Come funzionano i moderni airbag
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Al giorno d'oggi, non sorprenderai nessuno con la presenza di un airbag nell'auto. Molte case automobilistiche rispettabili lo hanno già nella configurazione di base della maggior parte dei modelli. Insieme alla cintura di sicurezza, gli airbag proteggono gli occupanti in modo molto affidabile in caso di collisione e riducono il numero di decessi del 30%.
С чего все началось
L'idea di utilizzare gli airbag nelle auto è stata implementata nei primi anni '70 del secolo scorso negli Stati Uniti. L'impulso è stato l'invenzione da parte di Allen Breed di un sensore a sfera, un sensore meccanico che determinava una forte diminuzione della velocità al momento dell'impatto. E per l'iniezione rapida di gas, il metodo pirotecnico si è rivelato ottimale.
Nel 1971, l'invenzione fu testata su una Ford Taunus. E il primo modello di serie dotato di airbag, un anno dopo, fu la Oldsmobile Toronado. Presto l'innovazione fu ripresa da altre case automobilistiche.
L'introduzione dei cuscini è stata la ragione del massiccio abbandono dell'uso delle cinture di sicurezza, che comunque in America non erano molto diffuse. Tuttavia, si è scoperto che una bombola del gas che spara a una velocità di circa 300 km / h può causare lesioni gravi. In particolare sono stati registrati casi di fratture delle vertebre cervicali e anche una serie di decessi.
L'esperienza degli americani è stata presa in considerazione in Europa. Circa 10 anni dopo, Mercedes-Benz introdusse un sistema in cui l'airbag non sostituiva, ma integrava le cinture di sicurezza. Questo approccio è diventato generalmente accettato ed è ancora utilizzato oggi: l'airbag si attiva dopo che la cintura è stata tesa.
Nei sensori meccanici inizialmente utilizzati, il peso (palla) si spostava al momento dell'urto e chiudeva i contatti che attivavano il sistema. Tali sensori non erano abbastanza precisi e relativamente lenti. Pertanto, sono stati sostituiti da sensori elettromeccanici più avanzati e veloci.
Airbag moderni
L'airbag è una borsa realizzata in materiale sintetico resistente. Quando viene attivato, si riempie quasi istantaneamente di gas. Il materiale è rivestito con un lubrificante a base di talco, che favorisce l'apertura accelerata.
Il sistema è completato da sensori d'urto, un generatore di gas e un'unità di controllo.
I sensori d'urto non determinano la forza dell'impatto, come si potrebbe pensare, a giudicare dal nome, ma l'accelerazione. In una collisione, ha un valore negativo - in altre parole, stiamo parlando della velocità di decelerazione.
Sotto il sedile del passeggero è presente un sensore che rileva se una persona è seduta su di esso. In sua assenza, il cuscino corrispondente non funzionerà.
Lo scopo del generatore di gas è quello di riempire istantaneamente di gas l'airbag. Può essere a combustibile solido o ibrido.
Nel propellente solido, con l'aiuto di uno squib, si accende una carica di combustibile solido e la combustione è accompagnata dal rilascio di azoto gassoso.
In un ibrido viene utilizzata una carica con un gas compresso, di norma azoto o argon.
Dopo aver avviato il motore a combustione interna, la centralina verifica lo stato di salute del sistema ed emette un relativo segnale al cruscotto. Al momento dell'urto, analizza i segnali provenienti dai sensori e, a seconda della velocità del movimento, della velocità di decelerazione, del luogo e della direzione dell'impatto, attiva l'attivazione degli airbag necessari. In alcuni casi, tutto può essere limitato solo alla tensione delle cinghie.
L'unità di controllo di solito ha un condensatore, la cui carica può dare fuoco allo squib quando la rete di bordo è completamente spenta.
Il processo di attivazione dell'airbag è esplosivo e avviene in meno di 50 millisecondi. Nelle moderne varianti adattive, è possibile l'attivazione a due o più stadi, a seconda della forza del colpo.
Varietà di airbag moderni
All'inizio venivano utilizzati solo gli air bag frontali. Rimangono i più popolari fino ad oggi, proteggendo l'autista e il passeggero seduto accanto a lui. L'airbag del conducente è integrato nel volante e l'airbag del passeggero si trova vicino al vano portaoggetti.
L'airbag anteriore del passeggero è spesso progettato per essere disattivato in modo da poter installare un seggiolino per bambini sul sedile anteriore. Se non è spento, il colpo di un palloncino aperto può paralizzare o addirittura uccidere un bambino.
Gli air bag laterali proteggono il torace e la parte inferiore del busto. Di solito si trovano nella parte posteriore del sedile anteriore. Succede che sono installati nei sedili posteriori. Nelle versioni più avanzate, è possibile avere due camere: una inferiore più rigida e una più morbida per proteggere il torace.
Per ridurre la probabilità di difetti al torace, il cuscino è integrato direttamente nella cintura di sicurezza.
Alla fine degli anni '90, la Toyota è stata la prima a utilizzare gli airbag per la testa o, come vengono anche chiamati, "tende". Sono montati nella parte anteriore e posteriore del tetto.
Negli stessi anni apparvero gli air bag per le ginocchia. Sono posti sotto il volante e proteggono le gambe del guidatore dai difetti. È anche possibile proteggere le gambe del passeggero anteriore.
Relativamente di recente è stato utilizzato un cuscino centrale. In caso di urto laterale o ribaltamento del veicolo, previene le lesioni provocate dalle persone che si scontrano tra loro. È posizionato nel bracciolo della parte anteriore o posteriore del sedile posteriore.
Il prossimo passo nello sviluppo di un sistema di sicurezza stradale sarà probabilmente l'introduzione di un airbag che si attiva all'impatto con un pedone e protegge la sua testa dall'urtare il parabrezza. Tale protezione è già stata sviluppata e brevettata da Volvo.
La casa automobilistica svedese non si ferma a questo e sta già testando un cuscino esterno che protegge l'intera vettura.
L'airbag deve essere utilizzato correttamente
Quando la borsa si riempie improvvisamente di gas, colpirla può causare lesioni gravi a una persona e persino la morte. Il rischio di rottura della colonna vertebrale in caso di collisione con un cuscino aumenta del 70% se una persona non è seduta.
Pertanto, una cintura di sicurezza allacciata è un prerequisito per l'attivazione dell'air bag. Di solito il sistema è regolato in modo che se il conducente o il passeggero non sono seduti, l'airbag corrispondente non si attiva.
La distanza minima consentita tra una persona e il sedile dell'airbag è di 25 cm.
Se l'auto ha il piantone dello sterzo regolabile, è meglio non lasciarsi trasportare e non spingere troppo in alto il volante. L'attivazione non corretta dell'airbag può causare gravi lesioni al conducente.
I fan del rullaggio non standard durante la cottura del cuscino rischiano di rompersi le mani. Con una posizione errata delle mani del guidatore, l'airbag aumenta anche la probabilità di una frattura rispetto a quei casi in cui è presente solo una cintura di sicurezza allacciata.
Se la cintura di sicurezza è allacciata, la possibilità di lesioni quando l'airbag è dispiegato è piccola, ma comunque possibile.
In rari casi, l'attivazione dell'airbag può causare la perdita dell'udito o causare un infarto. L'impatto sugli occhiali può rompere le lenti e quindi c'è il rischio di danni agli occhi.
Miti comuni sugli airbag
Colpire un'auto parcheggiata con un oggetto pesante o, ad esempio, la caduta di un ramo di un albero può causare l'attivazione dell'airbag.
Non ci sarà infatti alcuna operazione, poiché in questo caso il sensore di velocità segnala alla centralina che l'auto è ferma. Per lo stesso motivo, il sistema non funzionerà se un'altra auto vola su un'auto parcheggiata.
Uno slittamento o una frenata improvvisa possono far esplodere l'airbag.
Questo è assolutamente fuori questione. Il funzionamento è possibile con un sovraccarico di 8 g e oltre. Per fare un confronto, i piloti di Formula 1 o i piloti di caccia non superano i 5 g. Pertanto, né la frenata di emergenza, né i box, né i cambi di corsia improvvisi porteranno allo scoppio dell'air bag. Anche le collisioni con animali o motocicli generalmente non attivano gli airbag.
