 |
| Bắt đầu được ứng dụng cách đây gần 70 năm, vùng hấp thụ xung lực (crumple zone) là một trong những thành phần quan trọng nhất của hệ thống an toàn trên mọi chiếc ô tô |
Ngày nay, vùng hấp thụ xung lực (crumple zone) là một trong những thành phần quan trọng nhất của hệ thống an toàn trên ô tô. Tuy nhiên, vào thời điểm lần đầu xuất hiện trên xe thương mại năm 1959, đây là một ý tưởng mang tính cách mạng và gây hoài nghi. Hiện nay, gần như mọi mẫu xe du lịch đều sử dụng các cấu trúc biến dạng có kiểm soát để hấp thụ năng lượng va chạm và bảo vệ người ngồi bên trong, biến crumple zone trở thành một trong những phát minh có ảnh hưởng lớn nhất trong lịch sử an toàn ô tô.
Công nghệ này đã lần đầu được đưa vào sản xuất hàng loạt trên mẫu Mercedes-Benz W111. Khi đó, hãng xe Đức giới thiệu khái niệm "thân xe an toàn" (safety body), kết hợp khoang hành khách có độ cứng cao với các vùng biến dạng phía trước và phía sau được thiết kế để hấp thụ lực va chạm trước khi truyền đến người ngồi trong xe. Điều này được xem là nền tảng cho hầu hết các thiết kế an toàn thụ động hiện đại.
Béla Barényi và sự ra đời của khoang an toàn
 |
Sự phát triển của cấu trúc thân xe an toàn gắn liền với kỹ sư Béla Barényi, người gia nhập Daimler-Benz vào năm 1939 và được nhiều tài liệu ghi nhận là một trong những người đặt nền móng cho lĩnh vực an toàn thụ động trên ô tô.
Trong bối cảnh mà an toàn chưa phải là ưu tiên hàng đầu của ngành công nghiệp ô tô, Barényi đã đưa ra quan điểm rằng một chiếc xe không nên được thiết kế quá cứng. Thay vào đó, ông đề xuất chia kết cấu xe thành ba phần riêng biệt: khoang hành khách có độ cứng cao ở trung tâm, cùng hai khu vực phía trước và phía sau được thiết kế để biến dạng khi xảy ra va chạm.
Ý tưởng này thực tế đã được đăng ký bằng sáng chế từ đầu thập niên 1950. Nhiều nhà nghiên cứu lịch sử ô tô cho rằng Barényi đã hình thành khái niệm cơ bản về vùng hấp thụ xung lực từ trước khi gia nhập Mercedes-Benz. Bằng sáng chế về khoang hành khách cứng kết hợp với các vùng hấp thụ xung lực trước và sau về sau này đã trở thành một trong những cột mốc quan trọng nhất của ngành kỹ thuật an toàn ô tô.
Video tài liệu ngắn về Béla Barényi
Khi Mercedes-Benz W111 ra mắt vào năm 1959, mẫu xe này trở thành chiếc Mercedes-Benz đầu tiên áp dụng hoàn chỉnh triết lý "thân xe an toàn". Xe sở hữu khoang hành khách được gia cố chắc chắn cùng các vùng biến dạng được thiết kế để hấp thụ và phân tán động năng trong quá trình va chạm, từ đó giảm lực tác động lên người ngồi bên trong.
Một phần trong chiến lược an toàn toàn diện
Giới thiệu vùng hấp thụ xung lực chỉ là một phần trong chiến lược phát triển an toàn của Mercedes-Benz. Trong thập niên 1950, hãng xe Đức cũng phát triển các cơ cấu khóa cửa an toàn nhằm hạn chế tình trạng cửa bật mở khi xảy ra tai nạn. Năm 1959, Mercedes-Benz đã thực hiện bài thử nghiệm va chạm toàn diện đầu tiên tại nhà máy Sindelfingen, đặt nền móng cho chương trình thử nghiệm va chạm có hệ thống mà hãng tiếp tục phát triển trong nhiều thập kỷ sau đó.
 |
Những nghiên cứu này góp phần thúc đẩy sự ra đời của nhiều phương pháp thử nghiệm va chạm tiên tiến hơn, bao gồm thử nghiệm va chạm lệch tâm phía trước (offset frontal crash test) nhằm mô phỏng chính xác hơn các tình huống tai nạn ngoài thực tế. Các phương pháp này đều được nhiều nhà sản xuất ô tô trên thế giới áp dụng trong những thập ky sau.
Vì sao vùng hấp thụ xung lực vẫn đóng vai trò quan trọng?
Dù vật liệu chế tạo và công nghệ thiết kế ô tô đã có nhiều thay đổi kể từ những năm 1950, nguyên lý hoạt động của vùng hấp thụ xung lực gần như không thay đổi. Trên các mẫu xe hiện đại, cấu trúc thân xe vẫn bao gồm khoang hành khách có độ cứng cao nằm giữa hai khu vực trước và sau được thiết kế để biến dạng có kiểm soát khi xảy ra va chạm.
Về lý thuyết, vùng hấp thụ xung lực thực hiện hai nhiệm vụ chính. Thứ nhất, chúng hấp thụ và phân tán năng lượng va chạm thông qua quá trình biến dạng có kiểm soát. Nhờ đó, phần lớn động năng được tiêu hao trước khi truyền đến khoang hành khách.
 |
Thứ hai, chúng giúp kéo dài thời gian giảm tốc của phương tiện khi xảy ra va chạm. Dù khoảng thời gian này chỉ tính bằng phần nghìn giây, việc tăng thời gian giảm tốc có thể làm giảm đáng kể lực tác động lên cơ thể người ngồi trong xe, từ đó giảm nguy cơ chấn thương nghiêm trọng.
Ngày nay, vùng hấp thụ xung lực hoạt động cùng với dây đai an toàn, túi khí, bộ căng đai khẩn cấp và khoang hành khách gia cố bằng thép cường độ cao. Sự kết hợp của các hệ thống này đã góp phần đáng kể vào việc giảm số ca tử vong và chấn thương nghiêm trọng trong các vụ tai nạn giao thông trên toàn thế giới.
Gần 70 năm sau khi Mercedes-Benz W111 ra mắt, ý tưởng do Béla Barényi khởi xướng vẫn là nền tảng của kỹ thuật an toàn ô tô hiện đại. Dù các phương tiện ngày nay được phát triển bằng mô phỏng máy tính, vật liệu tiên tiến và hàng loạt công nghệ hỗ trợ hiện đại, nguyên lý sử dụng khoang hành khách cứng kết hợp với các vùng hấp thụ xung lực vẫn tiếp tục là yếu tố cốt lõi trong thiết kế an toàn của hầu hết các mẫu xe trên thị trường.
Duy Thành
Copy link
