Keselamatan otomotif secara konvensional dibagi menjadi dua jenis — aktif dan pasif. Keselamatan aktif mengacu pada sistem dan perangkat yang membantu kendaraan menghindari tabrakan sejak awal. Keselamatan pasif, di sisi lain, adalah kemampuan kendaraan untuk melindungi jiwa dan kesehatan penumpangnya ketika kecelakaan terjadi. Setiap kendaraan modern mengandalkan kombinasi sistem keselamatan pasif utama — termasuk sabuk pengaman, airbag, dan zona remuk — untuk meminimalkan cedera saat tabrakan.
Apa yang Terjadi pada Kendaraan dan Penumpangnya saat Tabrakan?
Dalam tabrakan frontal, kendaraan ringsek dan berhenti secara mendadak — tetapi penumpang terus bergerak ke depan karena inersia, terlempar ke arah kemudi, dasbor, dan kaca depan. Tampaknya tidak ada cukup ruang di dalam kabin untuk menghasilkan kecepatan yang berbahaya, namun gaya yang terlibat sangatlah dahsyat. Deselerasi bisa mencapai puluhan g, membuat dampaknya setara dengan melompat dari puncak gedung pencakar langit.
Untuk menjaga penumpang tetap hidup dan tidak terluka dalam kecelakaan serius, kecepatan mereka harus dikurangi secara bertahap dan semulus mungkin — mirip seperti cara matras berlapis-lapis digunakan untuk meredam jatuh dari ketinggian. Mencapai ini di dalam mobil mengharuskan struktur badan kendaraan melakukan dua hal yang tampaknya bertentangan sekaligus: cukup kaku untuk melindungi penumpang, dan cukup fleksibel untuk menyerap energi tabrakan.
Zona Remuk dan Sel Keselamatan yang Kaku
Bodi mobil modern memecahkan tantangan ini melalui filosofi desain dua bagian:
- Sel penumpang yang kaku: Rangka struktural yang mengelilingi pengemudi dan penumpang dirancang sekaku mungkin. Rangka ini menggunakan baja berkekuatan sangat tinggi, dan batang penguat dipasang di dalam pintu untuk mencegahnya runtuh ke dalam saat terjadi benturan.
- Zona deformasi terprogram: Bagian depan (ruang mesin) dan belakang (bagasi) kendaraan dirancang untuk ringsek secara terkontrol, menyerap dan menyebarkan energi tabrakan sebelum mencapai kabin.
Pendekatan ini merupakan perkembangan yang relatif baru. Kendaraan lama tidak memiliki rekayasa semacam itu — seluruh bodi ringsek secara seragam, artinya kabin sama mungkinnya untuk hancur seperti bemper. Saat ini, sudah umum melihat mobil modern dengan bagian depan yang hancur total sementara kompartemen penumpang tetap sebagian besar utuh.
Mesin juga menimbulkan risiko serius dalam tabrakan frontal. Untuk mencegahnya terdorong masuk ke kabin — yang bisa berakibat fatal — mobil modern menggunakan dudukan mesin yang dirancang khusus dan struktur dinding api yang mengarahkan mesin ke bawah dan menjauh dari penumpang saat terjadi kecelakaan parah.
Tabrakan dari Belakang dan Sandaran Kepala
Tabrakan dari belakang membawa risiko serius tersendiri — yang paling utama adalah cedera whiplash dan cedera leher yang disebabkan oleh hentakan kepala ke belakang secara tiba-tiba. Dua generasi teknologi sandaran kepala telah dikembangkan untuk mengatasi hal ini:
- Sandaran kepala standar: Membatasi pergerakan kepala ke belakang untuk mencegah hiperekstensi leher.
- Sandaran kepala aktif: Secara otomatis bergerak maju begitu tabrakan dari belakang terdeteksi, memberikan dukungan instan pada kepala dan hampir sepenuhnya menghilangkan gerakan berbahaya.
Sabuk Pengaman: Perangkat Keselamatan Pasif yang Paling Penting
Dalam hal melindungi penumpang saat kecelakaan, tidak ada perangkat yang lebih mendasar daripada sabuk pengaman. Dipinjam dari dunia penerbangan, sabuk pengaman telah berkembang secara signifikan sejak diperkenalkan ke dunia otomotif. Berikut adalah bagaimana evolusi itu berlangsung:
- Sabuk dua titik: Sabuk pengaman otomotif paling awal menahan penumpang di perut atau dada pada satu titik ketegangan. Lebih baik daripada tidak ada, tetapi jauh dari ideal.
- Sabuk tiga titik: Desain yang kini universal ini mendistribusikan gaya tabrakan lebih merata di dada, bahu, dan pangkuan, secara drastis mengurangi risiko cedera tulang belakang dan organ dalam. Kombinasi efektivitas dan kemudahan penggunaannya menjadikannya standar untuk kendaraan sipil di seluruh dunia.
- Sabuk multi-titik (4, 5, dan 6 titik): Digunakan dalam motorsport untuk menahan pengemudi dengan kuat di kursi dalam kondisi ekstrem, meskipun terlalu membatasi untuk berkendara sehari-hari.
Sabuk pengaman modern jauh lebih canggih daripada sekadar tali sederhana. Inovasi utamanya meliputi:
- Gulungan inersia: Memungkinkan sabuk bergerak bebas dalam kondisi normal, secara otomatis menyesuaikan diri dengan ukuran tubuh apa pun dan memungkinkan pengguna berpindah posisi dengan nyaman — tetapi langsung mengunci saat deselerasi mendadak terdeteksi.
- Pretensioner pirokinetik: Muatan ledak kecil yang meledak saat tabrakan, menarik sabuk dengan kencang dalam hitungan milidetik dan menarik penumpang kembali dengan kuat ke kursi sebelum gaya benturan mulai bekerja.
Airbag: Lini Pertahanan Kedua
Airbag bisa dibilang merupakan penemuan keselamatan pasif terpenting kedua setelah sabuk pengaman. Konsepnya — mengembangkan kantong terlipat dalam sepersekian detik saat tabrakan — pertama kali dipatenkan pada tahun 1953, meskipun teknologi untuk membuatnya bekerja secara andal baru tersedia dua dekade kemudian.
Bagaimana Cara Kerja Airbag?
Kunci efektivitas airbag adalah kecepatan. Para insinyur menguji berbagai metode pengembangan sebelum memilih sistem pirokinetik, yang tetap menjadi standar hingga hari ini. Berikut cara kerjanya:
- Sensor tabrakan mendeteksi benturan dan memicu arus listrik dalam hitungan milidetik.
- Arus tersebut memanaskan tablet natrium azida (NaN3) yang kompak — senyawa kristal — hingga di atas 330°C.
- Natrium azida terurai dengan cepat menjadi gas nitrogen dan logam natrium.
- Gas nitrogen yang dilepaskan mengembangkan airbag hanya dalam 0,025 hingga 0,05 detik (25 hingga 50 milidetik).
- Kantong tersebut meredam penumpang dan kemudian langsung kempis, memungkinkan mereka bergerak bebas setelah tabrakan.
Salah satu efek samping dari pengembangan cepat di ruang tertutup ini adalah lonjakan tekanan tajam yang dapat menyebabkan kerusakan gendang telinga atau gegar otak. Para produsen mengelola risiko ini dengan membatasi kecepatan pengembangan airbag dan menggunakan kantong bervolume relatif kecil, meskipun beberapa risiko tetap ada tergantung pada individu dan ukuran kendaraan.
Sejarah Singkat Airbag
Bertentangan dengan kepercayaan umum, airbag tidak berasal dari merek mewah Eropa. Pada pertengahan tahun 1970-an, Ford dan General Motors memasang lebih dari 12.000 mobil dengan sistem airbag — penerapan skala besar pertama dalam sejarah otomotif. Namun, airbag Amerika awal ini dirancang untuk menggantikan sabuk pengaman, bukan melengkapinya, yang terbukti berbahaya. Airbag mengembang ke arah penumpang yang tidak memakai sabuk pengaman dengan kecepatan 270–300 km/jam, dan kasus-kasus yang terdokumentasi tentang patah tulang vertebra serviks yang disebabkan oleh airbag itu sendiri mendorong para produsen untuk meninggalkan pendekatan ini.
Mercedes-Benz, yang bekerja sama dengan Bosch, menghidupkan kembali dan menyempurnakan konsep ini. Pada tahun 1980, Mercedes menjadi produsen pertama yang menawarkan airbag sebagai perlengkapan standar pada mobil produksi — S-Class — dengan prinsip desain yang kritis: airbag harus bekerja bersama sabuk pengaman, bukan sebagai gantinya. Wawasan ini mengubah teknologi airbag menjadi sistem penyelamat jiwa yang kita kenal saat ini. Bahkan, banyak kendaraan masih dirancang sedemikian rupa sehingga airbag tidak akan mengembang sama sekali kecuali penumpang memakai sabuk pengaman.
Sistem Airbag Modern: Melampaui Roda Kemudi
Sistem airbag saat ini jauh melampaui sekadar satu kantong di roda kemudi. Konfigurasi modern yang komprehensif biasanya mencakup:
- Airbag frontal: Untuk pengemudi dan penumpang depan, melindungi dari cedera kepala dan dada dalam tabrakan frontal.
- Airbag samping (terpasang di kursi): Dibangun ke dalam sisi kursi depan untuk melindungi torso saat terjadi benturan samping.
- Airbag tirai: Dikerahkan dari rel atap untuk melindungi kepala penumpang depan dan belakang. Tidak seperti airbag frontal, airbag tirai mempertahankan tekanan selama beberapa detik untuk memberikan perlindungan selama peristiwa terguling — dan untuk mencegah penumpang yang tidak memakai sabuk pengaman terlempar keluar.
- Airbag lutut: Semakin umum digunakan, ini melindungi lutut dan kaki dari intrusi dasbor.
- Airbag penumpang belakang: Beberapa produsen kini juga menyertakan perlindungan airbag untuk penumpang di kursi belakang.
Masa depan teknologi airbag sama menjanjikannya. Para insinyur mengembangkan sistem yang dapat mengembangkan airbag sesaat sebelum tabrakan terdeteksi — bukan saat tabrakan terjadi — sehingga mengurangi keparahan benturan. Sistem keselamatan juga sedang dilatih untuk mengenali data penumpang individual (tinggi badan, berat badan, posisi duduk) guna mengoptimalkan pengembangan airbag bagi setiap orang tertentu di kursi pada saat tabrakan.
Kesimpulan: Keselamatan Pasif Hanya Bekerja Jika Anda Menggunakannya
Tidak peduli seberapa canggih sistem keselamatan pasif di kendaraan Anda — zona remuk, sabuk pretensioner, airbag multi-tahap, sistem tirai — semuanya dirancang berdasarkan satu asumsi mendasar: bahwa pengemudi dan setiap penumpang memakai sabuk pengaman. Tanpa itu, efektivitas semua teknologi ini turun drastis, dan dalam beberapa kasus justru menjadi berbahaya alih-alih melindungi. Selalu kenakan sabuk pengaman. Setiap perjalanan, setiap saat.
Ini adalah terjemahan. Anda dapat membaca aslinya di sini: https://www.drive.ru/technic/4efb330700f11713001e337d.html
Diterbitkan Januari 20, 2022 • 8m untuk membaca
