¿Cómo funciona el generador de airbag de un coche?

La seguridad del automóvil se puede dividir en seguridad activa y seguridad pasiva. La seguridad activa se refiere a la capacidad de un automóvil para prevenir accidentes, mientras que la seguridad pasiva se refiere a la capacidad de un automóvil para proteger a los pasajeros en caso de accidente. Cuando ocurre un accidente automovilístico, las lesiones a los pasajeros ocurren instantáneamente. Por ejemplo, cuando se produce una colisión frontal a una velocidad de 50 km/h, se produce en sólo una décima de segundo aproximadamente. Para evitar que los pasajeros sufran lesiones en tan poco tiempo, es necesario contar con equipos de seguridad. En la actualidad, existen principalmente cinturones de seguridad, carrocerías anticolisión y sistemas auxiliares de retención inflable (SRS).

Debido a que muchos accidentes son inevitables, la seguridad pasiva también es importante. Como resultado de la investigación sobre seguridad pasiva, las bolsas de aire se han desarrollado y popularizado rápidamente debido a su facilidad de uso, efecto significativo y bajo costo.

La historia del desarrollo de los airbags

Los airbags comenzaron a solicitar patentes en 1952, pero su aplicación y promoción han pasado por muchas idas y vueltas y han recorrido un largo camino de más de 30 años. No fue hasta 1984 que la norma de seguridad en accidentes automovilísticos (FMVSS208) volvió a ser reconocida e implementada en los Estados Unidos después de haber sido derogada muchas veces. La norma estipulaba que todos los automóviles fabricados después de 1995 y 1 debían estar equipados con bolsas de aire en la parte delantera. Sólo se ha confirmado que todos los vehículos nuevos posteriores a 1998 deben estar equipados con airbags para el conductor y los pasajeros. Hoy en día, este invento creativo se ha transformado en millones de productos, y sus tipos también se han desarrollado en bolsas de aire frontales, bolsas de aire laterales, bolsas de aire de seguridad, etc. La mayoría de los automóviles de gama media y alta producidos en varios países están equipados con bolsas de aire, y algunos automóviles las han incluido como componentes obligatorios. En China, con la implementación de las normas de seguridad en accidentes CMVDR294, los consumidores nacionales tienen requisitos cada vez más altos para el desempeño de seguridad pasiva de los automóviles. Sin embargo, a excepción de unos pocos automóviles de alta gama equipados con bolsas de aire laterales, la mayoría de los modelos solo están equipados con bolsas de aire delanteras.

Componentes del sistema de airbag

El airbag del conductor se almacena en la almohadilla del volante, por lo que cuando vea las palabras "SRS" o "Airbag" en el volante, simplemente Sabes que el auto tiene airbags. El sistema de airbag se compone principalmente de sensores, microprocesadores, generadores de gas y airbags. El sensor y el microprocesador se utilizan para determinar el grado de colisión y enviar señales; el generador de gas genera una acción de ignición de acuerdo con las instrucciones de la señal, enciende el combustible sólido y genera gas para inflar la bolsa de aire, lo que hace que la bolsa de aire se expanda rápidamente. El airbag está instalado en el centro del volante, cerca del cojín del asiento, y tiene una capacidad de entre 50 y 90 litros aproximadamente. La tela utilizada para las bolsas de aire tiene una alta resistencia a la tracción y está hecha principalmente de nailon. La superficie doblada está cubierta con polvo seco para evitar que las bolsas de aire se peguen y se rompan cuando explotan. Para evitar fugas de gas, la capa interna de la bolsa de aire está recubierta con goma selladora; al mismo tiempo, la bolsa de aire está equipada con una válvula de seguridad cuando se infla demasiado o la presión en la bolsa de aire excede un cierto valor. , parte del gas se liberará automáticamente para evitar apretar a los pasajeros y provocar lesiones en las bolsas de aire. El gas utilizado es principalmente nitrógeno;

Cómo funcionan los airbags

Un sistema de airbag típico consta de dos partes: un dispositivo de encendido (o sensor) para detectar una colisión y un generador de gas para el airbag (o airbag). Cuando se activa el interruptor del sensor, el circuito de control comienza a funcionar y utiliza el bucle de detección para determinar si hay una colisión. Si las señales provienen de ambos sensores al mismo tiempo, el airbag comenzará a funcionar. Debido a que el generador y la batería del automóvil generalmente se encuentran en la parte delantera del automóvil, donde se dañan fácilmente, el sistema de control de la bolsa de aire tiene su propia fuente de alimentación para garantizar su funcionamiento. Después de determinar que las condiciones para el despliegue de la bolsa de aire son correctas, el circuito de control enviará una corriente al encendedor y el propulsor de nitruro de sodio contenido se calentará y encenderá instantánea y rápidamente. Al mismo tiempo, se producirá una gran cantidad de gas inofensivo a base de nitrógeno, lo que hará que la bolsa de aire se infle por completo. A través de la poderosa fuerza del impacto, la cubierta del volante se romperá y la bolsa de aire podrá inflarse por completo. desplegado para proteger la cabeza del conductor de lesiones. Al mismo tiempo, durante el proceso de encendido del propulsor, la cubierta de malla metálica en el conjunto del encendedor puede enfriar el gas en rápida expansión y luego la bolsa de aire puede expulsarse por el pequeño puerto de escape diseñado, que actúa como un amortiguador gradual para evitar la carrocería del automóvil continúe bloqueando la vista después de una colisión durante el movimiento.

En particular, los sensores sólo funcionan cuando se cumplen determinadas condiciones.

Hay muchos diseños de sensores para bolsas de aire, algunos usan interruptores de péndulo o de palanca, algunos usan tipos de ruedas de resorte y algunos productos usan interruptores de mercurio. Pero no importa qué tipo de interruptor sensor sea, debe haber suficiente fuerza de impacto para activar el interruptor, y la fuerza de impacto debe provenir de la dirección positiva. Por lo general, esta fuerza de impacto es aproximadamente igual al resultado de golpear un objeto fijo a una velocidad de aproximadamente 25 a 50 kilómetros por hora. Cuando el automóvil se ve sometido a una colisión de alta velocidad, el sensor de colisión instalado en la parte delantera del automóvil y el sensor de seguridad instalado en el medio del automóvil pueden detectar la desaceleración repentina de la velocidad del automóvil y transmitir rápidamente esta señal al Ordenador de control del sistema de airbag. Después del análisis y la confirmación por computadora, el encendedor eléctrico en la bolsa de aire se detonará para hacer que la bolsa de aire se expanda rápidamente.

Según los cálculos, un airbag normal debe empezar a funcionar 0,01 segundos después de una colisión automovilística, el dispositivo de encendido se activa en 0,03 segundos, el gas a alta presión entra en el airbag en 0,05 segundos y el airbag se expande hacia afuera en 0,08 segundos. segundos y la bolsa de aire se enciende en 0,11 segundos. Completamente expandida. Sólo entonces el conductor activará el airbag.

Se puede observar que la apertura del airbag está relacionada con el ángulo de impacto y la velocidad del impacto. En general, los airbags no se activan cuando el coche vuelca, en una colisión menor, en una colisión lateral o en una colisión trasera. Por ejemplo, en la versión mejorada del Santana 2000, la bolsa de aire sólo se desplegará si hay un impacto violento dentro de los 30 grados desde la parte delantera del automóvil. Una cosa más, en cuanto a la velocidad del impacto, el sistema de airbag mide la desaceleración del vehículo después del impacto. Por lo tanto, en los experimentos de colisión de seguridad, el vehículo suele chocar contra una pared que no puede moverse ni deformarse.

Seguridad de las bolsas de aire

Las bolsas de aire pueden distribuir uniformemente la fuerza del impacto en la cabeza y el pecho, evitando que el frágil cuerpo del pasajero choque directamente con la carrocería del vehículo, reduciendo en gran medida la posibilidad de lesiones. Los airbags pueden proteger eficazmente a los pasajeros en caso de colisión frontal. Incluso sin cinturones de seguridad, los airbags siguen siendo lo suficientemente eficaces como para reducir las lesiones. Según las estadísticas, cuando un automóvil equipado con bolsas de aire sufre una colisión frontal, el grado de lesiones de los pasajeros se puede reducir hasta en un 64%, ¡e incluso el 80% de los pasajeros no usan el cinturón de seguridad! En cuanto a las colisiones laterales y traseras, todavía depende de la función del cinturón de seguridad.

Además, el volumen cuando estalla el airbag es de sólo unos 130 decibeles, lo que está dentro del rango de tolerancia del cuerpo humano; el 78% del gas del airbag es nitrógeno, que es muy estable, no. -tóxico e inofensivo para el cuerpo humano; sale durante la explosión. El polvo es un polvo lubricante para evitar que la bolsa de aire se pegue en estado plegado y es inofensivo para el cuerpo humano.

Todo es un arma de doble filo, y los airbags también tienen su cara insegura. Según los cálculos, si un automóvil viaja a una velocidad de 60 km/h, un impacto repentino hará que el automóvil se detenga en 0,2 segundos y la bolsa de aire saltará a una velocidad de aproximadamente 300 km/h. La fuerza del impacto resultante es. unos 180 kg para la cabeza. Es insoportable para partes delicadas del cuerpo humano como el cuello. Por lo tanto, si el ángulo y la fuerza de activación de la bolsa de aire son ligeramente incorrectos, es posible que se esté gestando una "tragedia".

Los airbags se han desarrollado rápidamente en los últimos años y sus precios han bajado significativamente. Los automóviles equipados con bolsas de aire también han evolucionado desde automóviles de gama media y alta hasta automóviles de gama media y baja. Al mismo tiempo, algunos coches están equipados con airbags para los pasajeros (es decir, airbags dobles) en la primera fila. Las bolsas de aire del pasajero son similares a las bolsas de aire del conductor, pero las bolsas de aire son más grandes y requieren más gasolina. Desde la década de 1990, el rendimiento de seguridad de las bolsas de aire ha sido generalmente aceptado y considerado como un dispositivo de seguridad moderno y avanzado. Comprender el principio de funcionamiento y las precauciones de las bolsas de aire es muy importante para que podamos protegernos mejor, pero para los conductores, la conducción segura es la primera prioridad, que no puede ser reemplazada por ningún dispositivo de seguridad avanzado. Wang Peng/Text

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¿Cómo se inventó el airbag?

El airbag fue inventado por el estadounidense John Hurt Hotridge. Fue un ingeniero autodidacta de Pensilvania. En 1952, tras un accidente, se le ocurrió la idea de diseñar un dispositivo de seguridad en caso de colisión. En este accidente, John golpeó el volante y frenó para evitar el obstáculo. Él y su esposa instintivamente abrazaron a su hija, que estaba sentada en el medio del asiento delantero. Después del accidente, se dio cuenta de que debía haber una buena manera de proteger a los pasajeros.

Dos semanas después, hizo un dibujo de diseño y se lo entregó al agente, quien determinó el prototipo del airbag actual. 1953 Obtuvo la patente estadounidense para el "dispositivo de seguridad amortiguador para automóviles" en agosto de 1918.

Los airbags son productos desechables.

Cada bolsa de aire solo se puede usar una vez, es decir, mientras la bolsa de aire esté detonada, la próxima vez ya no tendrá capacidades protectoras y no podrá volver a guardarse para su uso. Después de la explosión, la bolsa de aire debe devolverse a la fábrica para ser reemplazada por una nueva. En Estados Unidos, normalmente cuesta alrededor de 3.000 dólares reinstalar una nueva bolsa de aire y un sistema de detección y un juego completo de controles de computadora. Aunque es caro, por el bien de la seguridad de la vida, ¡estos dos dólares no se pueden ahorrar!

Se deben utilizar bolsas de aire con los cinturones de seguridad.

Dado que los airbags dependen de las explosiones para funcionar, los diseñadores tienden a encontrar la mejor solución en la mayoría de las pruebas de simulación de choques normales, pero en la vida, cada conductor tiene sus propios hábitos de conducción, lo que resulta en una posición diferente. relación entre la persona y el airbag, que también determina la inestabilidad del funcionamiento del airbag. Por lo tanto, para garantizar que los airbags realmente desempeñen un papel seguro, los conductores y pasajeros deben desarrollar buenos hábitos de conducción y mantener una cierta distancia entre el pecho y el volante. La medida más eficaz es utilizar el cinturón de seguridad. Los airbags son sólo sistemas de seguridad auxiliares y deben usarse junto con los cinturones de seguridad para maximizar la protección de la seguridad.

No coloque objetos delante, encima o cerca de la bolsa de aire.

Tenga cuidado de no colocar objetos delante, encima o cerca del airbag, ya que estos objetos pueden impedir que el airbag se infle o salga disparado en caso de emergencia, provocando un mayor peligro. Al instalar accesorios como radios y reproductores de CD en el automóvil, debe cumplir con las regulaciones del fabricante del automóvil y no modificar piezas y circuitos pertenecientes al sistema de bolsas de aire a voluntad, de lo contrario afectará el funcionamiento de las bolsas de aire.

¿Cuándo deberías plantearte apagar los airbags?

Ten especial cuidado si hay niños entre los pasajeros. Debido a que el inflado de la bolsa de aire puede causar un peligro accidental a los niños en el asiento delantero, es mejor colocar al niño en el medio del asiento trasero y asegurarlo. Considere apagar el interruptor de la bolsa de aire cuando no haya nadie en el asiento del pasajero o cuando deba sentarse un niño.

¿Cuándo es necesario reparar un airbag?

Presta atención al testigo del airbag en el salpicadero. En circunstancias normales, cuando el interruptor de encendido se gira a la posición "ACC" o "on", la luz de advertencia se encenderá durante aproximadamente 6 segundos y luego se apagará. Si la luz de advertencia permanece encendida, el sistema de bolsa de aire está defectuoso y debe repararse de inmediato. De lo contrario, es posible que el airbag no funcione o se despliegue accidentalmente.

Números clave

0,01 segundos

Las bolsas de aire normales deben comenzar a funcionar dentro de 0,01 segundos después de una colisión automovilística, el dispositivo de encendido debe iniciarse dentro de 0,03 segundos y el alto -El gas a presión debe comenzar en 0,05 segundos. Después de ingresar a la bolsa de aire, la bolsa de aire se expande hacia afuera en 0,08 segundos y se infla completamente en 0,11 segundos.