Các hệ thống an toàn thường gặp trên xe ô tô ngày nay

Đối với những chiếc xe ô tô, các công nghệ an toàn luôn là một trong những yếu tố được nhà sản xuất đưa lên hàng đầu bởi đây chính là điểm then chốt để bảo vệ an toàn cho sức khoẻ và tính mạng của những người ngồi trong xe. Chính vì thế, các hãng xe cũng đã liên tục nghiên cứu, phát triển và ứng dụng những công nghệ an toàn mới nhất lên những chiếc xe của mình để bảo đảm an toàn cho mọi hành khách trên xe. Bài viết sau đây sẽ liệt kê những thiết bị an toàn căn bản nhất trên các mẫu xe ô tô hiện đại. 

Dây đai an toàn 

Mục đích chính của dây đai an toàn là giữ người ngồi bên trong xe không bị lao về phía trước khi xe dừng đột ngột như tình huống phanh gấp hay có tai nạn trực diện. Ví dụ xe đang chạy với tốc độ 50 km/h mà va chạm bất ngờ, mọi vật bên trong xe sẽ chuyển động theo vận tốc riêng của nó, kể cả con người. Khi đó, tài xế sẽ có nguy cơ đập phần ngực vào vô-lăng và gây ra các tổn thương cho phần nội tạng, rất dễ mất mạng. Người ngồi bên phụ nếu không có dây đai an toàn có thể bị văng về phía trước, va đập vào kính lái. Nếu tốc độ quá nhanh thậm chí có thể gây vỡ kính lái và văng ra ngoài.

Ngày nay, dây đai an toàn đã trở thành một trang bị an toàn tiêu chuẩn và nhiều quốc gia đã quy định người ngồi trong xe bắt buộc phải cài dây đai an toàn tại vị trí mình ngồi. Tuy nhiên cần lưu ý rằng đối với trẻ nhỏ, trẻ dưới 12 tuổi phải được ngồi ở băng sau và thắt dây an toàn khi xe chạy. Trẻ sơ sinh và trẻ nhỏ phải được trang bị ghế chuyên dụng phù hợp với kích cỡ khi ngồi trên xe và cũng phải thắt dây an toàn.

Luôn thắt dây an toàn khi ngồi trên xe ô tô.

Khung xe hấp thụ lực

Ngoài hệ thống dây an toàn, xe ô tô còn được trang bị hệ thống khung gầm có những vùng hấp thụ lực khi xảy ra va chạm. Những vùng này rất “mềm”, nằm ở phía trước và sau xe. Khi bị đâm từ phía trước hoặc sau đến, đầu xe hoặc đuôi xe sẽ bị dúm lại. Thay cho việc toàn bộ chiếc xe bị dừng lại đột ngột khi đâm vào một chướng ngại vật, nó hấp thụ một phần lực va chạm vào chính phần bị bẹp, vỡ, hỏng ở vùng bị va đập, giảm thiểu lực tác động lên cabin lái và người ngồi trong xe.

Trong khi đó phần ca-bin lái của chiếc xe lại được thiết kế cứng vững hơn, ít bị biến dạng khi va chạm và người ngồi trong xe sẽ ít bị chấn động, có thể dễ dàng thoát ra ngoài sau khi xảy ra va chạm. Tuy nhiên, người ngồi trong xe vẫn cần phải đeo dây an toàn để được bảo vệ một cách tốt nhất.

Do đó, khi một vụ tai nạn xảy ra, chiếc xe càng xây xát, vỡ, móp đầu và đuôi, thì nó lại càng có tác dụng bảo vệ an toàn cho người ngồi trong, miễn là cabin cứng vững. Người mua xe cần hiểu điều này để đánh giá đúng mức độ an toàn của xe hơi, không phải cứ xe đâm đụng mà "còn y nguyên" mới là an toàn.

Các xe ô tô đều được trang bị khung gầm với phần chịu lực bảo vệ người lái và phần hấp thụ lực để giảm thiểu lực va chạm.

Hệ thống túi khí

Bên cạnh dây đai an toàn, khung xe hấp thụ lực thì hệ thống túi khí trên xe cũng là một hệ thống bảo vệ an toàn cho hành khách trong xe. Túi khí là những túi vải co giãn (hoặc một vật liệu khác) đảm bảo được khả năng thu gọn và dễ dàng bung ra ngay khi cần thiết. Trong tình huống xảy ra va chạm theo đúng tính toán của nhà sản xuất, túi khí sẽ được bơm phồng gần như ngay lập tức trong thời gian nhanh hơn một cái chớp mắt nhằm mục đích bảo vệ các bộ phận quan trọng trên cơ thể hành khách và lái xe.

Mỗi túi khí ở vị trí khác nhau lại có nhiệm vụ bảo vệ khác nhau nên không phải tất cả các túi khí đều nổ khi xảy ra va chạm. Để tối ưu về khả năng bảo đảm an toàn của túi khí, các lái xe và hành khách cần phải lưu ý cài dây an toàn và luôn tuân thủ các nguyên tắc an toàn của hệ thống túi khí như:

- Cài dây đai an toàn khi ngồi trên xe.

- Lái xe và hành khách ở hàng ghế trước cũng cần lùi ghế ra xa nhất có thể, đặc biệt là những người có vóc dáng nhỏ. Người lái xe cũng nên giữ khoảng cách 25 cm (10 inch) từ vô lăng đến xương ngực của mình để đảm bảo an toàn tối đa khi túi khí được bung ra.

Hệ thống túi khí cũng góp phần bảo vệ người lái trên xe.

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS

Trên những mẫu xe đời hiện nay thì hệ thống chống bó cứng phanh ABS đã trở thành trang bị tiêu chuẩn từ những chiếc xe cỡ A giá rẻ cho đến cả những chiếc xe đắt tiền. 

Hệ thống chống bó cứng phanh ABS là một hệ thống sử dụng các cảm biến điện tử để nhận biết một hoặc nhiều bánh bị bó cứng trong quá trình phanh của xe. Hệ thống này giám sát tốc độ của các bánh khi phanh. Khi một hoặc nhiều lốp có hiện tượng bó cứng, hệ thống này sẽ điều chỉnh áp lực phanh đến từng bánh, loại bỏ khả năng lốp trượt - duy trì khả năng điều khiển xe. Thông thường hệ thống vi xử lý trên xe có trang bị ABS sẽ thay đổi áp lực phanh khoảng 30 lần/giây, từ mức áp lực tối đa lên một bánh xe đến áp lực bằng 0.

Công nghệ này giúp người lái vẫn có khả năng giảm tốc tốt, đồng thời vẫn đánh lái lách được khi có tình huống khẩn cấp xảy ra, tránh va chạm.

Cơ cấu hoạt động của hệ thống chống bó cứng phanh ABS.

Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD

Đi kèm với hệ thống chống bó cứng phanh ABS thì những chiếc xe ngày nay đều được trang bị thêm hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD. Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD có vai trò không kém hệ thống chống bó cứng phanh ABS trong việc trợ giúp quá trình phanh.Nó hoạt động hoàn toàn tự động và không cần tài xế kích hoạt. Hệ thống phân phối lực phanh điện tử có nhiệm vụ phân bổ lực phanh tới các bánh để đảm bảo xe dừng một cách cân bằng nhất. Sự kết hợp giữa hai công nghệ ABS và EBD sẽ giúp quá trình phanh trở nên tối ưu hơn.

Tác dụng của hệ thống hỗ trợ lực phanh điện tử EBD.

Với những xe không trang bị EBD, có những tình huống mà lực phanh lệch hẳn về một bên khiến xe bị lệch, thậm chí có thể gây trượt bánh. Nếu có EBD, máy tính trung tâm sẽ tự động tính toán và phân bổ lực phanh dựa theo thông số về tốc độ, tải trọng xe, độ bám đường.

Hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD chia sẻ một số "phần cứng" với hệ thống chống bó cứng phanh ABS như cảm biến tốc độ từng bánh xe, tốc độ xe và cả bộ điều khiển trung tâm ECU. Bên cạnh đó, EBD sẽ sử dụng thêm một số cảm biến khác giúp tăng tính hiệu quả đánh giá các tình huống như: Cảm biến gia tốc ngang (Y – sensor) làm nhiệm vụ đo trọng tâm của xe ô tô và kiểm tra độ trượt ngang; Cảm biến góc tay lái (SA – sensor) làm nhiệm vụ đo góc đánh tay lái của xe ô tô để đánh giá tình huống xe có trong tầm kiểm soát hay đang bị trượt; Cảm biến tải trọng làm nhiệm vụ tính toán tải trọng của xe ô tô được phân bố như thế nào khi đang vận hành để can thiệp lực phanh thích hợp.

Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA

Hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩ cấp BA là một tính năng an toàn trên ô tô giúp hỗ trợ lực phanh trong tình huống khẩn cấp. Tính năng này sẽ được kích hoạt trong các tình huống cần phanh gấp nhưng người lái đạp phanh không đủ lực.

Cụ thể, khi người lái xe đạp phanh một cách đột ngột, lực phanh được tạo ra có thể có giá trị nhỏ hơn nhiều so với lực phanh trong điều kiện thường. Thêm vào đó, lực đạp phanh có xu hướng giảm so với thời điểm nhấn phanh đầu tiên và lực phanh tại các bánh không đủ sẽ dẫn đến việc khoảng cách phanh quá dài và va chạm có thể xảy ra. Vì thế, hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA ra đời để hỗ trợ để duy trì, cung cấp đủ lực phanh trong các trường hợp mà người lái đạp phanh. Điều này sẽ đảm bảo an toàn tối ưu hơn cho người ngồi trên xe.

Hệ thống phanh khẩn cấp BA thường đi cùng với hệ thống phân phối lực phanh điện tử EBD và hệ thống chống bó cứng phanh ABS, giúp chiếc xe của bạn không chỉ dừng trong quãng đường ngắn nhất mà còn cân bằng tốt hơn.

Cơ cấu hoạt động của hệ thống hỗ trợ lực phanh khẩn cấp BA.

Hệ thống cân bằng điện tử ESP

Hệ thống cân bằng điện tử thường được gọi là Electronic Stability Program hay viết tắt là ESP nhưng đối với mỗi hãng xe lại có sự tinh chỉnh trong bộ điều khiển và được đặt với nhiều tên riêng khác nhau như Honda gọi là VSA, Mazda gọi là DSC, Ford gọi là ESC hay Porsche gọi là PSM, ...

Về cơ bản, hệ thống cân bằng điện tử của các hãng đều có nguyên tắc hoạt động tương tự nhau đó là dựa vào tín hiệu từ các cảm biến như cảm biến tốc độ bánh xe (dùng chung với hệ thống ABS và TCS) để xác định độ trượt của bánh, gia tốc, góc lái, cảm biến quay vòng cũng như áp suất phanh để xác định khi xe có xu hướng lật, mất lái và tiến hành can thiệp để ổn định thân xe cũng như hạn chế khả năng mất lái hoặc lật xe.

Trong trường hợp hệ thống cân bằng điện tử ESP nhận thấy có khả năng mất lái khi người lái đánh vô lăng nhanh để tránh một chướng ngại vật bất ngờ trên đường hoặc bẻ lái quá nhiều/ quá ít khi vào cua khiến xe bị văng đuôi/ văng đầu và có thể gây tai nạn thì hệ thống cân bằng điện tử ESP sẽ can thiệp bằng cách phanh từng bánh xe một cách tự động (sử dụng chung các cơ cấu chấp hành của hệ thống chống bó cứng phanh ABS) dựa theo điều kiện thực tế hoặc ngắt moment từ động cơ đến các bánh xe (dựa vào hệ thống kiểm soát lực kéo TCS).

Sự an toàn của hệ thống cân bằng điện tử là không thể phủ nhận.

Hệ thống kiểm soát lực kéo TSC/ASR

Hệ thống kiểm soát lực kéo TCS - Traction Control System hay còn được gọi là hệ thống chống trơn trượt ASR - Anti Slip Regulator được phát triển để kiểm soát lực kéo khi xe bắt đầu tăng tốc hoặc đi trên bề mặt đường trơn trượt và có thể gây ảnh hưởng đến khả năng bám đường của xe, chống xoay vòng bánh xe tại chỗ, giúp điều khiển xe đi đúng hướng khi đi đường trơn.

Hệ thống TCS sẽ được kích hoạt ngay khi công suất động cơ và tốc độ bánh xe không phù hợp với bề mặt đường bằng cách can thiệp vào lực phanh trên từng bánh xe hoặc giảm mô-men xoắn từ động cơ tới các bánh xe bị mất lực bám. Tính năng này mang lại rất nhiều lợi ích cho lái xe, từ việc lái xe mượt mà hơn để giúp người lái giữ quyền kiểm soát xe trên đường trơn trượt. Thông thường, hệ thống TCS chia sẻ quyền kiểm soát hệ thống phanh và cảm biến tốc độ cùng với hệ thống ABS.

Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HSA/HAC

Với nhiều lái xe, việc vận hành xe sau khi dừng đỗ ngang dốc có thể gây khó khăn bởi sau khi bỏ phanh tay, phanh chân thì chiếc xe sẽ bị trọng lực kéo xuống và bị trôi. Chính vì thế, hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc HSA (một số hãng xe gọi là HAC) được ra đời nhằm hỗ trợ người lái xe có thêm thời gian để xử lý việc chuyển sang chân ga cũng như bình tĩnh hơn khi vận hành xe đi qua những đoạn đường có đèo, dốc.

Nguyên tắc họat động của hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc rất đơn giản. Đó là khi người lái nhấc chân phanh ra thì các cảm biến trên xe như cảm biến góc nghiêng, cảm biến ABS,.. sẽ gửi thông tin đến bộ điều khiển ECU và trong trường hợp xe đỗ ở dốc nghiêng và trong tình trạng nổ máy và ở số D thì ECU sẽ điều khiển hệ thống phanh can thiệp một lực vừa đủ để giữ cho xe không bị trôi. Tuy nhiên, thời gian kích hoạt của hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc chỉ có tác dụng trong khoảng 3 giây. Theo tính toán của nhà sản xuất, thời gian này là đủ để người lái xe có thể bình tĩnh chuyển từ chân phanh sang chân ga và bắt đầu vận hành xe bình thường.

Hệ thống hỗ trợ khởi hành ngang dốc giúp lái xe có đủ thời gian để xử lý.