کیسهٔ هوا یک وسیلهٔ ایمنیِ امروزی در برخی از خودروهاست که هنگام تصادف چون پر از باد شده و به شکل بالش بین سرنشین و وسیلههای روبهروی وی در خودرو مانعی نرم میسازد.
برخی از پژوهشها نشان میدهد که اگر کمربند ایمنی بسته شود کیسهٔ هوا تا ۸ درصد امکان مرگ سرنشین را میکاهد.
تا سالها، کمربند ایمنی، تنها وسیله محافظت در داخل اتومبیل بود. اختلاف نظرهایی در مورد امنیت آنها به خصوص برای کودکان وجود داشت؛ ولی با گذشت زمان قوانین استفاده اجباری از کمربند ایمنی در کشورهای مختلف وضع شد. آمارها نشان میدهد استفاده از کمربند ایمنی جان هزاران نفر را حفظ کردهاست که ممکن بود در تصادفها جان خود را از دست بدهند. کیسههای هوا چندین سال است که در حال ارتقا یافتن است. اولین ثبت اختراع در مورد بالشهای باد شونده، مربوط به سقوط هواپیماهاست که در طی جنگ جهانی دوم به ثبت رسیدهاست. در دهه ۸۰ (۱۹۸۰) اولین کیسه هوا برای اتومبیلها ساخته شد.
پس از سال ۱۹۹۸، تمام اتومبیلهای تازه ملزم به داشتن کیسههای هوا در سمت راننده و مسافر گردیدند. آمارها نشان میدهد، استفاده از کیسه هوا در اتومبیلها باعث کاهش ۳۰ درصدی خطر مرگ در تصادفهای رو در رو میگردد. اصول مهم قبل از پرداختن به مشخصات کیسه هوا، اجازه دهید بر برخی قوانین حرکت مروری داشته باشیم. میدانیم هر جسمی که حرکت میکند اندازه حرکت دارد. تا زمانی که هیچ نیروی خارجی به جسم وارد نشود، جسم با همان سرعت اولیه و در همان راستا به حرکت خود ادامه میدهد. ماشین شامل اجزای مختلف است: خود ماشین، اشیاء داخل ماشین و به خصوص مسافران. و اگر از آنها محافظت نشود، به حرکت خود ادامه خواهند داد؛ حتی اگر ماشین متوقف شود یا سرعتش کاهش یابد. متوقف کردن هر جسم مستلزم وارد کردن نیرو در مدت زمانی معین است. در هنگام تصادف اتومبیل، برای توقف اشیاء داخل اتومبیل به نیرویی نیاز داریم زیرا اندازه حرکت اتومبیل تغییر کرده ولی اندازه حرکت اشیاء داخلی تغییر نکردهاست؛ در ضمن برای این کار زمان چندانی هم در اختیار نداریم. هدف از استفاده از وسایل محافظتی در داخل اتومبیل، کمک به توقف مسافران با کمترین آسیب است. استفاده از کیسه هوا نیز برای به صفر رساندن سرعت مسافران با کمترین آسیب یا بدون آسیب است. کیسه هوا باید بین راننده و فرمان اتومبیل قرار گیرد و در کسری از ثانیه عمل کند.
هر کیسه هوا از ۳ قسمت مهم تشکیل شدهاست: • خود کیسه هوا که از پارچه نایلونی و سبک ساخته شده و در بین فرمان یا داشبورد جاسازی شدهاست. به تازگی نیز در صندلی و درها جاسازی شدهاند. • حسگر (سنسور) وسیلهای است که به کیسه فرمان میدهد تا پر از گاز شده و باد شود. باد شدن زمانی صورت میگیرد که نیروی معادل با نیروی برخورد، با سرعت ۱۶ تا ۲۴ کیلومتر بر ساعت، به دیوار آجری وارد شود. در اثر برخورد یک جزء در این سیستم تغییر مکان داده، باعث بسته شدن یک مدار الکتریکی شده و به سنسور فرمان میدهد که تصادف اتفاق افتادهاست. سنسور، اطلاعات لازم را از شتاب سنج دریافت میکند. • سیستم باد کننده، با ترکیب تری نیترید سدیم و نیترات پتاسیم، گاز نیتروژن تولید میکند. جریان گاز نیتروژن گرم، کیسه را باد میکند. سیستم کیسه هوا، سوخت جامدی را که سریعاً میسوزد، مشتعل کرده، مقادیر بسیاری گاز برای باد کردن کیسه ایجاد میکند. کیسه سریعاً و با سرعتی در حدود ۳۲۲کیلومتر بر ساعت سریع تر از چشم به هم زدن، از محل خود خارج میشود. یک ثانیه بعد، گاز سریعاً از سوراخهای ریزی که در کیسه تعبیه شده خارج میشود تا بتوانید دوباره حرکت کنید. در هر برخوردی، اصل کار و انرژی باید صدق کند و این به آن معنا ست که کار لازم برای متوقف کردن راننده برابر با انرژی جنبشی رانندهاست. هر چه مسافت توقف کوتاه تر باشد، ضربه وارده نیز بیشتر است. کمربند ایمنی با بیشتر کردن مسافت توقف راننده، باعث کاهش یافتن ضربه وارده میشود.
تفاوت کیسه هوا و کمربند ایمنی از لحاظ نیروی وارده: هر چند متوسط نیروهای وارده به رانندهای که از کمربند ایمنی مناسب یا از کیسه هوا استفاده میکند یکسان است، ولی کیسه هوا طبق اصل پاسکال، فشار یکسانی به تمام نقاطی که با آن در تماس اند، وارد میکند. همان نیرو که توسط کمربند ایمنی مناسب به راننده وارد میشود، این بار توسط کیسه هوا، در سطحی بزرگ تر پخش شده و فشار کمتری به بدن وارد میشود. استفاده از کیسه هوا به این معنا نیست که نیازی به بستن کمربند ایمنی نداریم؛ چون کمربند ایمنی باعث میشود راننده از جای خود بیرون نیفتد در حالی که کیسه هوا باعث میشود ضربه وارده به راننده کاهش یابد