Google Peranan Kantung Udara Pada Mobil Dalam Meminimalkan Resiko Kecelakaan | Dark Wizard of Scientist

June 08, 2013

Peranan Kantung Udara Pada Mobil Dalam Meminimalkan Resiko Kecelakaan

Pengertian Kantung Udara (Airbag)

Airbag adalah perangkat keamanan yang terdiri dari sebuah tas kain besar yang berisi udara dan memberikan perlindungan bagi kepala dan tubuh bagian atas pengemudi selama tabrakan.
Dalam tabrakan dari depan (head-on collision), biasanya pengemudi dan penumpang akan terlempar ke depan di dalam kendaraan. Ketika airbag diaktifkan, airbag langsung mengembang dan menciptakan penghalang yang melawan atau meredam gerakan maju dari pengemudi atau penumpang depan.
Kantung udara tersebut dibuat untuk mencegah pengemudi atau penumpang depan menabrak kaca depan atau dashboard kendaraan, sehingga mengurangi cedera mereka. Airbag juga dikenal sebagai sistem pengendalian tambahan (SRS, supplemental restrain system), atau pembatasan tambahan karet (SIR, supplemental inflatable restrain).
Kantung udara (airbag) dirancang untuk bekerja bersama dengan sabuk pengaman. Namun, kantung udara sendiri dapat memberikan perlindungan bagi kendaraan penghuni yang tidak mengenakan sabuk pengaman.
Pada tahun 2002 lebih dari 60 persen dari semua kendaraan di Amerika Serikat telah dilengkapi dengan kantung udara untuk pengemudi. Administrasi Keselamatan dan Lalu Lintas Jalan Raya Nasional (NHTSA, National Highway Traffic and Safety Administration) memperkirakan bahwa pada tahun 2002, airbag telah menyelamatkan nyawa lebih dari 9.000 orang di Amerika Serikat.

Jenis – Jenis Kantung Udara

Ada beberapa jenis kantung udara, yakni:
Airbag yang disimpan di dalam setir mobil.
Kantung udara pada setir mobil
Kantung udara pada setir mobil
Airbag ini akan mengembang selama tabrakan frontal untuk mencegah sopir menabrak kemudi atau dashboard. Sebuah airbag untuk penumpang disimpan di dalam panel instrumen atau dashboard. Kantung ini mengembang selama tabrakan frontal untuk mencegah kepala penumpang depan memukul kaca depan/dashboard.
 
Kantung udara penumpang lebih besar daripada airbag pengemudi dan memiliki bentuk yang berbeda.
Kantung udara pada mobil


Airbag yang disimpan di samping.
Beberapa kendaraan juga memiliki airbag samping di dalam pintu, arm rest, kursi depan, atau tempat duduk belakang. airbag samping akan mengembang saat terjadi tabrakan di samping.


 
Kantung udara dari atas jendela samping untuk perlindungan tambahan dalam benturan samping.

Kantung udara pada jendela mobil
Namun, semua Airbag tampaknya tidak dirancang untuk menggelembung atau untuk melindungi penumpang dalam benturan belakang atau rollovers.
 
Sabuk pengaman untuk penumpang belakang
Sabuk pengaman untuk penumpang belakang

Proses Kerja Pada Kantung Udara

Kondisi yang memicu menggelembungnya Airbag
Kondisi yang memicu menggelembungnya Airbag
Mobil yang dilengkapi dengan airbag, berarti 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.
Pemasang kantung udara
Pengembangan/penggelembungan airbag dalam tabrakan, paling tidak sama dengan perlambatan dengan nilai 23 km/jam (14 mph), atau bisa disamakan dengan menabrak mobil dengan ukuran yang sama dengan sistem adu jangkrik (bagian depan masing-masing kendaraan pada kecepatan 2x dari mobil satunya lagi)
Tidak seperti test tabrakan pada dinding penghalang, tabrakan sebenarnya biasanya terjadi pada sudut-sudut selain bagian depan mobil (full-front), dan gaya dari tabrakan biasanya tidak disebarkan ke seluruh bagian depan mobil dimana sensor itu berada.
Akibatnya, kecepatan relatif antara mobil yang menabrak dan yang ditabrak yang dibutuhkan untuk menggelembungkan airbag dalam tabrakan sebenarnya bisa lebih tinggi dari persamaan tabrakan dinding. Karena sensor airbag mengukur perlambatan, kecepatan mobil dan kerusakan bukanlah indikator yang bagus untuk kapan airbag harusnya menggelembung.
Airbag bisa menggelembung saat mobil dengan keadaan under-carriage (beban kurang, tidak ada penumpang) menabrak objek rendah yang menonjol diatas jalan yang bisa menyebabkan perlambatan.

Proses Penggelembungan Airbag (inflating)

Saat airbag akan menggelembung, sebuah sinyal dikirim ke unit inflator dalam airbag control unit. Sebuah igniter atau penyulut, menyulut sebuah reaksi kimia yang sangat cepat dan menghasilkan gas nitrogen (N2) untuk mengisi airbag dan membuatnya menggelembung menerobos cover dari modul airbag.
Penggelembungan kantung udara
Penggelembungan kantung udara
Beberapa teknologi airbag menggunakan nitrogen terkompresi atau gas argon dengan sebuah pyrotechnic operated valve (“hybrid gas generator”). Ada juga yang memakai sodium azide (clip_image014yang sangat beracun (sangat biasa pada desain inflator lawas), namun sudah tidak digunakan lagi sejak 90-an dalam pengembangan yang menjurus ke efisiensi, lebih murah dan kurang beracun.

Proses pengempesan Airbag (deflating)

Reaksi kimia menghasilkan ledakan nitrogen disengaja untuk mengembangkan airbag. Setelah airbag terkembang, deflasi dimulai segera saat gas keluar melalui lubang dalam kain (pori-pori kain) dan mendingin. Pengembangan sering disertai dengan pelepasan partikel seperti debu dan gas dari dalam interior kendaraan (disebut efluen).
Proses pengempesan Airbag
Sebagian besar debu ini terdiri dari tepung jagung, kapur perancis, atau bedak talc, yang digunakan untuk melumasi airbag selama deployment/inflasi.
Desain yang terbaru menghasilkan limbah utama terdiri dari bedak/tepung jagung dan gas nitrogen yang tidak berbahaya. Dalam desain yang lebih tua digunakan propelan berbasis azida (biasanya clip_image018), berbagai jumlah sodium hidroksida ada awalnya hampir selalu hadir.
Dalam jumlah kecil kimia ini dapat menyebabkan iritasi kecil untuk mata atau luka terbuka, namun dengan pemaparan ke udara, dengan cepat berubah menjadi natrium bikarbonat (baking soda). Namun, transformasi ini tidak 100% selesai, dan selalu menyisakan jumlah sisa ion hidroksida dari NaOH. Tergantung pada jenis sistem airbag, kalium klorida (sering digunakan sebagai pengganti garam meja) juga bias saja ada.
Bagi kebanyakan orang, efek yang muncul mungkin hanya debu yang menyebabkan iritasi minor pada tenggorokan dan mata. Secara umum, gangguan kecil hanya terjadi ketika penghuni tetap dalam kendaraan selama beberapa menit dengan jendela tertutup dan tidak ada ventilasi.

Peranan Sains dalam Pembuatan Kantung Udara

Kantung udara ternyata tidak seperti balon udara biasa. Ada reaksi yang bekerja di dalamnya.Kantung ini yang penting untuk meminimalkan risiko kecelakaan. Kecelakaan di jalan raya sering menelan banyak nyawa. Kebanyakan karena faktor manusia. Namun, ada juga yang disebabkan oleh faktor peralatan pada kendaraan. Melengkapi peralatan standar mobil setidaknya bisa mengurangi risiko tinggi. Di mobil,sabuk pengaman dan kantong udara adalah pengaman-pengaman yang wajib ada.

Hukum Newton dan Pengamanan

Dalam hukum Newton I yang intinya suatu benda akan cenderung tetap pada kecepatan yang sama (yang diam akan tetap diam, yang bergerak dengan kecepatan tertentu akan tetap bergerak dengan kecepatan itu), kecuali ada gaya luar yang mempengaruhi.
Saat terjadi tabrakan,hukum ini jelas berlaku.Saat sebelum terjadi tabrakan, orang yang ada di kendaraan bergerak dengan kecepatan tertentu akibat mobilnya bergerak.Sesaat setelah tabrakan terjadi, orang tadi tentu akan bertabrakan dengan bagian mobil di hadapannya, bagi sopir tentu setirnya, dan akhirnya berhenti bergerak.Jadi, pasti ada gaya yang bekerja pada orang tersebut.Kecelakaan parah terjadi bila kendaraan bertabrakan saat kecepatan tinggi karena perubahan kecepatan besar yang berarti gaya yang bekerja pada orang tersebut besar.
Untuk meminimalkan cedera akibat tumbukan itu, kantong udara dan sabuk pengaman digunakan. Kantong udara melakukannya dengan memberikan bantalan untuk menurunkan besarnya gaya yang bekerja pada korban dan mendistribusikan gaya itu pada permukaan yang lebih luas. Bantalan tadi dihasilkan dengan menggembungkan kantung udara dengan gas N2. Kemudian, ketika orang menumbuk kantung udara yang berisi gas tadi, perlahan gas keluar dari kantung.
Gaya bekerja pada orang dalam kendaraan yang bertabrakan.Dari hukum Newton II, gaya sebanding dengan percepatan, yakni perubahan kecepatan per satuan waktu. Jika perubahan kecepatan (dari bergerak hingga diam) terjadi dalam waktu yang singkat, percepatan besar sekali. Dengan demikian, gaya juga besar sekali, cedera akan parah. Sebaliknya, bila perubahan kecepatan bisa dibuat untuk jangka waktu yang lebih lama, percepatan tidak terlalu besar, gaya yang bekerja tidak terlalu besar, harapannya cederanya tidak parah atau selamat.
Selain itu, kantung udara meminimalkan cedera dengan mendistribusikan gaya itu pada permukaan yang lebih luas. Bila tubuh bertabrakan langsung dengan setir, semua gaya akan bekerja hanya pada bagian tubuh seukuran setir (Gambar 1a), cedera yang serius dapat terjadi. Namun, bila tubuh bertubrukan dengan kantung udara yang telah menggembung, gaya akan bekerja pada permukaan yang lebih luas (Gambar 1b), gaya yang bekerja pada bagian tertentu tubuh menjadi lebih kecil dan cederanya pun menjadi lebih ringan atau terbebas sama sekali.

Proses Kimia Dalam Kantung Udara

Kantung udara di mobil menggunakan padatan yang menghasilkan gas. Kebanyakan kantong udara menggunakan natrium azida,clip_image020. Dalam kecelakaan mobil, sensor tabrakan akan mengaktifkan rangkaian yang akan menyebabkan natrium azida terbakar dan terurai (terdekomposisi) menghasilkan natrium dan gas nitrogen, yang dengan cepat dapat menggembungkan kantong udaranya (Gambar 2).
Walaupun komposisi persisnya merupakan rahasia perusahaan, campuran yang paling populer adalah campuran yang terdiri atas natrium azida (Na3), kalium nitrat (KNO3), dan silikon dioksida (SiO2) sebagai reaktan sekunder. Dengan rangsangan listrik NaN3 akan terurai sesuai reaksi:
2 NaN3 (s) ==>  2 Na (s) + 3N2 (g)
Logam natrium (Na), produk samping produksi gas nitrogen yang menggembungkan kantong udara itu, adalah logam yang sangat reaktif. Seperti barangkali pernah ditunjukkan oleh guru di sekolah, sebutir kecil natrium yang dijatuhkan ke air akan menghasilkan api yang cukup hebat. Untuk itulah kalium nitrat ditambahkan, kalium nitrat dan natrium akan bereaksi menghasilkan lagi gas nitrogen:
10 Na (s) + 2 KNO3 (s) ==> K2O (s) + 5 Na2O (s) + N2 (g).
Kalium oksida (K2O) dan natrium oksida (Na2O) akan bereaksi dengan senyawa ketiga dalam komposisi kantong udara, yakni silikon dioksida (SiO2), untuk membentuk alkali silikat, zat yang tidak reaktif dan tidak berbahaya bila dibuang.

Fungsi Kantung Udara

Kantung udara efektif untuk :
1.Menghindari patah tulang rusuk
2.Menghindari kerusakan organ dalam serta luka memar pada anak-anak
3.Berfungsi sebagai pelindung dada dan perut
4.Berfungsi untuk melindungi kepala dan wajah
5.Mampu mengurangi risiko cedera ginjal
6.Mencegah sopir menabrak kemudi atau dashboard.
7.Mencegah kepala penumpang depan memukul kaca depan/dashboard.

PENUTUP

Sains dan teknologi merupakan suatu alat bagi kelangsungan hidup manusia agar dapat lebih mempermudah dalam prosesnya untuk memenuhi kebutuhan hidupnya digunakan. Kemajuan teknologi memungkinkan manusia bepergian dengan semakin cerdas, efisien, dan aman. Seiring berjalannya waktu, teknologi semakin berkembang dengan sangat pesat begitu juga dengan teknologi pengaman pada mobil sehingga dapat meminimalisir kecelakaan yang terjadi sehingga bisa menyelamatkan nyawa seseorang.Kendaraan darat seperti mobil pada umumnya memiliki beberapa bagian atau subsistem utama.
Kantung udara pada mobil penting untuk meminimalkan risiko kecelakaan. Kecelakaan di jalan raya sering menelan banyak nyawa. Kebanyakan karena faktor manusia. Namun, ada juga yang disebabkan oleh faktor peralatan pada kendaraan. Melengkapi peralatan standar mobil setidaknya bisa mengurangi risiko tinggi. Di mobil,sabuk pengaman dan kantong udara adalah pengaman-pengaman yang wajib ada.
Dalam pembuatan kantung udara terdapat peranan sains yaitu berhubungan dengan ilmu pengetahuan fisika dan kimia.Dalam ilmu pengetahuan fisika terdapat peranan hukum Newton I dan Hukum Newton II sedangkan pada ilmu pengetahuan kimia terdapat peranan proses-proses yang terjadi pada reaksi kimia.Proses kerja kantung udara tersebut yaitu ketika sensor mendeteksi dampak kecelakaan, kantung udara di dalam sabuk pengaman ini berisi dengan gas dingin yang dikompresi, akan mengembang dan melindungi penumpang dari impact akibat tabrakan.
 
DAFTAR PUSTAKA
http://www.andriewongso.com/awartikel-2034-AW_Corner-Lindungi_Diri_Dengan_Kantong_Udara
http://www.detikhealth.com/read/2009/12/31/142014/1269526/764/kantung-udara-di-mobil-aman-untuk-ibu-hamil
http://www.egaage.blogspot.com/2009/06/kimia-dan-fisika-kantong-udara.html
http://www.gugling.com/bagaimana-cara-kerja-airbag-kantung-udara.html
http://www.id.wikipedia.org/wiki/Kantong_udara
Ruwanto,Bambang.2003.Asas – Asas Fisika.Yogyakarta:Yudhistira
 
Disusun Oleh : Eka Putri Wulandari
Share this post

2 comments

  1. aktifis HMI ternyata bisa juga ngomong beginian, kirain politik saja. yakusa, kawan.

    ReplyDelete
    Replies
    1. ahahaha. :D kewajiban kuliah harus tetap dilaksanakan juga mas :D

      Delete

Comment & suggestion....

:) :-) :)) =)) :( :-( :(( :d :-d @-) :p :o :>) (o) [-( :-? (p) :-s (m) 8-) :-t :-b b-( :-# =p~ :-$ (b) (f) x-) (k) (h) (c) cheer

 
© 2013 Dark Wizard of Scientist
Original Designed by BlogThietKe Cooperated with Duy Pham
Released under Creative Commons 3.0 CC BY-NC 3.0
Posts RSS Comments RSS
Back to top