Teknologi  Eksternal  Airbag  Solusi  Pelindung Kendaraan dan Manusia Saat Terjadinya   Kecelakaan

Oscar Haris, ST. MT

Oleh : Oscar Haris, ST. MT

Dosen Teknik Mesin Universitas Nusa Putra Sukabumi

Bacaan Lainnya

Hadirnya kendaraan bermotor khususnya kendaraan roda empat  dalam kehidupan manusia tidak bisa dipungkiri membawa dampak yang baik bagi kehidupan sosial, budaya, ekonomi, bisnis, dan kehidupan sosial bermasyarakat lainnya, karena kendaraan roda empat dapat difungsikan alat sebagai transportasi/ alat angkut penumpang, barang, dan kebutuhan komoditi lainnya untuk  mempermudah akivitas.

Disamping membawa dampak positif, hadirnya kendaraan bermotor khususnya roda empat  pun tak luput  membawa dampak negatif, salah satu nya adalah adanya kecelakaan baik yang disebabkan oleh human error maupun system failure atau kegagalan dari system kendaraan itu sendiri.

Menurut data yang dikeluarkan oleh kepolisian Jawa Barat di kurun lima tahun belakangan ini angka kecelakaan passenger car berada di urutan kedua terbesar, yaitu 1193 kecelakaan, kondisi ini sangat mengkhawatirkan dan berdampak buruk bagi kendaraan serta muatan didalamnya khususnya jiwa manusia, dalam mengantisipasi kondisi tersebut telah ada system airbag, dimana Airbag system adalah suatu alat yang dapat mengurangi resiko cedera pada bagian kepala dan bahu pengemudi atau penumpang  melalui kantong udara yang di pasang di kemudi atau instrument panel ketika terjadi tabrakan pada kendaraan, dan alat ini adalah sebagai tambahan dari seatbelt yang sudah ada sebelumnya.

 Dalam kecelakaan lalu-lintas antara mobil dengan kendaraan lain atau objek tetap, pengemudi dan penumpang dilindungi dengan suatu kantong  udara yang mengembang dalam hitungan milidetik. Pada awalnya kantong udara hanya digunakan pada tempat pengemudi yang ditempatkan di kemudi, belakangan ini jumlah kantong udara juga digunakan untuk penumpang yang duduk dikursi depan, dan ada kendaraan yang juga menempatkan pada kursi belakang, termasuk yang ditempatkan di pintu untuk mengantisipasi tabrakan dari samping dan system ini dinyakana sebagai system internal airbag.

Saat ini banyak sekali penelitian-penelitian yang dilakukan sebagai bentuk upaya untuk dapat mengurangi resiko fatal kecelakaan tersebut, adapun penelitian- penelitian tersebut masih menitikberatkan pembahasan aplikasi system di internal airbag,  seperti yang dilakukan salah satunya oleh Beomgeun Jo, dalam penelitiannya yang berjudul Wearable Airbag with Injury Reducing System, dimana Jo dalam penelitiannya mendesain ergonomis airbag yang dapat dipakai pengemudi untuk mengurangi tingkat cedera secara efektif, dan juga penelitian yang dilakukan oleh Nurhadi dalam penelitiannya yang berjudul Design and Aplication SRS Simulator Airbag, dimana dalam penelitian ini arahnya untuk dapat mengetahui seberapa besar pengaruh energi impact terhadap kecepatan dan waktu respon kantong udara pada airbag system.

Teknologi internal airbag yang ada saat ini telah menghasilkan upaya-upaya penyelamatan penumpang dari resiko kematian dan cacat, dimana airbag yang terpasang di area kemudidan dashboard akan terintegrasi dengan sensor tumbukan. Tujuan airbag adalah melindungi penumpang selama kecelakaan dan memberikan perlindungan pada tubuh penumpang dan pengemudi dari tumbukan dengan kemudi atau jendela. Secara umum, teknologi airbag membuat pengemudi dan penumpang merasa bahwa mereka terlindungi dari cedera jika terjadi kecelakaa.

Namun demikian hadirnya internal airbag system saat ini hanya sebatas melindungi manusia dari terjadinya kecelakaan tetapi belum mampu melindungi kendaraan beserta seluruh isi didalam kendaraan tersebut (termasuk jiwa manusia), berdasarkan kondisi tersebut maka kami di Nusa Putra Mechanical Engineering Departemen melakukan sebuah upaya agar bisa melindungi kendaraan beserta seluruh isi nya (termasuk jiwa manusia) dari terjadinya kecelakaan melalui sebuah penelitian yang nantinya penelitian ini akan menjadi cikal bakal lahirnya perlindungan menyeluruh kendaraan beserta isinya (termasuk jiwa manusia) dari terjadinya kecelakaan menggunakan system eksternal airbag, yang secara umum kantong udara akan mengembang di depan body kendaraan ketika terjadi kecelakaan sehingga hal tersebut akan melindungi kendaraan beserta isinya (termasuk jiwa manusia) dari kejadian fatal akibat kecelakaan.

Dalam hal mendesain eksternal airbag system ada beberapa hal yang menjadi perhatian untuk direncanakan, yang pertama harus diketahui terlebih dahulu energi yang terjadi, Dari pengujian dan simulasi tabrakan yang dilakukan oleh National Crash Analysis Center (NCAC) yang merupakan lembaga dibawah departemen transportasi pemerintah Amerika pada kendaraan toyota venza tipe FE dengan menggunakan standar US NCAP test 6601 dengan variasi kecepatan 40 Kph dan 56 Kph didapatkan data  jenis energi yang dapat terdeteksi saat terjadinya tabrakan pada pengetesan yaitu energi kinetik, energi dalam, rasio energi, hourglass energy dan energi total.

Energi kinetik yang terjadi pad kecepatan 40 Kph adalah 0,112 x 106 Nm terus menurun hingga mendekati nol pada 0,07 milisecond. Sedangkan pada kecepatan 56 Kph, energi kinetik tertinggi yang dihasilkan sesaat setelah tabrakan sejumlah 0,22 x 106Nm dan terus menurun hingga mendekati nol pada 0,07 milisecond sehin gga Total energi pada tabrakan dengan kecepatan 40 Kph adalah 0,112 x 106 Nm, sedangkan pada kecepatan 56 Kph adalah 0,22 x 106 Nm. Total energi yang terjadi pada dua kecepatan uji hampir konstan mulai 0 milisecond hingg 0,15 milisecond, setelah itudilakukan dilakukan analisa gaya/momentum yang terjadi dimana pada kecepatan 40 Kph didapat momentum sebesar 20386,85 Kgm/s, sedangkan untuk kecepatan 56 Kph didapat gaya/ momentum sebesar 27874,20 Kgm/s.

Dalam mendesain kantong  udara, menyesuaikan dengan dimensi bagian depan kendaraan, dalam hal ini dimensi kendaraan jenis Toyota Venza, agar bisa  melindungi benturan kendaraan, maka analisa desain yang digunakan dalam kantong udara berbentuk geometri tabung dengan jari-jari 0.5 meter dan tinggi selimut 1.480 m, dan untuk memicu adany reaksi kantong udara untuk mengembang digunakan Pyrotechnic agar  membentuk  reaksi kimia mandiri yang digunakan untuk menhasilkan panas, cahaya, suara atau gas. Pada airbag system, hal ini digunakan untuk menghasilkan senyawa nitrogen sebagai pengisi airbag.

Reaksi kimia yang digunakan pada proses pembentukan gas pada airbag adalah sama dengan reaksi kimia yang ada pada airbag pada umumnya 2NaN3 → 3N2 + 2Na. Dari dimensi dan bentuk airbag yang sudah ditentukan, maka dapat dihitung volume gas yang diperlukan untuk mengisi airbag sampai mengembang sempurna.

Perhitungan volume airbag dihitung dengan menggunakan persamaan V = π x r2 x t, sehingga didapat besaranya volume tabung sebesar 1,1618 m3. Gas yang digunakan untuk mengisi kantong udara dalam hal ini adalah gas Nitrogen, dan Dengan menentukan berat dari N2 dan mengalikan dengan density nitrogen sebesar 1,25 kg/m3 pada tekanan atmosfir, maka dapat ditentukan kebutuhan  nitrogen yang dibutuhkan sebesar 1,45225 kg.

Untuk memastikan bahwa sistem eksternal airbag bekerja dengan baik maka system eksternal airbag ini dilengkapi dengan sensor jenis 26 GHz ultrawideband (UWB) sebanyak  tiga buah, dua buah di letakkan dibelakang lampu depan pada mobil, kemudian diatap mobil di letakkan 1 buah sensor.

Ketiga sensor 26 GHz UWB akan mendeteksi obstacle dan benda-benda yang ada di sekitar. Sensor jenis ini bisa memeperkirakan benda dan penghalang di sekitar kendaraan hingga sejauh 30 meter. Pembacaan ketiganya akan dibandingkan oleh computer untuk mendapatkan data keberadaan dan kecepatan relative benda atau obstacle terhadap kendaraan. Dengan konfigurasi ini diharapkan airbag akan mengembang sebelum terjadinya kecelakaan, kurang lebih 150 – 100 milidetik sebelum terjadinya kecelakaan.

Sensor RADAR 26GHz UWB akan melakukan scanning keadaan sekitar mobil dengan kecepatan 0,1 sec/scan. Hasil ketiganya akan di proses di dalam ECU untuk membentuk citra dan menghitung jarak dan kecepatan obstacle di depan mobil.

Jika ECU membaca kemungkinan terjadinya tabrakan pada bagian depan mobil, maka ECU akan mengirimkan signal ke squib inflator atau yang bisa disebut pemantik yang berupa peralatan listrik untuk membakar zat kimia di dalam inflator. Sesaat setelah terbakar, maka akan terjadi ledakan kecil dan airbag akan mengembang dengan cepat.

Teknologi eksternal airbag dianggap menjadi salah satu solusi perlindungan dini terhadap kendaraan beserta isinya dari kemungkinan terjadinya kecelakaan, dan perlu dikembangkan lebih lanjut untuk diaplikasikan secara masal oleh fabrikan industri otomotif. (*)

Pos terkait

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.