Airbag

Themen:

Allgemeines
Kraft einer Kollision bis zum Stillstand
Verzögerungssensoren
Airbagmodule
Lenkrad und Beifahrerairbag
Aufzugsfeder
Seitenairbag
Kopfairbag
Knieairbag
Gurtstraffer

Gesamt:
Ein Airbag ist ein ergänzendes Schutzsystem. Zusammen mit Sicherheitsgurten sollen Airbags die Insassen eines Autos schützen, wenn sie in einen Aufprall verwickelt werden. Fast jedes moderne Auto verfügt über einen oder mehrere Airbags. Dabei handelt es sich um Airbags, die sich auf der Fahrerseite im Lenkrad und auf der Beifahrerseite im Armaturenbrett befinden. Fortgeschrittenere Modelle verfügen außerdem über Seitenairbags im Dachhimmel, in den Türen oder in den Sitzen.

Die Airbags werden ausgelöst, wenn das Fahrzeug mehr als 12 m/s² verzögert. Die Crashsensoren registrieren die Verzögerung und übermitteln diese an das Airbag-Steuergerät. Das Steuergerät steuert die Airbags, die sich innerhalb weniger Millisekunden vollständig aufblasen.

Zusätzlich zu den Airbags steuert das Steuergerät weitere Sicherheitskomponenten, um die Fahrzeuginsassen bestmöglich zu schützen. Nicht alle Komponenten werden gleichzeitig gesteuert. Die Zeit wird in der Software des Steuergerätes programmiert. Abhängig von der Intensität der Kollision werden folgende Sicherheitskomponenten aktiviert:

Bei einer leichten Kollision: Es passiert nichts;
Bei einer etwas schwereren Kollision: Die Gurtstraffer werden aktiviert. Wenn das Fahrzeug mit einer Sitzbelegungserkennung ausgestattet ist, wird der Gurtstraffer des Beifahrers nur dann aktiviert, wenn der Sensor eine Person auf dem Sitz registriert;
Bei einer noch schwereren Kollision: Airbag wird ausgelöst. Moderne Systeme sind mit einem zweistufigen Airbag ausgestattet.
Bei einer leichten Verzögerung, während der der Airbag auslöst, beträgt die Zeit zwischen der ersten und zweiten Phase 100 ms.
Bei größerer Verzögerung ist die Zeit zwischen der ersten und zweiten Phase kürzer.
Bei sehr großen Verzögerungen können die erste und zweite Phase sogar gleichzeitig ablaufen.

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Verzögerungssensoren:
Die Verzögerung des Fahrzeugs wird durch Verzögerungssensoren gemessen. Ist die Verzögerung deutlich größer als die maximale Bremsverzögerung des Autos, muss dies auf eine Kollision zurückzuführen sein. Wenn die Airbag-Sensoren eine so große Verzögerung messen, die 12 Meter pro Sekunde überschreitet, senden diese Sensoren ein Signal an das Airbag-Steuergerät. Dadurch werden wiederum die Airbags aktiviert. Ein durchschnittlicher Pkw mit guten Bremsen hat eine Bremsverzögerung zwischen 5 und 7 Metern pro Sekunde, Sportwagen können eine Verzögerung von bis zu 8 Metern pro Sekunde erreichen. Das bedeutet, dass Sie durch Bremsen niemals die maximale Bremsverzögerung von 12 m/s erreichen können. Auch beim Fahren mit geringer Geschwindigkeit gegen einen Pfosten oder eine Wand wird diese Verzögerung nicht immer erreicht und die Airbags werden daher nicht aktiviert.

Die meisten neueren Verzögerungssensoren sind im Steuergerät integriert, manchmal werden die Sensoren aber auch separat an den Karosserieteilen montiert. Da sie auf Massenträgheit in einer Richtung reagieren, ist es wichtig, dass der Sensor ordnungsgemäß montiert wird (d. h. nicht verkehrt herum, da sonst die Airbags im Falle einer Kollision nicht aktiviert werden). Verzögerungssensoren können entweder elektronisch oder elektromechanisch sein. Ein Poesiekristall ist in einem elektronischen Verzögerungssensor montiert. Wenn eine Kraft auf einen Poesiekristall ausgeübt wird, wird in ihm eine Spannung erzeugt. Die auf den Sensor wirkende Kraft entsteht durch die Verzögerung beim Aufprall. Die Höhe der erzeugten Spannung hängt von der Stärke des Aufpralls ab.

Das System kann auch mit einem elektromechanischen Verzögerungssensor ausgestattet werden, der bei einer bestimmten Kraft mechanisch schließt. Zu diesem Zeitpunkt kommt ein elektronischer Kontakt zustande. Das erzeugte Signal wird dann an das Steuergerät gesendet. Wenn sowohl der elektronische Sensor mit Poesiekristall als auch der Sicherheitsschalter ein Signal an das Steuergerät senden, aktiviert das Steuergerät die Airbags im Innenraum.

Airbagmodule:
Für jedes Lenkrad, den Beifahrerairbag und den Seitenairbag gibt es separate Airbagmodule. Wenn das Steuergerät die Airbagmodule mit Spannung versorgt, werden die Airbagmodule aktiviert. Es folgt eine Explosion, bei der eine große Menge Gas freigesetzt wird, das zu 99 % aus Stickstoff besteht. Dieses Gas bläst den Airbag vollständig auf. Bei einer hohen Geschwindigkeit von ca. 300 km/h wird ein Airbag ausgelöst. Nach dem Aufblasen muss der Airbag aus Sicherheitsgründen sehr schnell entweichen. An der Rückseite der Airbagmodule befinden sich große Löcher, durch die das warme Gas entweichen kann.

Airbag-Steuergerät:
Das Airbagsteuergerät steuert die Airbagmodule zur Aktivierung des Airbags. Eine weitere Aufgabe des Airbag-Steuergeräts besteht darin, die Airbags nur dort zu aktivieren, wo Passagiere sitzen. Unter dem Sitzpolster befindet sich eine spezielle Sensormatte, die registriert, ob jemand auf dem Sitz sitzt. In diesem Fall steuert das Airbag-Steuergerät auch diesen Airbag. Wenn niemand auf dem Sitz sitzt, wird der Airbag nicht ausgelöst. Das hilft sehr bei der Kostenersparnis, denn ein Airbag ist nicht billig. Als Sicherheitsmaßnahme wird bei einem Fehler in der Sensormatte die Airbag-Fehlerleuchte aktiviert.

Es gibt auch zweistufige Airbags, die je nach Körpergewicht der Person auslösen. Die bereits erwähnte Sensormatte misst das Gewicht. Ist dieser niedrig, wird Stufe 1 aktiviert. Liegt das Gewicht beispielsweise über 100 kg, wird die 2. Stufe aktiviert. In der zweiten Stufe wird das Luftvolumen im Beutel erhöht, wodurch sich der Beutel stärker aufbläht.

Das Steuergerät legt immer eine bestimmte Kleinspannung an den Airbag und kann anhand des Widerstands erkennen, ob der Airbag noch vorhanden und in Ordnung ist. Diese Prüfung erfolgt viermal pro Sekunde. Wenn ein Airbag ausgebaut wird, erkennt das Steuergerät dies und die Airbag-Fehlerleuchte leuchtet sofort auf. Dies kann passieren, wenn die Zündung eingeschaltet wird, während ein Teil des Systems in Betrieb ist zerlegt. Aus Sicherheitsgründen erlischt die Leuchte erst nach einem Reset mit dem Auslesecomputer über das OBD-System.

Lenkrad- und Beifahrerairbag:
Der Lenkradairbag befindet sich in der Mitte des Lenkrads. Im Falle eines Frontalaufpralls ist es in kürzester Zeit vollständig aufgeblasen. Der Zweck dieses Airbags besteht darin, den sich vorwärts bewegenden Insassen abzufedern. Nach dem Aufblasen entweicht der Airbag sofort, andernfalls besteht Erstickungsgefahr.

Der Fahrerairbag hat ein Fassungsvermögen von ca. 35 Litern, der Beifahrerairbag hat ein Fassungsvermögen von 65 Litern. Der Beifahrerairbag hat eine größere Kapazität, da das Armaturenbrett weiter vom Sitz entfernt ist.

Bei einem Seitenaufprall, einem Überschlag, einem Heckaufprall und beim Fahren über unebenes Gelände/Bordsteine werden die Lenk- und Beifahrerairbags nicht ausgelöst. Diese Airbags werden nur bei Frontalkollisionen ausgelöst.

Aufzugsfeder:
Um den Airbag im Lenkrad mit dem Steuergerät zu verbinden, ist ein spezielles Kabel erforderlich. Ein normaler Faden könnte durch häufiges Lenken nach längerer Zeit verschleißen. Der Draht wird auch Kontaktrolle, Wickelfeder oder Spiralfeder genannt. Der gebräuchlichste Name dieser drei ist Schraubenfeder. Es handelt sich um einen langen, breiten, flachen Draht (oder Band), der um die Lenkachse gewickelt ist. Auf diese Weise kann problemlos der maximale Lenkwinkel erreicht werden. Achten Sie bei der Demontage dieser Schraubenfeder genau auf die Position, an der sie demontiert wird. Wenn die Aufzugsfeder vor dem Einbau verdreht wird, bricht die Feder beim Lenken nach dem Einbau. Die Airbagleuchte geht sofort an, da keine Spannung mehr an den Lenkairbag gesendet werden kann. Eine Aufzugsfeder darf nach einem Bruch nicht repariert, sondern nur ersetzt werden.

Seitenairbag:
Seitenairbags, auch Türairbags oder Sitzairbags genannt, sollen die Insassen vor einem Seitenaufprall schützen. Dieser Airbag kann in der Tür oder in der Rückenlehne des Sitzes angebracht werden. Die Polsterung der Tür oder des Sitzes reißt, wenn die Naht speziell dafür vorbereitet wird.

Kopfairbag:
Der Kopfairbag ist oben am Dachhimmel montiert. Bei einem Seitenaufprall bläst es sich auf und schützt sowohl die Beifahrer als auch die Fondpassagiere.

Knieairbag:
Der Knieairbag schützt, wie der Name schon sagt, die Knie bei einem Frontalaufprall. Jedes Jahr kommt es zu vielen Verletzungen, weil die Knie heftig gegen das Armaturenbrett stoßen. Diese stabilen Luftkissen versuchen dies weitestgehend zu verhindern. Diese Airbags haben die kürzeste Lebensdauer auf dem Markt und sind noch nicht weit verbreitet.

Gurtstraffer:
Sicherheitssysteme sind häufig auch mit Gurtstraffern ausgestattet. Auch die Gurtstraffer werden vom Airbag-Steuergerät gesteuert. Auf der Seite ist die Funktionsweise der Gurtstraffer mit dem Straffer am Schließteil des Aufrollers beschrieben Gurtstraffer.