận tối
thiểu nhất trong cơ chế an toàn bị động và chắc chắn không thể thiếu ở trên bất
cứ xe ơ-tơ nào. Có lẽ khơng ít lần bạn đã tự nghĩ trong đầu rằng làm sao chỉ với

một mảnh vải như vậy là có thể cứ mạng mình trong một tai nạn ơ-tơ? Và
ngun lý hoạt động của nó sao? Bài viết này sẽ cung cấp cho các bạn những
thơng tin trên để các bạn có thể hiểu rõ ngun lý hoạt động và cơng dụng của
dây an tồn trên xe ô tô.


9
Nguyên tắc vận hành đơn giản của dây an toàn vơ cùng đơn giản: nó
giúp giữ chặt bạn và khơng cho để bạn bay về phía trước theo quán tính và va
đập với kinh xe hoặc bảng đồng hồ trong trường hợp xe đột ngột dừng lại hoặc
khi xảy ra tai nạn. Do có qn tính như vậy, nếu khơng có dây an tồn giữ lại,
bạn sẽ bị lực qn tính đó làm bạn lao đến phía trước và va đập vào cửa kính
hoặc tay lái với một lực vơ cùng lớn và sẽ khiến bạn cũng như những người
ngồi trên xe bị tổn thương do va đập như vậy.

Hình 1.8 Hệ thống dây đai an toàn
Nhiệm vụ của dây an toàn: Đối với những kiểu dây an toàn truyền thống
như lapbelt hoặc shoulder belt (kéo qua vai hoặc hông), hai loại dây an toàn này
đều được gắn chặt với thân xe để giữ thân người ngồi trên xe gắn chặt vào ghế.
Khi dây an tồn được cài chính xác, chúng sẽ cung cấp toàn bộ lực giữ vào lồng
ngực hoặc khu vực xương chậu, những vùng chịu lực khỏe trên cơ thể. Ngoài ra
cấu tạo của dây an toàn cũng là một dãy dài và rộng với vật liệu mềm dẻo, nên lực
cũng được phân tán và không gây nguy hiểm lớn. Các loại dây an toàn thường khả


10
năng co giãn vơ cùng tốt, bạn vẫn có thể nhồi người về phía trước trong khi dây
vẫn căng thế nhưng nếu có va chạm, dây sẽ giữ chặt bạn hơn.
b) Hệ thống túi khí
Túi khí ơ tơ (tiếng Anh là Supplemental Restraint System – viết tắt SRS)

là một hệ thống an toàn hạn chế va đập bổ sung, giúp bảo vệ người lái và hành
khách, giảm thiểu các chấn thương khi xe xảy ra va chạm mạnh. Túi khí được
lắp đặt ẩn ở một số vị trí bên trong xe. Khi xe xảy ra va chạm, ngay lập tức túi
khí sẽ được kích hoạt căng phồng để bảo vệ người lái và hành khách.

Hình 1.9 Hệ thống túi khí
1.2 Lịch sử ra đời hệ thống an toàn bị động
1.2.1 Hệ thống túi khí
Túi khí hay một thứ gì đó tương tự đã được sử dụng lần đầu tiên trên
máy bay vào những năm 1940. Và các bằng sáng chế đầu tiên cho túi khí cũng
được cấp vào những năm 1950. Nhà sáng chế người Mỹ, ông Allen Breed đã
tạo ra các thành phần chính của hệ thống túi khí trên ơ tơ, đó là các cảm biến
nhận diện va chạm. Ơng đã giới thiệu phát minh này với cơng ty Chrysler vào


11
năm 1967. Vào thời gian này người dân Mỹ rất ít khi sử dụng dây đai an toàn
cũng như các cơng cụ an tồn khác để bảo vệ họ khỏi các vụ va chạm trước [1].

Bi sắt

Xy lanh

Lõi từ
Chân cực
Vỏ nhựa
Lá đồng
Nam châm
Chân cực

Hình 1.10 Cảm biến nhận diện va chạm
Vào năm 1971, hãng xe nổi tiếng Ford đã thực hiện các thí nghiệm với
xe hơi có lắp túi khí. Vào năm 1974, túi khí đơi đã trở thành tùy chọn trên các
dịng xe có kích thước lớn, được sản xuất bởi các thương hiệu như Buick, 11
Cadillac và Oldsmobile. Vào lúc đó các thiết bị như túi khí vẫn chưa phổ biến
trên thị trường.
Vào những năm 1970, có tới 10.000 xe hơi được sản xuất bởi General
Motors đều được trang bị túi khí. Cơng ty đã phải đối mặt với các sự cố khi có
tới 7 người chết do nổ túi khí. Mặc dù lực tạo ra do túi khí nổ khơng lớn nhưng
có thể do nạn nhân bị đau tim. Tuy nhiên, Cục Quản Lý An Toàn Giao Thông
Đường Bộ Hoa Kỳ NHTSA vẫn đề xuất lắp đặt túi khí trên tất cả các xe hơi.


12

Hình 1.11 Ford thí nghiệm với xe hơi có lắp túi khí vào năm 1971
Sau đó, vào năm 1983, Mercedes-Benz giới thiệu lại túi khí như là một
tùy chọn trên mẫu xe W126 mới nhất. Túi khí khơng cịn là phương tiện để thay
thế dây đai an toàn, mà là một cách để bảo vệ hành khách hiệu quả.

Hình 1.12 Thử nghiệm túi khí trên mẫu xe W126
Túi khí đã trở nên rất phổ biến vào những năm 80, khi các công ty như
Ford và General Motors đã lắp đặt túi khí như một thiết bị tiêu chuẩn. Cơng ty
12 Autoliv – chuyên phát triển các hệ thống an toàn trên ơ tơ, đã được cấp bằng
sáng chế túi khí vào giữa những năm 90.


13
Ngày 11 tháng 7 năm 1984, chính phủ Hoa Kỳ u cầu trang bị túi khí
và dây an tồn trên tất cả các xe hơi.

Hình 1.13 Túi khí đã trở nên rất phổ biến vào những năm 80
1.2.2 Dây an toàn
Cách đây hơn 60 năm, năm 1959, nhà thiết kế Nils Bohlin, người Thuỵ
Điển làm việc cho Volvo, đã đăng ký bằng sáng chế cho dây đai an toàn 3
điểm trên ô tô. Và vào ngày 13/08/1959, hãng xe Volvo chính thức cơng bố sản
phẩm này với việc áp dụng lần đầu trên mẫu xe Volvo PV54.
Dây đai an toàn 3 điểm là một trong những phát minh quan trọng nhất
của riêng hãng xe Volvo và cũng quan trọng nhất trong lịch sử ngành công
nghiệp ô tô. Hãng xe Volvo cũng cho biết, cơ quan cấp bằng sáng chế của Đức
từng gọi dây an toàn 3 điểm là một trong 8 sáng chế quan trọng nhất đối với
nhân loại từ năm 1885 đến 1985. Kể từ khi ra đời đến nay, dây đai an toàn 3
điểm đã cứu mạng hàng triệu người trên khắp thế giới và nó đã trở thành trang
bị an toàn bắt buộc trên các mẫu xe hơi hiện đại. Ngồi ra, một số hãng cịn làm
cho hệ thống dây đai an toàn 3 điểm trở nên tân tiến hơn, thêm các công nghệ
bảo vệ hành khách, với mục đích cuối cùng là giúp cho hành khách giữ được
tính mạng khi xảy ra tai nạn.


14
Mục đích chính của dây đai an tồn là giữ người ngồi bên trong xe khơng
bị lao về phía trước khi xe dừng đột ngột như phanh gấp hay có tai nạn trực
diện. Ví dụ xe đang chạy với tốc độ 50 km/h mà va chạm bất ngờ, mọi vật bên
trong xe sẽ chuyển động theo vận tốc riêng của nó, kể cả con người. Tài xế sẽ
có nguy cơ đập phần ngực vào vô-lăng và gây ra các tổn thương cho phần nội
tạng, rất dễ mất mạng. Người ngồi bên phụ nếu khơng có dây đai an tồn có thể
bị văng về phía trước, va đập vào kính lái. Nếu tốc độ q nhanh thậm chí có
thể gây vỡ kính lái và văng ra ngồi.
1.3 Phân loại
1.3.1 Túi khí

Các túi khí được phân loại dựa trên kiểu hệ thống kích nổ bộ thổi khí, số
lượng túi khí và số lượng cảm biến túi khí.
a. Hệ thống kích nổ bộ thổi khí
- Loại điện tử (loại E)
- Loại cơ khí hồn tồn (loại M).
b. Số lượng túi khí
Khi sản xuất hầu hết tất cả các xe đều được hãng trang bị túi khí. Tùy
từng dịng xe thì số lượng túi khí sẽ khác nhau. Cụ thể như sau:
– 2 túi khí

Những dịng xe thường được trang bị 2 túi khí đó là: Hyundai i10, Toyota
Wigo, Kia Morning
– 3 túi khí

Toyota Vios bản thấp có 3 túi khí gồm 2 túi phía trước cho ghế lái & ghế
hành khách phía trước – cùng 1 túi khí đầu gối người lái.
– 6 túi khí


15
Thường các dịng xe ơ tơ phổ thơng sẽ được trang bị 6 túi khí đó là:
Hyundai Accent bản cao, Mazda 2, Mazda CX-5, Hyundai Elantra, Hyundai
Kona, Hyundai SantaFe, VinFast LUX A2.0…
– 7 túi khí

Các loại xe phổ thơng cao cấp như: Mazda 3, Toyota Camry, Toyota
Innova, Ford Everest, Ford Ranger… hay các dòng xe hạng sang như Mercedes
C200, C300… thường được trang bị 7 túi khí.
c. Vị trí túi khí
Việc phân loại hệ thống túi khí trên xe ơ tơ thường dựa trên vị trí mà túi

khí được lắp đặt. Những vị trí đặt túi khí có ký hiệu SRS.
Cụ thể, vị trí các túi khí trên xe ơ tơ thơng thường là túi khí trước, túi khí
bên, túi khí rèm, túi khí đầu gối, túi khí trung tâm phía sau, túi khí dây đai an
tồn và đơi khi có cả túi khí trên trần xe.
Có thể thấy, vị trí túi khí trên ơ tơ được sắp xếp như trên sẽ đảm bảo an
toàn tối đa cho cả người cầm lái và hành khách ở trên xe nếu có va đập xảy ra.
Túi khí phía trước
Túi khí phía trước là loại túi khí phổ biến nhất, có ở tất cả các loại xe ơ
tơ. Nhiệm vụ của túi khí phía trước là bảo vệ phần đầu và ngực của người ngồi
xe khi có va chạm trực diện. Túi khí phía trước được kích hoạt khi góc đâm vào
khoảng 30 độ tính về cả 2 bên đầu xe.
Khơng phải bất kỳ va chạm nào cũng làm phồng túi khí, cảm biến túi khí
trung tâm sẽ tính tốn để túi khí phồng trong trường hợp cần thiết. Khi mức độ
va đập ở phía trước vượt quá giới hạn vào các vật thể cố định hoặc khơng biến
dạng thì thiết bị sẽ được kích nổ.


16

Hình 1.14 Túi khí phía trước
Túi khí sườn (hơng, rèm)
Túi khí sườn có nhiệm vụ bảo vệ phần ngang đầu và ngực người ngồi
khi xe xuất hiện các va chạm từ bên hông. Khi thân xe chịu lực tác động mạnh
hoặc nhiệt độ trong xe đạt ngưỡng trên 150 độ C thì túi khí sườn sẽ được kích
hoạt. Túi khí sườn gồm 3 loại chính là túi khí hơng để bảo vệ ngang ngực, túi
khí rèm để bảo vệ ngang đầu và túi khí kết hợp cả 2.

Hình 1.15 Túi khí sườn