نظام الوسائد الهوائية (Airbag System): كيف يعمل، مكوناته،أعطال النظام وأعراضها

 أحد أهم أنظمة السلامة في المركبات الحديثة

مقدمة: ما هو نظام الوسائد الهوائية ولماذا هو مهم؟

نظام الوسائد الهوائية، أو كما يُعرف بـ Airbag System، هو واحد من أهم أنظمة الأمان في المركبة الحديثة. مهمته الأساسية هي حماية الركاب من الإصابات الخطيرة عند الحوادث المفاجئة، من خلال الانتفاخ الفوري للوسادة الهوائية التي تقلل من قوة الصدمة بين الركاب والهيكل الداخلي أو المقود أو الزجاج.

الفكرة بسيطة: عند حدوث تصادم قوي، وحدة الاستشعار (Crash Sensor) تستشعر التغيير السريع في التسارع، فتُرسل إشارة كهربائية إلى وحدة التحكم بالوسائد (Airbag Control Unit – ACU)، التي بدورها تدفع مشغّلاً كهربائيًا أو حراريًا لإشعال كبسولة الغاز داخل الوسادة، فتنتفخ في أجزاء من الثانية وتُكوِّن حِجابًا واقيًا.

Info!
الوسائد الهوائية ليست بديلاً عن حزام الأمان، بل تعمل معه. في الواقع، تصميم نظام الوسائد يفترض أن الركاب مربوطون بأحزمة الأمان ليوفر النظام أكبر قدر من الحماية.

مكونات نظام الوسائد الهوائية

نظام الوسائد الهوائية معقَّد ويضم مجموعة من المكونات الإلكترونية والميكانيكية، إليك أهمها:

• وحدة التحكم (Airbag Control Unit – ACU): الدماغ الذي يقرّر متى وأي وسادة يجب أن تنفجر خلال الحادث.
• حساسات الاصطدام / التسارع (Impact / Crash Sensors): موزعة في أجزاء السيارة (الصدام الأمامي، الجانبي، الخلفي).
• كبسولات الغاز (Inflator / Gas Generators): تحتوي على مواد تنتج غازًا سريعًا عندما تحترق، مثل نترات الصوديوم أو أوكسيد البازلت.
• أكياس الهواء (Airbag Modules): القماش الداخلي الذي ينتفخ — غالبًا من نيلون متين مقاوم للتمزق.
• أسلاك وموصلات كهربائية: تربط بين الحساسات وACU والكبسولات.
• وحدات استشعار إضافية: مثل الحساسات الجانبية (Side Impact Sensors)، حساس التمدد (Roll-over Sensor) في بعض السيارات، وحساسات الأكياس الجانبية أو الستائر.

مبدأ عمل النظام: كيف تنفجر الوسادة في أجزاء من الثانية؟

1. الكشف عن التصادم (Detection)

الحساسات تراقب باستمرار تسارع السيارة. إذا شهدت تغييرًا كبيرًا ومفاجئًا (عكس الاتجاه أو توقف سريع)، تُرسل إشارة قصيرة إلى وحدة التحكم. هذا التغيير غالبًا ما يُستخدم عتبات معينة يُحدّدها المصنع (مثلاً: توقف مفاجئ يزيد عن 12–20 وحدة تسارع g).

2. اتخاذ القرار واحتساب المزيج الزمني (Decision & Timing)

وحدة التحكم ACU تقوم بتحليل الإشارة داخل خوارزميات معقدة تقيس شدة التصادم، اتجاهه، وسرعة توقيته. إذا تجاوزت القيم عتبة معينة، يتم إصدار أمر التفجير لجزء معين من النظام (وسادة أمامية، جانبية، ستائر، إلخ). المكوِّن الحاسم هنا هو سرعة انتشار الإشارة، فتوليد الغاز يجب أن يحدث في غضون 20–50 ملي ثانية تقريبًا.

3. الانفجار وملء الوسادة (Inflation)

عند تفعيل الكبسولة، يحدث احتراق لمادة دفع سريع (propellant) ينتج غازًا كبير الحجم، يملأ الوسادة في جزء من الثانية. الوسادة تنتفخ بسرعة كبيرة، لكنها لا تبقى مثبّتة لفترة طويلة — بعد الانفجار مباشرة تبدأ التهوية (venting) عبر فتحات صغيرة لتفريغ الغاز الزائد تدريجيًا.

4. التوسيد والتباطؤ (Cushioning & Deceleration)

بما أن الوسادة تملأ بسرعة، فإنها تمتص الطاقة الحركية للراكب الذي يتجه نحو لوحة القيادة أو المقود، فتقلّل من السرعة التي يصطدم بها. بعد انتهاء مهمتها، تُفرغ الوسادة من الغاز تدريجيًا ليتم امتصاص الطاقة بأمان.

Info!
تصميم وسادات الهواء يعتمد على موقع الجلوس (مقعد أمامي، خلفي، كرسي طفل)، ولذا يختلف حجم ومواد الوسادة حسب موقعها في السيارة.

أنواع الوسائد الهوائية في السيارة

• الوسائد الأمامية (Front Airbags): الأفضل انتشارًا، لحماية الرأس والصدر في التصادم الأمامي.
• الوسائد الجانبية (Side Airbags): لحماية الجانبين خصوصًا في الاصطدام الجانبي.
• وسائد الستائر (Curtain Airbags): تنسدل من السقف لحماية الرأس في الاصطدام الجانبي أو الانقلاب.
• وسائد الركبة (Knee Airbags): لحماية الركبتين والفخذين من الاصطدام بلوحة القيادة.
• وسائد خلفية أو إضافية: في بعض السيارات الفخمة توفر حماية إضافية في المقاعد الخلفية.

أعطال النظام وأعراضها

الأعراض التي تشير إلى وجود خلل

• لمبة التحذير الخاصة بالوسائد (Airbag Warning Light) مُضاءة على التابلوه.
• رموز خطأ في الجهاز التشخيصي (OBD) مثل B00xx أو B10xx.
• فتور في رد الفعل عند الاصطدام الطفيف (الوسادة لا تنفجر عند الحوادث البسيطة).
• في بعض الحالات نادرة، انفجار خاطئ أو غير مرغوب فيه للوسادة (نادر جدًا إذا النظام سليم).

الأسباب المحتملة للأعطال

• طفرة كهربائية أو تلف في الأسلاك / الموصلات.
• أخطاء في وحدة التحكم ACU أو تلف داخلي.
• حساسات الاصطدام الفاشلة أو غير معايرة.
• تلف الكبسولة أو مواد الدفع داخلها.
• أعطال في التوصيلات الأرضية أو ضعف في الجهد الكهربائي.

Warning!
تجاهل لمبة التحذير الخاصة بالوسائد الهوائية أمر خطير جدًا، لأن النظام قد لا يفعل أثناء حادث حقيقي، مما يعرض الركاب لخطر كبير.

كيفية فحص النظام والوسائد الهوائية

الفحص الدقيق لنظام الوسائد الهوائية غالبًا يتطلب أدوات تشخيص متخصصة. لكن إليك خطوات أولية يمكنك القيام بها بنفسك:

1. افحص لمبة تحذير الوسائد على التابلوه عند تشغيل السيارة؛ يجب أن تضيء لبضع ثوانٍ ثم تنطفئ.
2. استخدم جهاز فحص OBD لقراءة الرموز الخاصة بنظام الوسائد.
3. افحص كابلات التوصيل بين وحدة ACU والحساسات والكبسولات.
4. افحص كلاً من الحساسات الخارجية (لو موجودة) كحساسات التصادم الأمامية أو الجانبية.
5. إذا كان هناك تلف ظاهر أو تلف في الكبسولة أو الجهاز، يُفضل استبداله بأجزاء أصلية عالية الجودة.

Success!
إذا لمبة التحذير تنطفئ بعد فحص وإصلاح الرموز، والنظام يظهر خالياً من الأخطاء، فالنظام غالبًا أصبح جاهز للعمل بأمان.

طرق الصيانة والعناية بنظام الوسائد الهوائية

• تجنّب العبث في الكابلات أو الوصلات الخاصة بالوسائد.
• لا تغيّر البطارية أو تركّب أدوات كهربائية أثناء تشغيل السيارة بدون فصل القطب السالب أولاً.
• افحص النظام كل فترة أو عند أي حادث بسيط، حتى لو الوسادة لم تنفجر.
• استخدم قطع غيار أصلية فقط: الكبسولات، الوحدات، الأسلاك، الحساسات.
• تأكد من أن المقاعد وأحواض الركاب لا تحتوي على أشياء قد تعيق تفجير الوسادة (مثل أكياس ضخمة على المقعد).

Info!
بعض الشركات تنصح باستبدال وحدة التحكم بالوسائد بعد 10 إلى 15 سنة حتى لو لم يتضرر النظام، لأن العمر قد يؤثر على حساسيته أو كفاءته.

كيفية استبدال مكونات النظام (عند الحاجة)

نظرًا لحساسية النظام، فإن الاستبدال يجب أن يتم بحذر شديد ويفضل أن يمارسه فني مختص. لكن هذه خطوات عامة:

1. افصل القطب السالب للبطارية وانتظر على الأقل 10 إلى 15 دقيقة لتفريغ الشحنات.
2. افحص الترميز (رموز الأعطال) باستخدام جهاز OBD.
3. افصل الموصلات الكهربائية بعناية من الوحدة أو الكبسولة أو الحساس.
4. ركّب الوحدة أو الكبسولة الجديدة (تحقق من التوصيل الصحيح وعزم الشد إذا مطلوب).
5. أعد التوصيل الكهربائي، ثم أعد تشغيل السيارة وتحقق من أن لمبة التحذير تختفي.
6. امسح الرموز المحذوفة باستخدام جهاز الفحص، ثم اختبر النظام بـ “اختبار الذاتي” إن توفر.

Success!
إذا كل شيء خالٍ من الأخطاء واللمبة انطفأت، ووفق الاختبارات النظام يعمل بكفاءة.

احتياطات الأمان أثناء التعامل مع النظام

• لا تعبث بالكبسولة أو بالقرب منها لأنها قد تنفجر إذا تعرضت لصدمة أو حرارة عالية.
• لا تستعمل البراغي أو الأدوات المعدلة في أماكن غير مخصصة.
• لا توصل أو تفصل الموصلات مع تشغيل السيارة أو بدون فصل البطارية أولًا.
• احرص على أن تكون الدروع والبطانيات الواقية بعيدة عن مناطق تفجير الوسائد.

الاتجاهات المستقبلية في أنظمة الوسائد الهوائية

في السنوات الأخيرة، ظهرت تقنيات متقدمة مثل:

• الوسائد الهوائية القابلة للتخصيص: حيث يمكن تعديل معدل التفجير بحسب موقع الراكب ووزنه.
• الوسائد الذكية (Smart Airbags): التي تتصل باستشعار الوزن، وحالة الجلوس، وحالة التصادم لتحديد الضغط المناسب.
• وسائد قابلة لإعادة الاستخدام: تعمل على إعادة النفخ أو التهوية بحسب الحاجة أثناء الحوادث المتعددة.
• دمج مع نظام السلامة الرقمي: مثل الاتصال البيني بين الوسائد، ABS، ESP، وأنظمة المساعدة مثل الكبح الذكي.

ملخص عام

نظام الوسائد الهوائية هو خط الأمان الأخير في السيارة لحماية الركاب عند الحوادث. مكوناته المعقدة، آلية عمله السريعة، ضرورة الصيانة الدقيقة، والتعامل الآمن عند الإصلاح كلها أمور لا تُستهان بها. لو اهتممت بنظام الوسائد الخاص بمركبتك — أفحصه دورياً، استخدم قطع غيار أصلية، وكن حذرًا عند التعامل معه — ستضمن أن يظل فعّالًا في أي حادث مفاجئ.

المراجع

• Bosch Automotive Handbook — Airbag Systems.
• Delphi Technologies — Airbag System Architectures.
• SAE International — Papers on Airbag Safety and Crash Sensors.
• Autoliv / TRW Technical Documentation — Improvements in Airbag Technology.