Airbag

Soggetti:

Generale
Forza di una collisione fino all'arresto
Sensori di decelerazione
Moduli airbag
Volante e airbag passeggero
Molla a carica
Airbag laterale
Airbag a tendina
Airbag per le ginocchia
pretensionatore della cintura di sicurezza

nel complesso:
L'airbag è un sistema di protezione supplementare. Insieme alle cinture di sicurezza, gli airbag hanno lo scopo di proteggere gli occupanti di un'auto in caso di collisione. Quasi tutte le auto moderne sono dotate di uno o più airbag. Questi sono gli airbag che si trovano nel volante dal lato del conducente e nel cruscotto dal lato del passeggero. I modelli più avanzati sono dotati anche di airbag laterali nel cielo, nelle portiere o nei sedili.

Gli airbag si attivano quando il veicolo decelera più di 12 m/s². I sensori d'urto rilevano la decelerazione e la trasmettono alla centralina dell'airbag. L'unità di controllo controlla gli airbag, che si gonfiano completamente in pochi millisecondi.

Oltre agli airbag, la centralina controlla più componenti di sicurezza per proteggere al meglio gli occupanti del veicolo. Non tutti i componenti sono controllati contemporaneamente. L'orario è programmato nel software della centralina. A seconda dell'intensità della collisione vengono attivati i seguenti componenti di sicurezza:

In caso di collisione lieve: non succede nulla;
In caso di collisione leggermente più grave: i pretensionatori delle cinture di sicurezza si attivano. Se il veicolo è dotato di rilevamento occupazione sedile, il pretensionatore della cintura del passeggero anteriore si attiva solo quando il sensore rileva una persona sul sedile;
In caso di collisione ancora più grave: si attiva l'airbag. I sistemi moderni sono dotati di un airbag a due stadi.
Con una leggera decelerazione durante l'attivazione dell'airbag, il tempo tra la prima e la seconda fase è di 100 ms.
Con un ritardo maggiore, il tempo tra la prima e la seconda fase è più breve.
Se il ritardo è molto ampio, la prima e la seconda fase possono svolgersi anche contemporaneamente.

Sensori di decelerazione:
La decelerazione del veicolo viene misurata dai sensori di decelerazione. Se la decelerazione è molto maggiore della decelerazione massima in frenata della vettura, ciò deve essere causato da una collisione. Quando i sensori dell'airbag misurano una decelerazione così grande che supera i 12 metri al secondo, questi sensori inviano un segnale al dispositivo di controllo dell'airbag. Questo a sua volta attiverà gli airbag. Un'autovettura media con buoni freni ha una decelerazione di frenata compresa tra 5 e 7 metri al secondo, le auto sportive possono raggiungere una decelerazione fino a 8 metri al secondo. Ciò significa che frenando non sarà mai possibile raggiungere la decelerazione massima di 12 m/s. Anche guidando a bassa velocità contro un palo o un muro, non sempre si ottiene questa decelerazione e quindi gli airbag non si attivano.

La maggior parte dei sensori di decelerazione più recenti sono integrati nell'unità di controllo, ma a volte i sensori sono montati anche separatamente sulle parti della carrozzeria. Rispondono all'inerzia della massa in una direzione, quindi è importante che il sensore sia montato correttamente (cioè non capovolto, perché in caso di collisione gli airbag non si attiverebbero). I sensori di decelerazione possono essere elettronici o elettromeccanici. Un cristallo di poesia è montato in un sensore di ritardo elettronico. Quando viene applicata una forza a un cristallo di poesia, al suo interno viene generata una tensione. La forza che agisce sul sensore è creata dalla decelerazione durante una collisione. Il livello della tensione generata dipende dalla forza della collisione.

Il sistema può essere dotato anche di un sensore di rallentamento elettromeccanico, che con una certa forza chiude meccanicamente. In quel momento viene concluso un contatto elettronico. Il segnale generato viene quindi inviato al dispositivo di controllo. Quando sia il sensore elettronico con cristallo di poesia che l'interruttore di sicurezza inviano un segnale alla centralina, la centralina attiva gli airbag nell'abitacolo.

Moduli airbag:
Sono disponibili moduli airbag separati per ciascun volante, airbag passeggero e airbag laterale. Quando la centralina fornisce tensione ai moduli airbag, i moduli airbag si attiveranno. Segue un'esplosione, che rilascia una grande quantità di gas costituito per il 99% da azoto. Questo gas gonfia completamente l'airbag. Un airbag si attiva ad una velocità elevata di circa 300 km/h. Una volta gonfiato, l'airbag deve sgonfiarsi molto rapidamente per motivi di sicurezza. Sul retro dei moduli airbag si trovano grandi fori attraverso i quali può fuoriuscire il gas caldo.

Dispositivo di controllo dell'airbag:
La centralina dell'airbag controlla i moduli airbag per attivare l'airbag. Un altro compito del dispositivo di controllo degli airbag è quello di attivare solo gli airbag dove sono seduti i passeggeri. Sotto il rivestimento del sedile si trova uno speciale tappetino sensore che rileva se qualcuno è seduto sul sedile. In tal caso la centralina dell'airbag controllerà anche l'airbag in questione. Se nessuno è seduto sul sedile, l'airbag non si attiverà. Questo aiuta molto a risparmiare sui costi, perché un airbag non è economico. Come misura di sicurezza, la spia di guasto dell'airbag si attiva quando è presente un guasto nel tappetino sensore.

Sono disponibili anche airbag a due stadi, che si attivano in base al peso corporeo della persona. Il suddetto tappetino sensore misura il peso. Se questo è basso viene attivato lo stadio 1. Se il peso è superiore, ad esempio, a 100 kg, viene attivata la 2a fase. Nella seconda fase il volume dell'aria nel saccone viene aumentato, facendo gonfiare maggiormente il saccone.

La centralina applica sempre una certa bassa tensione all'airbag e può riconoscere, controllando la resistenza, se l'airbag è ancora presente e in ordine. Questo controllo avviene quattro volte al secondo. Se un airbag viene rimosso, la centralina lo riconoscerà facendo accendere immediatamente la spia di guasto dell'airbag. Ciò può accadere quando si inserisce l'accensione mentre una parte del sistema è in funzione smontato. Per motivi di sicurezza la luce non si spegnerà più finché non verrà ripristinata con il computer di lettura tramite il sistema OBD.

Volante e airbag passeggero:
L'airbag del volante si trova al centro del volante. In caso di urto frontale si gonfia completamente in brevissimo tempo. Lo scopo di questo airbag è quello di ammortizzare l'occupante che si muove in avanti. Dopo il gonfiaggio l'airbag si sgonfia immediatamente, altrimenti sussiste il rischio di soffocamento.

L'airbag del conducente ha una capacità di circa 35 litri, mentre l'airbag del passeggero ha una capacità di 65 litri. L'airbag del passeggero ha una capacità maggiore perché il cruscotto è più lontano dal sedile.

Gli airbag dello sterzo e del passeggero non si attivano in caso di impatti laterali, ribaltamenti, impatti posteriori e guida su terreni accidentati/cordoli. Questi airbag si attivano solo in caso di collisioni frontali.

Molla di avvolgimento:
Per collegare l'airbag nel volante all'unità di controllo è necessario un cavo speciale. Una filettatura normale potrebbe usurarsi dopo un lungo periodo di tempo a causa di frequenti sterzate. Il filo è anche chiamato rullo di contatto, molla di avvolgimento o molla a spirale. Il nome più comune di questi tre è molla elicoidale. È un filo piatto (o nastro) lungo, largo e avvolto attorno all'asse dello sterzo. In questo modo è possibile ottenere facilmente l'angolo di sterzata massimo. Quando questa molla elicoidale viene smontata, prestare molta attenzione alla posizione in cui viene smontata. Se la molla di avvolgimento viene attorcigliata prima dell'installazione, la molla si romperà durante lo sterzo dopo l'installazione. La spia dell'airbag si accenderà immediatamente perché non è più possibile inviare tensione all'airbag dello sterzo. Una molla di avvolgimento non può essere riparata dopo la rottura, ma solo sostituita.

Airbag laterale:
Gli airbag laterali, chiamati anche airbag delle porte o airbag dei sedili, hanno lo scopo di proteggere gli occupanti dagli impatti laterali. Questo airbag può essere posizionato nella portiera o nello schienale del sedile. Il rivestimento della porta o del sedile si strapperà se la cucitura è appositamente preparata per questo scopo.

Airbag a tendina:
L'airbag a tendina è montato nella parte superiore del cielo. In caso di impatto laterale, si gonfia e protegge sia i passeggeri anteriori che quelli posteriori.

Airbag per le ginocchia:
L'airbag per le ginocchia, come suggerisce il nome, protegge le ginocchia in caso di collisione frontale. Ogni anno molti infortuni vengono provocati dagli urti violenti con le ginocchia contro il cruscotto. Questi robusti cuscini d'aria cercano di impedirlo il più possibile. Questi airbag hanno la durata di vita più breve sul mercato e non sono ancora ampiamente utilizzati.

Pretensionatori delle cinture di sicurezza:
I sistemi di sicurezza sono spesso dotati anche di pretensionatori. Anche i pretensionatori vengono comandati dalla centralina dell'airbag. Il funzionamento dei pretensionatori con il tenditore nella parte di chiusura dell'arrotolatore è descritto a pag pretensionatore della cintura di sicurezza.