Cuộc khủng hoảng liên quan tới túi khí được Cục an toàn giao thông đường bộ Hoa Kỳ (NHSTA) gọi là “đợt triệu hồi xe lớn nhất và phức tạp nhất lịch sử Hoa Kỳ” đã diễn ra suốt từ năm 2013 và vẫn chưa có dấu hiệu kết thúc. Có đến 19 hãng ô tô đã phải triệu hồi các xe lắp ráp trong thời gian 2002- 2015 với tổng cộng khoảng 1000 triệu túi khí cần khắc phục, chủ yếu từ nhà cung cấp túi khí hàng đầu đến từ Nhật Bản là Takata. Đã có 24 người tử vong (US: 16, riêng xe Honda là 14) và hơn 300 người bị thương do lỗi từ các túi khí được ghi nhận. Ngày 26.6.2017, hãng Takata đã phải tuyên bố phá sản và bán lại cho Key Safety Systems (nay là Joyson Safety Systems), công ty đối thủ Trung Quốc hoạt động tại Mỹ.
Hai hãng xe quen thuộc với người Việt là Honda đã cho triệu hồi (toàn cầu) 1,1 triệu xe từ đầu tháng 3.2019, trước đó Toyota cũng phải triệu hồi 65,000 xe hồi giữa tháng 12.2018,… với cùng lỗi trên.
Vậy đâu là nguyên nhân chính của cuộc khủng hoảng này và chúng ta rút ra được gì cho bản thân không? Hãy lần lượt tìm hiểu túi khí làm việc thế nào, lỗi gì đã xảy ra với các túi khí của Takata, và cuối cùng là làm sao an toàn với các túi khí.
1. TÚI KHÍ LÀM VIỆC THẾ NÀO?
Túi khí (airbag) có tên đầy đủ là Supplemental Restraint System (SRS - ký hiệu các bạn hay thấy trên xe) hay Supplemental Inflatable Restraints (SIR) - hệ thống giảm va đập bổ sung. “Bổ sung” cần được hiểu là túi khí được trang bị kết hợp với dây an toàn (belt) để giảm thiểu đa chấn thương, chứ không thể thay thế cho dây an toàn.
Túi khí quen thuộc và dễ thấy nhất với chúng ta là túi khí nằm trên vô lăng để bảo vệ vùng ngực và mặt người lái. Thực tế, tùy theo hãng và dòng xe, có nhiều túi khí khác nữa nằm ở nhiều vị trí khác nhau: túi khí bảo vệ đầu gối người lái, túi khí cho hành khách trước/sau, túi khí bên, túi khí kính chắn gió sau,… Vậy khi nào thì túi khí “bung” và theo cơ chế như thế nào. Hình dưới đây cho ta hình dung dễ hiểu nhất về cơ chế làm việc của túi khí.
1. Khi xảy ra va chạm mạnh, xe giảm tốc đột ngột.
2. Cảm biến gia tốc sẽ phát hiện ra sự thay đổi tốc độ đột ngột trên.
3. Nếu mức độ thay đổi tốc độ đủ lớn, cảm biến gia tốc sẽ kích hoạt mạch điện. (Khi phanh hoặc va chạm nhẹ thì không tạo đủ lực để kích hoạt). Thế nào là “đủ lớn”? Chỗ này hoàn toàn do quan điểm thiết kế và tính toán của nhà sản xuất.
4. Mạch điện cấp dòng cho phần tử sấy/đánh lửa.
5. Phần tử sấy/đánh lửa châm cháy nhiên liệu rắn để sinh khí và tạo nổ.
6. Khi có nổ, một lượng lớn khí trơ (thường là ni-tơ hoặc argon) tràn vào bên trong túi khí.
7. Túi khí giãn nở với tốc độ cao sẽ thổi bung nắp nhựa trên vô-lăng và phồng lên phía trước người lái. Mặt ngoài túi thường có tráng một lớp phấn (bột talc) để dễ bung ra hơn.
8. Do quán tính, người lái xô về trước và ép túi khí làm khí trong túi thoát ra qua các lỗ nhỏ xung quanh túi. Khi xe dừng thì túi sẽ xẹp hoàn toàn để người lái thoát ra khỏi xe.
2. CÁC TÚI KHÍ TAKATA LỖI GÌ VÀ TẠI SAO?
Vấn đề với các túi khí Takata không phải là không kích hoạt (không bung) khi xảy ra tai nạn mà ngược lại, các túi này đã bung quá mạnh làm vỡ tung vỏ “buồng phản ứng” khiến các mảnh vỡ bắn ra và gây thương tích cho lái xe/hành khách (vùng nào khỏi tả nhé!).
Nhưng tại sao lại chỉ xảy ra với các túi khí Takata, có gì đặc biệt ở nhà sản xuất này?
Trở lại với cơ chế sinh khí cho túi khí, tất cả các nhà sản xuất túi khí đều dựa trên nguyên tắc kích hoạt và đốt lượng nhiên liệu đẩy rắn chứa sẵn trong “buồng phản ứng” (tạm dịch nghĩa từ gốc “inflator” - cụm bơm) để sinh khí làm căng túi và tạo lực đẩy để bung túi ra. Thông thường, hai chất thường được dùng làm nhiên liệu đẩy để sinh khí ni-tơ là natri azua (sodium azide, NaN3) và kali nitrat (potassium nitrate, KNO3). Cơ chế phản ứng tạo khí ni-tơ có thể mô tả qua 2 phản ứng sau:
2NaN3 --> 2Na + 3N2
2Na + 2KNO3 --> K20 +Na2O +2O2 +N2
Tốc độ cháy cực nhanh của các phản ứng này làm cho túi khí bung ra với tốc độ lên tới 322 km/h (200 mph) - nhanh hơn một cái chớp mắt!!! Nhưng cũng chỉ một giây sau, lượng khí trong túi nhanh chóng thoát ra ngoài qua các lỗ nhỏ trên túi làm túi xẹp xuống để người lái thoát ra. Toàn bộ quá trình chỉ diễn ra trong khoảng 1/25 giây nhưng cũng đã đủ để hành khách tránh được chấn thương nghiêm trọng.
Khác với tất cả các đối thủ sản xuất túi khí, Takata sử dụng amoni nitrat (ammonium nitrate, NH4NO3) làm nhiên liệu đẩy. Và đây được coi là nguyên nhân chính của vụ việc trầm trọng liên quan tới các túi khí Takata. Lý do Takata dùng amoni nitrat rất đơn giản là để giảm giá thành, nó có thể giúp giảm đến 30% so với mặt bằng chung.
Amoni nitrat là một chất dễ bay hơi, dưới tác dụng của nhiệt độ và độ ẩm cao (chuẩn xứ mình!) hoặc theo thời gian sẽ bị biến chất khiến các phản ứng trong “buồng phản ứng” diễn ra với tốc độ quá lớn, gây nổ và làm vỡ phần vỏ chứa. Tất nhiên là Takata và các nhà sản xuất ô tô đều biết sự nguy hiểm khi sử dụng amoni nitrat, tuy nhiên để tiết kiệm chi phí và “tin tưởng” vào các kết quả nghiên cứu giải pháp chống bay hơi của Takata nên các túi khí Takata đã được lắp đặt rộng rãi trong một thời gian dài.
Khi sự cố túi khí Takata mới xảy ra (đầu 2015), “Liên minh kiểm nghiệm độc lập” gồm đại diện của 10 hãng xe BMW, Fiat-Chrysler, Honda, Ford, General Motors, Mitsubishi, Mazda, Nissan, Subaru và Toyota đã thuê hãng Orbital ATK, nhà sản xuất động cơ tên lửa, thực hiện các thử nghiệm trong suốt 1 năm ròng. Kết quả cho biết, nguyên nhân của các vụ nổ túi khí Takata là do sử dụng amoni nitrat, không có chất hút ẩm và các vấn đề về thiết kế và sản xuất túi. Sau đó, các nhà chuyên môn cũng như NHSTA cho rằng, việc dùng amoni nitrat là nguyên nhân chính của vụ việc. Ngoài ra, cũng có một số nghi vấn liên quan đến các kết quả thử nghiệm và quy trình kiểm soát chất lượng sản phẩm của Takata.
Tóm lại, sự cố túi khí Takata đã xảy ra gần 5 năm và vẫn chưa có dấu hiệu dừng lại khi tiếp tục có những thương vong của các chủ xe lắp các túi khí này. Ở các nước phát triển (Mỹ, Anh, Úc, EU, Canada,…), các cơ quan an toàn giao thông/quản lý phương tiện đều đưa ra các chỉ dẫn cụ thể để các chủ xe có thể kiểm tra xem xe của mình (qua số VIN) có nằm trong danh mục cần triệu hồi hay không, ở mức độ nào (khẩn cấp/từ từ), cần phải làm gì tiếp theo,… Còn xứ mình, thông tin duy nhất có được từ cơ quan quản lý Nhà nước về chất lượng phương tiện - Cục Đăng kiểm Việt Nam là cơ quan này “sẽ duyệt triệu hồi hơn 8.000 xe Toyota” (!) (12.2017). Tất cả các thông báo triệu hồi xe khác liên quan đến túi khí Takata đều do các nhà sản xuất tự đưa ra (Honda, Toyota, Ford, Mercedes, Lexus, Audi và mới nhất là VinFast-GM).
Vậy nên các bác chủ xe ở xứ sở anh hùng và hạnh phúc nhất thế giới, hãy là người tiêu dùng thông thái - tự bảo vệ mình - như các bác, đã - đang - và sẽ phải là cho đến khi lên nóc tủ!
Nhưng tự bảo vệ như thế nào? Mời các bác chờ Phần 3.
Hai hãng xe quen thuộc với người Việt là Honda đã cho triệu hồi (toàn cầu) 1,1 triệu xe từ đầu tháng 3.2019, trước đó Toyota cũng phải triệu hồi 65,000 xe hồi giữa tháng 12.2018,… với cùng lỗi trên.
Vậy đâu là nguyên nhân chính của cuộc khủng hoảng này và chúng ta rút ra được gì cho bản thân không? Hãy lần lượt tìm hiểu túi khí làm việc thế nào, lỗi gì đã xảy ra với các túi khí của Takata, và cuối cùng là làm sao an toàn với các túi khí.
1. TÚI KHÍ LÀM VIỆC THẾ NÀO?
Túi khí (airbag) có tên đầy đủ là Supplemental Restraint System (SRS - ký hiệu các bạn hay thấy trên xe) hay Supplemental Inflatable Restraints (SIR) - hệ thống giảm va đập bổ sung. “Bổ sung” cần được hiểu là túi khí được trang bị kết hợp với dây an toàn (belt) để giảm thiểu đa chấn thương, chứ không thể thay thế cho dây an toàn.
2. Cảm biến gia tốc sẽ phát hiện ra sự thay đổi tốc độ đột ngột trên.
3. Nếu mức độ thay đổi tốc độ đủ lớn, cảm biến gia tốc sẽ kích hoạt mạch điện. (Khi phanh hoặc va chạm nhẹ thì không tạo đủ lực để kích hoạt). Thế nào là “đủ lớn”? Chỗ này hoàn toàn do quan điểm thiết kế và tính toán của nhà sản xuất.
4. Mạch điện cấp dòng cho phần tử sấy/đánh lửa.
5. Phần tử sấy/đánh lửa châm cháy nhiên liệu rắn để sinh khí và tạo nổ.
6. Khi có nổ, một lượng lớn khí trơ (thường là ni-tơ hoặc argon) tràn vào bên trong túi khí.
7. Túi khí giãn nở với tốc độ cao sẽ thổi bung nắp nhựa trên vô-lăng và phồng lên phía trước người lái. Mặt ngoài túi thường có tráng một lớp phấn (bột talc) để dễ bung ra hơn.
8. Do quán tính, người lái xô về trước và ép túi khí làm khí trong túi thoát ra qua các lỗ nhỏ xung quanh túi. Khi xe dừng thì túi sẽ xẹp hoàn toàn để người lái thoát ra khỏi xe.
2. CÁC TÚI KHÍ TAKATA LỖI GÌ VÀ TẠI SAO?
Vấn đề với các túi khí Takata không phải là không kích hoạt (không bung) khi xảy ra tai nạn mà ngược lại, các túi này đã bung quá mạnh làm vỡ tung vỏ “buồng phản ứng” khiến các mảnh vỡ bắn ra và gây thương tích cho lái xe/hành khách (vùng nào khỏi tả nhé!).
Nhưng tại sao lại chỉ xảy ra với các túi khí Takata, có gì đặc biệt ở nhà sản xuất này?
2NaN3 --> 2Na + 3N2
2Na + 2KNO3 --> K20 +Na2O +2O2 +N2
Tốc độ cháy cực nhanh của các phản ứng này làm cho túi khí bung ra với tốc độ lên tới 322 km/h (200 mph) - nhanh hơn một cái chớp mắt!!! Nhưng cũng chỉ một giây sau, lượng khí trong túi nhanh chóng thoát ra ngoài qua các lỗ nhỏ trên túi làm túi xẹp xuống để người lái thoát ra. Toàn bộ quá trình chỉ diễn ra trong khoảng 1/25 giây nhưng cũng đã đủ để hành khách tránh được chấn thương nghiêm trọng.
Khác với tất cả các đối thủ sản xuất túi khí, Takata sử dụng amoni nitrat (ammonium nitrate, NH4NO3) làm nhiên liệu đẩy. Và đây được coi là nguyên nhân chính của vụ việc trầm trọng liên quan tới các túi khí Takata. Lý do Takata dùng amoni nitrat rất đơn giản là để giảm giá thành, nó có thể giúp giảm đến 30% so với mặt bằng chung.
Khi sự cố túi khí Takata mới xảy ra (đầu 2015), “Liên minh kiểm nghiệm độc lập” gồm đại diện của 10 hãng xe BMW, Fiat-Chrysler, Honda, Ford, General Motors, Mitsubishi, Mazda, Nissan, Subaru và Toyota đã thuê hãng Orbital ATK, nhà sản xuất động cơ tên lửa, thực hiện các thử nghiệm trong suốt 1 năm ròng. Kết quả cho biết, nguyên nhân của các vụ nổ túi khí Takata là do sử dụng amoni nitrat, không có chất hút ẩm và các vấn đề về thiết kế và sản xuất túi. Sau đó, các nhà chuyên môn cũng như NHSTA cho rằng, việc dùng amoni nitrat là nguyên nhân chính của vụ việc. Ngoài ra, cũng có một số nghi vấn liên quan đến các kết quả thử nghiệm và quy trình kiểm soát chất lượng sản phẩm của Takata.
Tóm lại, sự cố túi khí Takata đã xảy ra gần 5 năm và vẫn chưa có dấu hiệu dừng lại khi tiếp tục có những thương vong của các chủ xe lắp các túi khí này. Ở các nước phát triển (Mỹ, Anh, Úc, EU, Canada,…), các cơ quan an toàn giao thông/quản lý phương tiện đều đưa ra các chỉ dẫn cụ thể để các chủ xe có thể kiểm tra xem xe của mình (qua số VIN) có nằm trong danh mục cần triệu hồi hay không, ở mức độ nào (khẩn cấp/từ từ), cần phải làm gì tiếp theo,… Còn xứ mình, thông tin duy nhất có được từ cơ quan quản lý Nhà nước về chất lượng phương tiện - Cục Đăng kiểm Việt Nam là cơ quan này “sẽ duyệt triệu hồi hơn 8.000 xe Toyota” (!) (12.2017). Tất cả các thông báo triệu hồi xe khác liên quan đến túi khí Takata đều do các nhà sản xuất tự đưa ra (Honda, Toyota, Ford, Mercedes, Lexus, Audi và mới nhất là VinFast-GM).
Vậy nên các bác chủ xe ở xứ sở anh hùng và hạnh phúc nhất thế giới, hãy là người tiêu dùng thông thái - tự bảo vệ mình - như các bác, đã - đang - và sẽ phải là cho đến khi lên nóc tủ!
Nhưng tự bảo vệ như thế nào? Mời các bác chờ Phần 3.Nguồn: Fanpage Khoa Kỹ thuật Ô tô & Năng lượng - Đại học Phenikaa
