Desde hace muchos años, el cinturón de seguridad protege a los pasajeros y al conductor en caso de accidente. Pero las tecnologías modernas y la industria automotriz se están desarrollando, se necesita más protección efectiva. Con la llegada de los airbags, podemos hablar de una protección fiable de las personas que se encuentran dentro del coche. En caso de accidente, el airbag se infla en apenas una fracción de segundo. Es capaz de proteger el cuerpo y la cabeza de lesiones.
Fiabilidad de las bolsas de aire
Las pruebas de choque muestran cuánto modelos modernos los autos son seguros. Si no hay airbags en el coche, el conductor y los pasajeros arriesgan su salud y su vida. La presencia de al menos dos airbags frontales proporciona una protección más fiable. En este sentido, hubo casos en que el conductor resultó herido por el impacto de un airbag y no en un accidente. Esto surgió como resultado ajuste incorrecto. El airbag se dispara a una velocidad de más de 300 km/h. Este es un golpe poderoso. Si no funciona correctamente, el conductor puede sufrir lesiones en la cabeza. Y, sin embargo, durante su existencia han salvado a muchas personas y los casos de avería son raros.
¿Cómo funciona un airbag?
El airbag está lejos de ser un dispositivo simple y se divide en elementos principales: un sensor sensible, un sistema que infla el airbag y, en consecuencia, el airbag. Está hecho de nailon y cuando se le da un fuerte empujón con aire, se infla. Se instala en el coche debajo. revestimiento de plastico. El sensor es sensible, es él quien suelta la almohada. Por lo general, está configurado para que el airbag se dispare a baja velocidad durante un accidente. Para una toma rápida de la almohada e inflarla composición especial respuestas dispositivo complejo. Se trata de un sistema de bombeo de almohadas que incluye componentes electrónicos y químicos. No consideraremos aquí la electrónica, pero la química en el airbag es un tema de nuestro interés.
Al diseñar un airbag, los inventores tuvieron que resolver el siguiente problema. Si un coche choca contra alta velocidad en cualquier objeto, el sensor reacciona en conexión con la carga. El dispositivo de disparo lo detecta y emite una señal para que la almohada vuele e infle instantáneamente.
Al principio, intentaron instalar cilindros de gas en el interior del automóvil que, al impactar, enviaban mecánicamente su contenido al airbag. Pero esas soluciones eran demasiado inseguras, engorrosas y lentas. Los inventores tuvieron que probar muchas opciones antes de que en 1970 la química viniera al rescate, lo que hizo posible convertir el airbag en un medio de protección seguro y fiable.
El sistema de inflado contiene recipientes con azida de sodio (NaN 3) y nitrato de potasio (KNO 3). En caso de accidente, unos sensores de impacto electrónicos activan la ignición de la carga de propulsor sólido, lo que desencadena una reacción química que da como resultado la formación de un gran volumen de nitrógeno. La reacción es tan rápida (el tiempo total desde que se quema la mecha hasta que finaliza la reacción es de unos 50 milisegundos) que la almohada se desprende de su asiento a una velocidad de 300 km/h. Después de llenar la almohada con gas, se libera inmediatamente a través de orificios especiales. Esto se hace por razones de seguridad, porque si no desinfla la almohada, ¡una persona puede quedar atrapada firmemente en la cabina! Al desinflar las bolsas de aire, se puede observar un ligero "humo" en la cabina: se trata de nitrógeno que sale.
Tipos de bolsas de aire
La opción estándar son dos airbags frontales, que están equipados con la mayoría de los coches. Pero actualmente se fabrican modelos con seis almohadas diferentes.
Hay dos airbags frontales. Protegen al conductor y al acompañante. También hay airbags laterales que pueden proteger no sólo el cuerpo de los pasajeros, sino también las piernas. Junto a ellos, unas cortinas especiales previenen lesiones en la cabeza en caso de impacto lateral. Los fabricantes también se ocuparon de proteger las piernas y crearon un cojín que ha demostrado su eficacia en pruebas de choque y ha minimizado las lesiones.
La última novedad es una almohada situada en el centro. Protege a los pasajeros de impactos en la cabina. Se instala otra almohada en el cinturón, que puede proteger el área del pecho. Algunos modelos modernos están equipados con este tipo de innovaciones. Pero esto aún no está muy extendido.
En resumen: un airbag salva vidas en caso de accidente. Pero no olvides abrocharte los cinturones de seguridad.
La seguridad en un coche nuevo es una parte integral, no una opción. Cada vez se desarrollan más tipos nuevos de sistemas y tecnologías. Consideremos el principio de funcionamiento, tipo y diseño de los airbags.
Contenido del artículo:
Actualmente se solicita con mucha más frecuencia un airbag como opción que, por ejemplo, un aire acondicionado o un sistema de audio moderno. Se considera que el objetivo principal de los airbags (en los automóviles denominados airbags) es amortiguar el impacto de los pasajeros y del conductor sobre el volante, otras partes del cuerpo y las ventanillas. Normalmente se utiliza con cinturones de seguridad. El sistema de seguridad se introdujo por primera vez en 1953, cuando Walter Linderer publicó su patente.
Tipos de airbags de coche
Los coches modernos suelen tener varios airbags. Anteriormente solo se instalaba un airbag para el conductor, pero luego agregaron uno para el pasajero delantero. En los modelos actuales se instalan en todo el perímetro, en diferentes lugares de la cabina. Las almohadas se dividen por tipos según su ubicación. Los primeros son los airbags frontales, seguidos de los airbags laterales, airbags de cabeza, airbag central, airbag de rodillas y airbag de peatones. La última opción se instala externamente, entre el capó y el parabrisas.
Frontal
Se utilizaron por primera vez en automóviles Mercedes-Benz en 1981. Normalmente se trata de airbags frontales para el conductor y el acompañante. A su vez, el lado del pasajero se puede apagar a voluntad. A menudo, en los automóviles modernos, el diseño prevé un funcionamiento de dos o varias etapas. Todo depende de la complejidad del accidente (normalmente airbags adaptativos). De acuerdo con todas las reglas, el airbag del conductor está instalado en el volante, para el pasajero delantero, en la parte superior del panel frontal.
Bolsas de aire laterales
Se considera que el objetivo principal de los airbags laterales es reducir el riesgo de lesiones en la pelvis, el tórax y la cavidad abdominal. Como regla general, un impacto lateral es uno de los más impredecibles y dolorosos. Volvo utilizó por primera vez airbags laterales en sus coches en 1994. Este tipo de almohadas se instalaron como opción opcional a las principales delanteras.
Normalmente, se considera que la ubicación de los airbags laterales es el respaldo del asiento delantero. Aunque en los coches modernos también puedes encontrarlos en los respaldos de los asientos traseros. Los airbags con diseño de dos cámaras se consideran los de más alta calidad. Su parte inferior es más rígida para proteger la pelvis, y parte superior Suave para proteger el pecho.
Cortinas o almohadas para la cabeza.
A juzgar por el nombre, su objetivo principal es claro. En la lista de fabricantes de automóviles también figuran como cortinas. En caso de impacto lateral, las cortinas protegerán su cabeza de golpear el cristal de la puerta. El primero esta tecnología utilizado por Toyota en 1998.
Dependiendo del modelo de coche puede estar situado en la parte delantera del techo, también entre los pilares y en la parte trasera del techo de la cabina. Se proporciona protección para los pasajeros delanteros y traseros.
Rodilla
El nombre en sí dice mucho sobre su propósito; proteger las rodillas y las espinillas de lesiones es muy importante en caso de colisión. A menudo se encuentra debajo del volante. Se instalaron por primera vez en coches Kia en 1996. Además de los del conductor, también se instalan para el acompañante, debajo de la guantera.
defensa central
Desde 2009, los coches Toyota cuentan con un airbag central. El objetivo principal es reducir el impacto secundario de los pasajeros en colisiones laterales. A menudo se encuentra en el reposabrazos entre la primera fila de asientos. Para la fila de asientos trasera, se ubica en la parte central del respaldo.
En los automóviles modernos, excepto Toyota, se utilizan los mismos en los automóviles Mercedes-Benz (sistema de seguridad Pre-Safe de segunda generación). Así, en caso de impacto lateral, este airbag amortigua el impacto de retorno del pasajero.
Airbag para peatones
Desde 2012, Volvo empezó a introducir airbags para peatones en sus coches. A diferencia de todas las opciones anteriores, este tipo Se encuentra fuera del coche, entre el parabrisas y el capó. Así, si un conductor atropella a un peatón, el airbag amortiguará el golpe y evitará lesiones graves.
Diseño de mecanismos
El dispositivo parece una cáscara blanda y se llena de gas en el momento adecuado; el conjunto también incluye un generador de gas y un sistema de control. La almohada en sí está hecha de tela de nailon; para lubricarla y no romperla durante el funcionamiento, se utiliza talco o almidón. A menudo se pueden ver en el aire durante el despliegue de la bolsa de aire.
El objetivo principal del generador de gas es llenar la almohada con gas. Por tanto, se trata ya de un módulo de airbag. Los generadores de gas se diferencian entre sí por la forma (tubular y redonda), la naturaleza de su funcionamiento (con funcionamiento de dos y una sola etapa) y el método de formación de gas (combustible híbrido y sólido).
El más común es el combustible sólido; consta de una carcasa, un detonador y una carga determinada. combustible sólido. Normalmente, el combustible se enciende con un detonador, lo que produce gas nitrógeno.
Un generador de gas híbrido consta de un detonador, una carga de gas bajo presión alta argón o nitrógeno comprimido, carcasa y carga de combustible sólido. El llenado de la almohada se produce con gas comprimido, como resultado de expulsar una carga del combustible sólido.
El sistema de control del airbag incluye sensores de impacto tradicionales, una unidad de control central y un actuador (detonador del generador de gas).
Principio de funcionamiento
El principal comienzo para la activación es un golpe. Dependiendo de qué parte y qué fuerza del golpe, solo las almohadas adecuadas seguridad. Tan pronto como se produce un impacto, los sensores de impacto se activan y luego la información sobre la fuerza y la ubicación del impacto se transmite a la unidad de control central. La unidad procesa los datos recibidos y determina la necesidad de desplegar bolsas de aire específicas, así como su tiempo y potencia.
Paralelamente a los airbags, la información se transmite a otros sensores y sistemas, por ejemplo, un sistema de frenado de emergencia o una señal SOS. Si la fuerza del impacto no es significativa, entonces sólo pueden funcionar los cinturones de seguridad o también pueden funcionar junto con los airbags.
Emparejado con una señal encendida diferentes sistemas, se envía una señal al generador de gas de los correspondientes airbags. De media, el tiempo de respuesta de los airbags es de unos 40 ms. Gracias al generador de gas, las almohadas se despliegan e inflan. Tan pronto como la almohada entra en contacto con una persona y ha funcionado, se rompe y se desinfla.
Todos los coches siempre utilizan airbags desechables. Si se produce un incendio en la cabina y la temperatura alcanza los 150-200 °C, los airbags se activan automáticamente.
Condiciones de activación
Las principales condiciones para la activación. airbags frontales seguridad se puede considerar:
- exceder el umbral de impacto (fuerza) en una colisión frontal;
- una colisión repentina con una parte dura a alta velocidad (bordillo, acera, muro de boxes, etc.);
- aterrizar firmemente después de un salto de coche;
- accidente automovilístico;
- un golpe oblicuo o directo en la parte delantera del coche.
Vídeo sobre cómo funcionan los airbags:
Esta es la traducción del autor, con comentarios de la práctica rusa, del artículo “ Criterios de despliegue de bolsas de aire", publicado en 2014 por Kenneth Solomon y Jesse Kendall en The Forensic Examiner®, la revista académica oficial revisada por pares del American College of Forensic Examiners, que ha ganado popularidad y reconocimiento como la revista forense líder en el mundo.
Y como nuestra gente en la panadería en taxi no lee este tipo de revistas, este artículo sobre Pravoruba será útil tanto para los abogados de accidentes de tráfico como para los expertos en automóviles que lo lean. Para los abogados, como información para interrogar en el tribunal a los expertos en automóviles que no leen para explicarles sus conclusiones vacías, y para los expertos en automóviles que leen, para no dar conclusiones basadas en rituales chamánicos.
Introducción
Los módulos de control de airbag utilizan algoritmos sofisticados para tomar decisiones de implementación basadas en una evaluación de la gravedad del accidente asociada con cambios en la velocidad o desaceleración del vehículo a lo largo del tiempo. Debido al hecho de que los algoritmos de control son conocimientos técnicos del fabricante, se desconocen sus umbrales reales de velocidad, aceleración o deformación (trayectoria) para el despliegue de las bolsas de aire en un choque. Los fabricantes de automóviles no divulgan los valores de estos parámetros y algoritmos, limitándose a declarar "impacto fuerte" o "impacto de fuerza suficiente" en los manuales del propietario, y los distribuidores simplemente no los conocen, mientras realizan actuaciones frente a clientes con módulos de control de instrumentos de prueba.De hecho, criterios tan vagos y no técnicos crean situaciones sin salida a la hora de interponer demandas judiciales contra propietarios de automóviles cuyos airbags no se desplegaron en un accidente, o se desplegaron arbitrariamente sin razones visibles. Esto también crea suelo favorable por la puesta en escena fraudulenta de accidentes de tráfico, que consiste en “trasladar” paneles con los airbags desplegados a un coche prácticamente indeformado.
Sin embargo, los valores parámetros técnicos El tiempo necesario para el despliegue de las bolsas de aire se puede determinar examinando los resultados de las pruebas de choque en laboratorio de vehículos de fabricantes específicos.
Objetivos del artículo
1. Obtener información y comprender el funcionamiento del sistema de control de bolsas de aire y sus componentes.2. Obtener información y comprender cuándo deben desplegarse o no las bolsas de aire. El artículo contiene una introducción a los sistemas de control de las bolsas de aire y sus procesos de despliegue. una breve historia sensores de choque. Describe las variables utilizadas en los algoritmos de despliegue de las bolsas de aire y proporciona ejemplos comparativos utilizando varios sistemas de control patentados. Se muestra un método para estimar el rango de velocidad, desaceleración o deformación (trayectoria) que es el umbral para el despliegue de la bolsa de aire.
Proceso de despliegue de airbag
El propósito de una bolsa de aire es proporcionar un cojín suave y resistente entre los ocupantes y el interior del vehículo. Para lograr este objetivo, los airbags deben llenarse completamente de gas en un corto periodo de tiempo y antes de que los pasajeros entren en contacto con ellos. El despliegue rápido de la bolsa de aire tiene el potencial de causar lesiones fatales a las personas si ya están en contacto con la bolsa de aire durante el despliegue. Por lo tanto, los airbags deben tener un sistema de control que pueda reconocer correctamente que se está produciendo una colisión. Al mismo tiempo, se detecta con suficiente antelación para que el airbag tenga tiempo de desplegarse de forma segura.La bolsa de aire se despliega después de que se envía una señal eléctrica para desplegarse al detonador desde el módulo de control de la bolsa de aire. Esta señal inicia una reacción química que rápidamente infla la bolsa de aire de tela de nailon con gas. El gas contiene partículas de polvo del material utilizado para lubricar la bolsa (normalmente talco y maicena). Una vez que el cojín está completamente desplegado, el gas escapa a través de pequeños respiraderos. Los agujeros están dimensionados y colocados para reducir el volumen de la bolsa con a diferentes velocidades, dependiendo del tipo de vehículo.
Historia de los sensores de impacto.
Los primeros sistemas de despliegue de bolsas de aire utilizaban sensores mecánicos para detectar el impacto, que luego se eliminaron gradualmente en el mercado estadounidense alrededor de 1994. Sensores como, por ejemplo, " rolamita"Contenía rodillos metálicos estabilizados en la posición de espera mediante un resorte o imán.
Al impactar más allá del umbral previsto, el resorte o el imán ya no podían mantener la masa metálica en su lugar. La masa se movió y presionó contra el contacto, enviando una señal eléctrica al módulo de control del airbag. Los sistemas de sensores mecánicos tienden a ser inexactos a la hora de interpretar pequeñas colisiones. Es posible que los sensores mecánicos no tengan suficiente movimiento en colisiones frontales, lo que provoca un retraso en la respuesta. Los sensores de impacto modernos se basan actualmente en sistemas microelectromecánicos (MEMS).
Nuevos sistemas de detección de impactos
Los nuevos sensores de choque MEMS miden la aceleración con un acelerómetro, que envía un flujo continuo de datos al módulo de control de la bolsa de aire. Los acelerómetros suelen ser piezoeléctricos o variables. sensores capacitivos. El acelerómetro MEMS más común que se utiliza en la actualidad es el ADXL-50 de Analog Devices.
El autor se topó con las conclusiones de expertos en automóviles totalmente idiomáticos que "no leen", en los que detectan un mal funcionamiento del sensor de impacto mediante inspección visual o método organoléptico. Su lógica se limita a la cadena primitiva "hubo un choque - las bolsas de aire no funcionaron - lo que significa que el sensor de choque no funciona". De hecho, los procedimientos de prueba para tales sensores se basan en algoritmos del tipo Gauss-Newton (no aprobados por el Ministerio de Justicia y, por lo tanto, no reconocidos como científicos por los expertos estatales) y requieren software y equipos especiales. Se pueden ver ejemplos de numerosas pruebas en YouTube y, si es necesario, las regulaciones oficiales de prueba y calibración se pueden encontrar en el sitio web del fabricante. modelo específico sensor
https://youtu.be/ycThnu3k_vc
A medida que las masas dirigidas a los elementos elásticos se mueven con respecto al cuerpo del sensor debido a la aceleración, las placas especiales unidas a las masas se acercan a otras placas estacionarias. Cambiar la distancia entre las placas afecta la capacitancia del sensor o la capacidad de mantener carga electrica. Este cambio de capacitancia se mide fácilmente y luego se convierte en un cambio de voltaje. El cambio de voltaje está directamente relacionado con la fuerza de inercia debida a la aceleración, y el módulo de control del airbag interpreta la lectura como aceleración. El algoritmo del módulo de control puede determinar si es necesario desplegar la bolsa de aire basándose en su modelo matemático de pulsos de aceleración a lo largo del tiempo.
Proceso de toma de decisiones
El módulo de control de la bolsa de aire (ACM) recibe una señal continua de cada sensor MEMS y registra datos durante un período específico después de un evento específico. Al usar procesador central(CPU) realiza cálculos algorítmicos y da o no la orden de desplegar el airbag. Los algoritmos de determinación de la gravedad del impacto funcionan estimando uno o más parámetros cinemáticos (aceleración, sus derivadas o integrales), cuya lista se proporciona en la Tabla 1 a continuación. En las siguientes figuras se muestran ejemplos de diagramas de flujo de algoritmos de decisión.Tabla 1. 
Diagrama de flujo de un algoritmo utilizando parámetros: cambio de velocidad, trayectoria y densidad de energía.
Diagrama de flujo de un algoritmo utilizando los parámetros: desaceleración y tirón (empuje).
Diagrama de flujo de un algoritmo utilizando los parámetros: aceleración y cambio de velocidad.
Opciones de algoritmo
Los sistemas de detección de impactos varían mucho entre patentes. La mayoría de los sistemas patentados después de 1995 utilizan delta-V, aceleración o sacudida como parámetros para activar el sistema de despertador y desplegar las bolsas de aire. Los últimos sistemas también incluyen sistemas de análisis de presencia de pasajeros y sistemas de análisis de distancia de pasajeros. Existen diferencias significativas en los enfoques adoptados entre 1995 y 2008 por varios inventores. Sin embargo, la orden para desplegar los airbags depende de uno o más del conjunto de parámetros cinemáticos básicos descritos anteriormente.
Cuando se despliegan los airbags
Según la posición Administración Nacional Seguridad del tráfico del Departamento de Transporte de EE. UU. consagrado en la norma estadounidense pertinente, a la que también se adhieren varios fabricantes de automóviles extranjeros de renombre), "las bolsas de aire generalmente están diseñadas para desplegarse en choques frontales y casi frontales que son comparables al impacto con una barrera rígida estacionaria a velocidades de aproximadamente 8 a 14 mph". Cada fabricante calibra los valores umbral específicos según el tamaño del vehículo y la rigidez estructural. El sistema de control se activa para distinguir entre eventos como chocar con un bache o chocar con otro vehículo. Esto suele ocurrir cuando dos pulsos de aceleración consecutivos de menos de (aproximadamente) -1 g para vehículos pequeños, o menos de (aproximadamente) -2 g para vehículos grandes, ocurren en 10 milisegundos. Al despertar, se toma la decisión de desplegar las bolsas de aire o volver a la normalidad.Debido al estado del know-how, se desconocen los algoritmos de control y los valores de los parámetros cinemáticos para el despliegue del airbag en caso de colisión. Sin embargo, utilizando las pautas de la NHTSA para el despliegue de bolsas de aire en impactos de barrera frontal a velocidades entre 8 y 14 mph, se puede estimar un rango de umbrales cinemáticos utilizando valores de rigidez y masas de vehículos conocidos.
Estimación de valores umbral
En una colisión, la magnitud de la deformación CON(en pulgadas) a una velocidad de impacto determinada V(en millas por hora) está relacionado con la relación de rigidez del vehículo k(en lb/in) y su peso w(en libras) usando la siguiente ecuación:
Tiempo desde el inicio del impacto hasta que se alcanza el máximo impulso en el impacto:
Reemplazo de la relación en la primera expresión. C/V de la segunda expresión obtenemos: 
Rigidez del vehículo k Se puede determinar a partir de los resultados de las pruebas de choque teniendo en cuenta el peso del vehículo. metro, deformación do y velocidad de impacto V. La rigidez del vehículo se calcula mediante la fórmula: 
La Tabla 2 muestra el espectro correspondiente de desaceleraciones y deformaciones (desplazamientos) en pruebas de choque de impacto frontal para vehículos equipados con bolsas de aire, teniendo en cuenta el tiempo estimado para el impulso máximo de impacto y para varios vehículos en términos de severidad y peso.
Tabla 2 
Se puede observar que no existe una correlación significativa entre el peso del coche y su rigidez. Dos autos de peso similar pueden tener muy diferentes significados rigidez, como se ve en la comparación entre el Ford Fusion 2010 y el Toyota Prius 2010. Ambos vehículos Tienen aproximadamente el mismo peso, pero la rigidez delantera del Toyota Prius es significativamente mayor que la del Ford Fusion. Debido a que la magnitud de la deformación y la duración del impacto es mayor en el Ford Fusion, la bolsa de aire del Ford Fusion deberá inflarse a una tasa de desaceleración menor que la requerida para el Toyota Prius.
Comparación de valores
Las condiciones de colisiones reales a menudo no coinciden con un impacto sobre una barrera rígida estacionaria, y esto debe tenerse en cuenta al comparar los rangos de los valores de los parámetros reales (de las pruebas de choque) y calculados. La duración del impacto no varía significativamente con la velocidad del impacto, pero depende en gran medida del tipo de impacto. Es posible que los airbags no se desplieguen si se produce un impacto fuerte, como por ejemplo un golpe contra un poste, donde sólo se deforma una parte del coche. A veces, los airbags no se activan cuando el impacto se produce gradualmente durante un largo período de tiempo, como cuando un automóvil pasa por debajo o por encima de otro objeto. Es posible que las bolsas de aire no se desplieguen en colisiones en las que la gravedad relativa de los vehículos que chocan es muy diferente. Por ejemplo, una colisión entre la parte delantera de un coche y el lateral de otro. Además, las colisiones que se producen en ángulos pronunciados no siempre provocan el despliegue del airbag, ya que no se produce una desaceleración significativa en la dirección de los ejes longitudinales del vehículo (en la dirección medida por el sensor de impacto).Ejemplo: los airbags no se desplegaron
Un ejemplo de un impacto en el que hubo un cambio significativo de velocidad pero las bolsas de aire frontales no se desplegaron fue un accidente que involucró a una Chevrolet Equinox 2007 con una motocicleta Harley-Davidson que se aproximaba. El módulo de control de la bolsa de aire en el Equinox registró un cambio de velocidad máxima de 9,27 mph. Este valor está dentro del rango de 8,0 a 14,0 mph en el que se espera que se desplieguen las bolsas de aire (como en el caso de un impacto frontal con una barrera rígida inamovible). Sin embargo, la desaceleración máxima fue de 3,27 g. Esta desaceleración fue significativamente menor que el valor calculado en el rango de despliegue de 7,5 ga 13,2 g, como se muestra en la tabla anterior. Por tanto, los airbags frontales no deberían haberse activado.Ejemplo: airbags desplegados
Un ejemplo de un impacto que no resultó en un cambio significativo en la velocidad pero que infló las bolsas de aire fue un choque que involucró a un Chevrolet Corvette 2007 que arrasó con varias señales de tránsito, árboles y postes de la carretera. alta velocidad. El vehículo chocó contra el primer objeto a una velocidad de más de 60 mph y el módulo de control de la bolsa de aire registró un cambio máximo en la velocidad de 4,96 mph, que está muy por debajo del rango de 8,0 a 14,0 mph en el que se espera que se desplieguen las bolsas de aire (como en caso de impacto frontal contra una barrera dura y estacionaria). Afortunadamente para el pasajero y el conductor, la desaceleración máxima registrada durante el impacto fue de 11,3 g, lo que está por encima del umbral estimado de 6,1 ga 10,6 g de la tabla anterior. Como resultado, los airbags se desplegaron y salvaron la vida del pasajero y del conductor.Conclusión
Los airbags deben tener un sistema de control que pueda detectar los impactos correctamente y con suficiente antelación para inflarlos de forma segura. Los sistemas de despliegue suelen utilizar sensores electrónicos que informan continuamente la aceleración del vehículo al módulo de control de la bolsa de aire. Los módulos utilizan algoritmos complejos para tomar decisiones de despliegue de bolsas de aire basadas en una o más variables cinemáticas. Debido al estado de "know-how" de los algoritmos de implementación, se desconocen los valores de velocidad, aceleración o deformación utilizados en estos algoritmos. En cambio, se pueden calcular rangos de velocidades de impacto, desaceleraciones o deformaciones a partir de datos de pruebas de choque y luego usarse para evaluación de expertos si los airbags deberían haberse activado en caso de una colisión concreta.Campo de golfenfuentes
1. Instituto de Seguridad en Colisiones. (2011). Sistema de recuperación de datos de accidentes de Bosch: recuperación de datos de accidentes. Manual del curso de analista de datos.2. Huang, Mateo. (2002). Mecánica de accidentes de vehículos. Prensa CRC.
3. Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras del Departamento de Transporte de EE. UU. (2003). Lo que necesita saber sobre las bolsas de aire: DOT HS 809 575.
Sobre los autores
Jesse Kendall recibió una licenciatura en ingeniería civil de la Universidad de Vermont en Burlington, Vermont. Completó su pasantía de ingeniería en Denver, Colorado, trabajando para empresas consultoras de construcción antes de convertirse en ingeniero profesional con licencia en seis estados. Con más de quince años de experiencia en Ingeniería civil Jesse Kendall ahora vive y trabaja en California en el Instituto de Análisis de Riesgos y Seguridad, especializándose en ingeniería forense y reconstrucción de accidentes.El Dr. Solomon recibió su licenciatura, maestría y doctorado en ingeniería mecánica en Los Ángeles. El Dr. Solomon también posee licencias de ingeniería profesional. El Dr. Solomon ha estado realizando investigaciones en el campo de la reconstrucción de accidentes y la biomecánica durante más de 40 años, y tiene más de 200 publicaciones científicas en revistas, informes y presentaciones internacionales. Él y sus coautores han escrito 13 libros. Se ha desempeñado como miembro senior de RAND Corporation y ha enseñado en el cuerpo docente de la Escuela de Graduados RAND, la Universidad de California, la Universidad del Sur de California, la Escuela de Postgrado Naval, la Universidad George Mason y la Academia del Sheriff del Condado de Orange. .
La seguridad en la conducción es una de las primeras cuestiones que un futuro conductor debe considerar a la hora de comprar un coche. Entre todos los elementos de seguridad, los airbags ocupan un lugar clave. Las almohadas de alta calidad pueden proteger contra impactos incluso cuando los cinturones de seguridad no están abrochados.
Casi todos los coches modernos se fabrican teniendo en cuenta la posterior instalación de airbags, por lo que no hay necesidad de preocuparse de antemano por "dónde instalarlos" y "si hay espacio para ellos en el coche". Es el principio de distinguir los airbags según su ubicación en la cabina el que subyace a la clasificación principal de los airbags.
Frontal
Como su nombre indica, están diseñados para absorber el impulso en una colisión frontal. El airbag del conductor está situado en el volante y el del pasajero está oculto en el panel. El objetivo principal de los airbags frontales es prevenir lesiones en las zonas más vulnerables del cuerpo: la cabeza y el cuello. La almohada absorbe aproximadamente el 90% del impulso total y además suaviza significativamente el contacto de la cara con la superficie que tiene delante.
Lado (persianas)
Como regla general, las cortinas se encuentran en las cavidades exteriores de los asientos del conductor y del pasajero. A diferencia de las bolsas de aire frontales, las bolsas de aire laterales están diseñadas para suavizar el impacto de un impacto en todo el cuerpo, no solo en la parte superior del cuerpo. También existe una distinción entre airbags para el conductor y el acompañante. Normalmente, hay dos cortinas para cada persona (se ubican en los bordes de la cabeza).
cabeza (cuello)
También cuestan dos por cada uno. Son un tipo de laterales, pero más especializados. Diseñado para proteger la cabeza de un impacto lateral. Están situados en el techo del coche, tanto en el lateral de la puerta como en el centro.
rodillas
Un tipo de almohada de reciente aparición, cuyo objetivo principal es proteger los frágiles. articulación de la rodilla. En el lado del conductor se encuentran debajo del volante, en el lado del pasajero en la zona de la guantera. Cuesta dos.
Central
Al igual que los airbags de rodilla, aparecieron recientemente y son funcionalmente muy similares a los airbags de cortina (airbags laterales). Proporciona protección adicional para las manos, especialmente en colisiones laterales. Estos airbags están situados en la parte central del habitáculo. Hay como máximo dos para todo el coche: uno para los pasajeros delanteros y otro para los pasajeros traseros (si es posible).
Además, todos los airbags también se pueden dividir en airbags para el acompañante y para el conductor. El hecho es que el asiento del conductor, por regla general, difiere algo del asiento del pasajero en la distancia promedio entre la carrocería y las superficies duras más cercanas en el momento de la colisión. La mayor diferencia es la distancia entre el cuerpo del conductor y el volante., que varía mucho con la distancia entre el pasajero y el tablero.
Hay otras pequeñas diferencias en las distancias. En este sentido, a la hora de instalar airbags, se debe seleccionar su tamaño y velocidad de despliegue total teniendo en cuenta su ubicación y características de diseño auto. Afortunadamente, ahora están empezando a aparecer a la venta los airbags, cuyo funcionamiento se puede ajustar de forma ideal en función de muchos parámetros, incluso la altura y el peso del conductor.
Actualmente se está desarrollando un nuevo tipo de airbag diseñado para los pasajeros traseros. El impulso para el inicio del desarrollo fueron las frecuentes lesiones entre los pasajeros traseros, a quienes los cinturones de seguridad no siempre salvan del impacto. La razón por la que todavía no se han creado airbags para los pasajeros traseros es que, a diferencia de los asientos delanteros, las fluctuaciones en la distancia entre el pasajero y superficies internas auto. Esto implica que el principio de funcionamiento de los airbags traseros, aunque seguirá basándose en el mismo detonador y emisión de gases, no se sabe en qué medida. modificaciones técnicas tendrán que perdurar hasta su implementación definitiva. Sin embargo, teniendo en cuenta los avances existentes en el desarrollo de sistemas de seguridad, puedes estar seguro de que aparecerán a la venta en los próximos años.
Dispositivo
Hay tres elementos principales en cualquier airbag:
- Un módulo de airbag, que incluye el propio airbag y los mecanismos de fijación y despliegue que lo acompañan (resorte, anillo colector y detonador).
- Sensores de choque (tensión).
- Módulo de control de funcionamiento del sistema.
El módulo de control incluye un sistema para registrar datos de sensores de colisión, un sistema para diagnosticar el estado de los airbags (su capacidad de servicio) y un sistema de advertencia al conductor en caso de detección de un mal funcionamiento en el sistema (lámpara de advertencia).
Los sensores de tensión son dispositivos que se interponen diferentes áreas partes del automóvil y funcionará cuando haya cambios excesivamente bruscos en la velocidad del vehículo.
Los elementos principales del módulo del airbag son el conector del airbag, el resorte de reloj y el anillo de contacto (para el airbag instalado en el volante), el detonador, el elemento generador de gas, la cubierta y el propio airbag. El airbag está hecho de nailon fino de aproximadamente medio milímetro de espesor, que es lo suficientemente fuerte como para frenar el cuerpo del conductor (pasajero) volando por inercia.
El detonador es un dispositivo detonante que, mediante su detonación, promueve la liberación de gas del elemento generador de gas, inflando el cojín en una fracción de segundo.
El resorte de reloj es un elemento específico del airbag de dirección que facilita el suministro ininterrumpido de energía al módulo y su comunicación con el módulo de control. El conector del airbag proporciona la conexión del módulo al sistema de control, así como la notificación de problemas en el funcionamiento del airbag si la conexión es deficiente.
durante el trabajo técnico El conector evita el despliegue accidental del airbag.
La cubierta del airbag (también conocida como tapón) es elemento decorativo, ocultando el airbag de la vista hasta que se despliegue.
Principio de funcionamiento
EN esquema general, el principio de funcionamiento del airbag es el siguiente: tras un impacto el coche, se activarán los sensores situados en el interior del vehículo. Una vez que se disparan y envían una señal al dispositivo de control de airbags, este último determina cuántos y qué airbags deben activarse. Luego se emite una señal y se activa el detonador situado en el airbag, inflando la almohada.
Ahora con más detalle. Si un automóvil sufre un accidente, como resultado del impacto, el automóvil adquiere una aceleración inusual y también sufre daños. Un cambio repentino de velocidad como resultado de un impacto es una condición para que se desplieguen las bolsas de aire. Estos cambios son registrados instantáneamente por los sensores correspondientes. Los sensores transmiten información al módulo de control, desde donde la señal pasa a módulos de airbag específicos.
Cuando se recibe una señal para desplegarse, el detonador del módulo de la bolsa de aire detona. El volumen de gas resultante infla el airbag en cuestión de segundos.
¿Cuánto tiempo se tarda? Normalmente, el tiempo de respuesta es de unos 15 a 25 milisegundos. Este corto periodo de tiempo se debe a la necesidad de inflar la almohada antes de que entre en contacto con el cuerpo. De lo contrario, el golpe en la almohada no solo no se suavizará, sino que también puede causar lesiones graves e incluso la muerte. Estos casos ocurrieron en las primeras etapas del desarrollo de los airbags. Los airbags modernos no presentan estos inconvenientes. Además de la apertura instantánea, también tienen una característica estructural como los orificios de salida de gas. Esto significa que el airbag comienza a desinflarse casi inmediatamente después del despliegue, compensando así la presión excesiva sobre el cuerpo de la víctima, evitando que se asfixie (en el caso de los airbags frontales).
En pocas palabras
Por supuesto, instalar o no airbags en su coche es una elección personal de cada uno. Sin embargo, según las estadísticas de accidentes a largo plazo, no se debe negar la instalación de un airbag sin motivos de peso. Si tiene dudas sobre si necesita una bolsa de aire, lo mejor es ganar confianza viendo el video y leyendo la literatura relevante.
En casi todos los foros de entusiastas de los automóviles hay alguien que pregunta por qué sus airbags no se activaron durante un accidente. Además, las respuestas que se ofrecen están lejos de la verdad. De hecho, el hecho de que los airbags se desplieguen o no depende de muchos factores. Al mismo tiempo, no estamos hablando de colisiones a baja velocidad, sino de desastres cuando el impacto es realmente fuerte. Pero para comprender este tema, es necesario comprender cómo funcionan las bolsas de aire.
FONDO
Estos dispositivos tienen una larga historia y su desarrollo no ha sido fluido. Primera patente para activación instantánea fuerte impacto La bolsa inflable se fabricó en EE.UU. en los años 50. Sin embargo, la producción en masa no estaba establecida en ese momento, ya que los ingenieros aún no podían fabricar un sensor que enviara una señal en caso de colisión. Un sensor de este tipo fue inventado por Allen Breed en 1967. Hizo un "interruptor" adecuado basado en un sensor de bola.
Pero incluso después de este invento, aún no se había iniciado la producción en masa de airbags. ¡Y todo porque estas bolsas inflables, diseñadas para proteger la vida del conductor y del pasajero, se ofrecieron como reemplazo del cinturón de seguridad! En consecuencia, los automovilistas trataron la innovación con escepticismo y no tenían prisa por pagar de más por tal curiosidad.
Había motivos para esta desconfianza, ya que hubo varios casos de fatal que se han reportado con el uso de estas almohadas. Al mismo tiempo, hubo rumores de que en uno de los casos la muerte no se produjo como resultado de una colisión, sino precisamente debido al despliegue del airbag: dicen, el conductor sufrió un infarto. Teniendo en cuenta el creciente descontento, los desarrolladores decidieron posponer la introducción de almohadas por un tiempo.
Esta nueva época llegó en 1981, con la aparición en el mercado del Mercedes-Benz Clase S en la parte trasera del W126, que estaba equipado con bolsas inflables. En él, la almohada no reemplazó al cinturón, sino que lo complementó. Este concepto todavía se utiliza hoy en día.
Es cierto que los sistemas de seguridad son ahora mucho más complejos en términos técnicos. La gran mayoría de los automóviles modernos están equipados con el complejo SRS (un sistema de retención, abreviatura de Sistema de retención suplementario). Incluye sensores, detonadores, cinturones, una unidad de control electrónico y, de hecho, los propios airbags, el elemento más importante.
MECANISMO DE OPERACIÓN
Echemos un vistazo más de cerca al sistema. No hay nada particularmente complejo aquí: de hecho, es solo una bolsa hecha de nailon estrecho doblada en una pequeña cápsula. La superficie de la tela se suele espolvorear con talco para evitar que se apelmace. En caso de accidente, esta bolsa, en una fracción de segundo, se llena del gas liberado por la explosión del petardo.
El diseño del detonador también es simple: después de que la unidad de control lo ordena, se detona una carga llena de una mezcla especial. Como resultado de la reacción, en aproximadamente 20 a 50 ms se libera una enorme cantidad de nitrógeno, inofensivo para los humanos, que llena el airbag. Es cierto que ahora en los automóviles se encuentra cada vez más un esquema diferente, en el que el gas comprimido se almacena en un cilindro especial y el detonador de este cilindro sirve como tapón.
Pero volvamos a nuestra pregunta: ¿por qué no siempre se activa el airbag en caso de accidente?
Su funcionamiento puede verse afectado por una gran cantidad de motivos. Uno de ellos es el funcionamiento incorrecto de los sensores que envían señal a la unidad de control. Hay muchos detectores similares en un automóvil moderno: delante, detrás y a los lados. Técnicamente, su diseño es muy fiable, pero, como cualquier otro sistema tecnico, pueden funcionar mal y no funcionar. O pueden cometer un error: considerar el golpe acrítico. Después de todo, el fabricante les pone deliberadamente una "reserva" para que, innecesariamente, no irriten al conductor y a los pasajeros con una pequeña explosión en la cabina.
Pero también son posibles otras condiciones previas. Por ejemplo, se han dado casos de sensores que no funcionan debido a una caída de tensión en el sistema eléctrico. Las situaciones pueden ser mucho más prosaicas. Por ejemplo, cuando el conductor simplemente no se abrochó el cinturón de seguridad; en esta situación, el dispositivo de protección no permitirá que se desplieguen los airbags. Al fin y al cabo, si en una colisión el conductor recibe un golpe en la cara con un airbag que sale disparado de su nido con una aceleración de 200-300 km/h, no le servirá de nada, sino al contrario. causará daños a la salud e incluso puede causar la muerte al conductor.
También vale la pena considerar la situación de los automóviles muy usados que ya han sufrido accidentes graves. A menudo, los vendedores descuidados de este tipo de coches no quieren gastar dinero en sustituir el airbag desplegado. Como usted sabe, su módulo es desechable y, después de la operación, debe cambiarse por completo, ¡y esto es una tarea costosa!
Entonces, varios "artesanos" colocan tapones en los lugares donde deberían ubicarse las almohadas y vuelven a flashear la unidad de control para que no muestre ningún error. Al mismo tiempo, es prácticamente imposible detectar tal sustitución al comprar un coche usado. La única forma de protegerse de alguna manera de ser estafado es encontrar signos de accidente en el cuerpo.
Otra razón por la que las bolsas de aire no se activan podría ser un apelmazamiento obvio en las bolsas o la falta de detonador.
La principal conclusión de todo lo anterior es la siguiente: aunque la probabilidad es pequeña, es posible que los airbags no se desplieguen en caso de accidente. Y es muy importante no confiar demasiado en ellos y no adivinar si los airbags funcionarán. Así como no debes depender demasiado de los demás últimos sistemas seguridad, pero siempre hay que recordar que los airbags del sistema SRS no son una panacea, sino sólo un medio adicional que le permite sobrevivir y minimizar el riesgo de lesiones graves.
