Sistema de airbag de coches

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sistema de airbag de coches

Sistemas de seguridad pasiva son responsables de asegurar que los pasajeros están protegidos en la mayor medida posible en el caso de un accidente. Una amplia variedad de bolsas de aire están disponibles hoy en día, y ahora se incluye de serie en todas las clases de vehículos. Esta página explica los componentes que se pueden encontrar en un sistema de retención moderna y cómo airbags y pretensores de cinturones de seguridad protegen a los conductores contra lesiones en caso de emergencia. También encontrará información importante acerca de la solución de sistemas de seguridad pasiva.

COCHE SISTEMA AIRBAG SRS : Principios básicos

Esta sección se centra en el sistema de airbag. Vamos a explicar los componentes individuales, lo que hacen, cómo se despliegan los airbags y los pasos que podemos tomar para solucionar problemas. Los últimos años han visto rápidos avances en la tecnología de bolsa de aire desde que se introdujeron por primera vez los sistemas de airbag. Como tal, sólo se describen los componentes y procesos en términos generales.

Si desea información más detallada sobre los sistemas instalados en vehículos específicos, siempre consulte las especificaciones del fabricante del vehículo. Mantenimiento y diagnóstico sólo deben ser realizadas por profesionales debidamente capacitados.

Asegúrese de que todos los principios y directrices legales se cumplen cuando se lleva a cabo este trabajo. La idea inicial para un sistema de airbag se remonta a la década de 1960. En ese momento, un obstáculo principal fue el tiempo disponible para que el airbag se infle. Se hicieron intentos para resolver el problema con el aire comprimido, pero esta solución no tuvo éxito. Los primeros éxitos se registraron al inicio de la década de 1970 con el uso de cargas propulsoras pirotécnicos para inflar el airbag en el tiempo especificado.

Los primeros sistemas de airbag se instalaron en los vehículos de arriba de la gama, a mediados de la década de 1970 y en el inicio de la década de 1980. El final de la década de 1980 vio la introducción del airbag del acompañante, y esto fue seguido gradualmente por otras variantes como el airbag de cabeza y airbag lateral. Hoy en día, los sistemas de airbag se proporcionan como estándar en los vehículos.

AIRBAG FUNCIÓN : COMPONENTES

Unidad de control Airbag

La unidad de control es el corazón del sistema de airbag y se instala en el centro del vehículo. Por lo general, se puede encontrar en el área de tablero de instrumentos, en el túnel central.

Es responsable de lo siguiente:

  • La detección de accidentes.
  • La detección de las señales enviadas por los sensores de una manera oportuna.
  • Activar los circuitos de disparo necesarias en el momento oportuno.
  • Proporcionar el suministro de energía a los circuitos de encendido mediante el condensador, con independencia de la batería del vehículo.
  • Ejecución de un autodiagnóstico sobre todo el sistema.
  • El almacenamiento de los fallos en la memoria de averías.
  • La activación de la lámpara de control del airbag en caso de fallo del sistema.
  • Conexión con otras unidades de control a través del bus CAN.

La información obtenida de una serie de pruebas de choque se guarda en unidades de control modernos. Esta información permite a un accidente se clasifican de acuerdo a la “gravedad del choque”.

En este contexto, se hace una distinción entre lo siguiente:

  • La severidad del choque 0 accidente = menor; no hay bolsas de aire se despliegan
  • La severidad del choque 1 accidente = moderado; bolsas de aire puede ser desplegado en la primera etapa
  • 2 gravedad del choque accidente = grave; bolsas de aire se despliegan en la primera etapa
  • Accidente de gravedad 3 = accidente muy grave; bolsas de aire se despliegan en la primera y segunda etapas

Junto a la gravedad del choque, la unidad de control también tiene en cuenta la información sobre la dirección del accidente (la aplicación de la fuerza), por ejemplo 0 ° o 30 °, y el tipo de accidente con el fin de determinar la estrategia de despliegue. Además, se considera si o no los ocupantes están usando sus cinturones de seguridad.

Sensores de impacto

Dependiendo del sistema de airbag y el número de bolsas de aire instalado, los sensores de impacto o de aceleración se instalan ya sea directamente en la unidad de control o como satélites de la parte delantera del vehículo o en el lado del vehículo.

sensores delanteros son siempre proporcionados por duplicado. Estos sensores generalmente operan de acuerdo con el sistema de muelle-masa. Con este sistema, el sensor alberga un rodillo pesado que se llena con los pesos normalizados. Una bisagra de resorte de bronce se enrolla alrededor del rodillo ponderado y sus extremos están unidos al rodillo pesado y la carcasa del sensor.

Como resultado, el rodillo ponderada sólo se puede mover si la fuerza se aplica desde una dirección determinada. Si se aplica una fuerza, el rodillo rueda ponderados contra la fuerza del resorte de bronce y cierra el circuito a la unidad de control mediante un contacto. El sensor también alberga una resistencia de alta impedancia con el fin de ejecutar un autodiagnóstico.

Otra opción de expansión para sensores de movimiento es el uso de una masa de silicio. Si se aplica una fuerza, la masa de silicio en el sensor se mueve. Debido a la forma en la que se suspende la masa en el sensor, esto cambia la capacitancia eléctrica, que sirve como información para la unidad de control.

Gracias a la velocidad a la que pueden registrar la información, estos sensores se utilizan para suministrar información a la unidad de control lo más rápido posible en el caso de un impacto lateral.

También se utilizan sensores de presión. Se instalan en las puertas y responden a los cambios en la presión dentro de las puertas en caso de un accidente. Cuando se trabaja en los vehículos que utilizan estos sensores de presión, es imprescindible volver a colocar correctamente las láminas de sellado de la puerta después de su eliminación. Si la lámina de sellado de la puerta se ha instalado incorrectamente y esto resulta en la pérdida de presión durante un accidente, la función de los sensores de presión puede verse afectada.

Cuando el montaje de los sensores de impacto, siempre observar la dirección de instalación, que se indica por una flecha en el sensor. El umbral de despliegue es una aceleración de aprox. 3 – 5 g. Por razones de seguridad, a fin de evitar que el airbag (s) que se despliegan sin querer, dos sensores que operan de forma independiente el uno del otro siempre debe enviar la información a desplegar el airbag (s). El sensor de seguridad se utiliza como un sensor de seguridad.

sensor de seguridad safing

El sensor de seguridad es responsable de la prevención de las bolsas de aire se despliegan sin querer.

Es conectado en serie con los sensores delanteros. El sensor de seguridad está integrado en la unidad de control del airbag. Se compone de un contacto reed en un tubo lleno de resina y un imán en forma de anillo. El contacto Reed abierto está situado en un tubo lleno de resina sobre la que se coloca el imán en forma de anillo. El imán se sujeta por un resorte en el extremo de la carcasa. Si se aplica una fuerza, el imán se desliza sobre el tubo lleno de resina contra la fuerza elástica y cierra el contacto Reed. Esto cierra el contacto para disparar las bolsas de aire.

DISEÑO DE AIRBAG : DISEÑO

La bolsa de aire de la rueda de dirección comprende una bolsa de aire con un volumen de aprox. 67 l, el titular de airbag, el generador en el soporte del generador, y la cubierta de airbag (cubierta del volante). En el caso de un accidente, la unidad de control activa el generador. En el proceso, una corriente de disparo se calienta un alambre delgado que dispara la pastilla de disparo.

A medida que el proceso continúa no hay explosión – en su lugar, el propulsor se quema. Este propulsor se hace de azida de sodio. El gas producido, mientras que el propulsor se quema expande y reacciona con el oxidante (una sustancia que libera oxígeno, tal como óxido de cobre u óxido de hierro) para formar nitrógeno casi puro que llena el airbag. Debido a la toxicidad de azida de sodio, otros combustibles sólidos libres de azida también se utilizan como propelente.

Estos no sólo la forma de nitrógeno cuando reaccionan, sino también el dióxido de carbono (aprox. 20%) y vapor de agua (aprox. 25%). El propelente se proporciona generalmente en forma de comprimidos, hermético envasados ​​en la cámara de combustión.

¿Qué propelente se utiliza depende del tamaño de la bolsa de aire y la velocidad de apertura requerida. La reacción química que tiene lugar después de la cocción se producen temperaturas de 700 ° C en la cámara de combustión. El gas resultante fluye a través de una pantalla de filtro a una presión de aprox. 120 bar. En el proceso, se enfría para reducir la temperatura en la salida a menos de 80 ° C con el fin de proteger a los ocupantes.

El ruido producido es similar a un arma de fuego. Se tarda alrededor de 30 ms para la bolsa de aire para inflar totalmente. Los sistemas más nuevos usan generadores de gas de dos etapas. Dependiendo de la gravedad del accidente, la unidad de control dispara las dos pastillas de tiro, una tras otra. Cuanto más corto sea el intervalo entre los disparos, más rápida será la bolsa de aire se infla. En cualquier caso, tanto los generadores de gas siempre se dispararon con el fin de rescatar de forma segura a los ocupantes del vehículo.

 

generadores híbridos se utilizan para el airbag del acompañante o airbag lateral. Estos tipos de generadores también utilizan una segunda fuente de gas, además de los gases de combustión. Un recipiente a presión contiene una mezcla gaseosa de 96% de argón y 4% de helio a una presión de aprox. 220 bar. El recipiente a presión está sellado por un diafragma. Si se despliega el airbag, el propelente se mueve un pistón que se perfora la membrana y permite que el gas fluya hacia fuera. El gas producido cuando se quema el propelente se mezcla con el gas en el recipiente a presión. La temperatura de salida es de alrededor de 56 ° C en este caso. El airbag del acompañante tiene un volumen de alrededor de 140 l y se infla completamente en alrededor de 35 ms.

El proceso es similar para airbags laterales (airbags de tórax). Sin embargo, como no hay una zona de deformación (zona de deformación) por el impacto, es necesario encender los generadores de gas e inflar las bolsas de aire mucho más rápido. En el caso de un impacto lateral a una velocidad de unos 50 km / h, los generadores deben disparar después de aprox. 7 ms y la bolsa de aire deben estar completamente inflados después de 22 ms. Los airbags laterales están instalados en el panel de la puerta o en el respaldo del asiento.

Cuando se trata de la cabeza bolsas de aire, se hace una distinción entre las estructuras tubulares inflables y cortinas inflables. La estructura tubular inflable fue el primer diseño para el airbag de cabeza. Se parecía a una salchicha que se desarrolla desde el revestimiento del techo por encima de las puertas delanteras. La cortina inflable se extiende a través de todo el lado del vehículo en la parte superior. Se instala en el marco del techo, por encima de las puertas del vehículo.

Airbag

El airbag está hecho de un tejido de poliamida altamente durable que resiste el envejecimiento. Tiene un bajo coeficiente de fricción para asegurar que se desarrolla con facilidad y hace contacto suave con la piel. El airbag se espolvorea con talco para protegerla y evitar que se pegue. Cuando se despliega el airbag, este polvo puede ser visto como una nube blanca. Hay bandas de sujeción en el interior que mantienen la forma de la bolsa de aire cuando se está inflando. Hay aberturas de salida en la parte posterior que permiten que el gas se escape.

Hay 2 maneras diferentes en las que las bolsas de aire pueden cruzados: El plegado estándar y el plegado en forma de estrella. Con el plegado en forma de estrella, el airbag se expande en menos hacia el conductor. Este plegado es beneficioso si los ocupantes no están sentados en su posición correcta ( “fuera de posición”).

Resorte en voluta

El resorte en voluta establece la conexión entre la columna de dirección rígido y el volante en movimiento. También asegura la conexión entre la unidad de control del airbag y el generador de gas cuando el volante gira. La lámina de conductor se enrolla de modo que puede seguir la rotación durante 2,5 revoluciones en cada dirección.

Tenga especial cuidado al retirar e instalar el resorte de voluta. Debe asegurarse de que la dirección está centrada y las ruedas están en la posición de marcha recta. No retorcer el resorte en espiral una vez que se ha eliminado.

Detección de ocupación de asiento

Detección de ocupación del asiento se utiliza para controlar el despliegue del airbag con mayor precisión y evitar las bolsas de aire de ser desplegado de forma innecesaria. Hay diferentes maneras de comprobar si el asiento está ocupado. se utilizan esteras de sensor que comprende sensores de presión y una unidad de evaluación electrónica. Las esteras de sensores sólo pueden ser integrados en el asiento del pasajero delantero.

Las mayoría de los sistemas del estado de la técnica pueden, sin embargo, también ser integrados en los asientos de los asientos traseros y del conductor. Ambos sensores de infrarrojos y ultrasónicos pueden ser utilizados. Se instalan en la zona de la luz interior / espejo retrovisor y monitorear no sólo si el asiento está ocupado, sino también cómo se sienta el pasajero delantero. De esta manera, el sistema detecta si el ocupante está “fuera de posición”, lo que sería problemático.

La información desde el asiento de sistema de detección de ocupación afecta el despliegue de las bolsas de aire y la activación de los tensores del cinturón de seguridad y se apoya cabeza activo. El sistema de airbag detecta si los asientos individuales no están ocupadas y los correspondientes sistemas de protección no se activan en caso de un accidente.

Cables de airbag

Los conectores de airbag son de color amarillo brillante con el fin de identificar más fácilmente los cables y conectores de airbag.

En el interior del conector hay un puente que evita que la bolsa de aire de ser desplegado involuntariamente si el trabajo se está llevando a cabo en el sistema de airbag. Esto podría ocurrir como resultado de la carga estática, por ejemplo.

El puente es un contacto que conecta los dos contactos dentro del conector cuando se desconecta la conexión de enchufe, con el fin de eliminar cualquier potencial.

Tensor del cinturón de seguridad

El propósito del tensor de cinturón de seguridad es eliminar la holgura en el cinturón de seguridad en caso de un accidente. Esta holgura puede surgir como resultado de la ropa de grandes dimensiones, suelto o una posición de asiento “relajado”. El tensor de cinturón de seguridad puede ser integrado en la hebilla del cinturón o del rodillo de la correa.

Si el tensor de cinturón de seguridad ha sido instalado en la hebilla del cinturón, será comprender un tubo retractor, cable, pistón, generador de gas, y disparando pellet, por ejemplo. En el caso de un accidente, el generador de gas se dispara como es el caso de una bolsa de aire.

El gas se extiende y se mueve el pistón en el tubo retractor. La conexión del cable entre la hebilla y la correa pistón tira de la hebilla del cinturón hacia abajo y elimina la holgura en el cinturón. Si el tensor de cinturón de seguridad se ha integrado en el rodillo de la correa, la holgura se elimina por medio de un mecanismo retractor.

También en este caso, un generador se dispara si se activa el tensor. Este generador establece una serie de bolas en movimiento. Las bolas se vuelven un carrete conectado al rodillo de la correa. Esta rotación se retrae el cinturón sobre una distancia definida con precisión. Las bolas caen entonces en un recipiente designado para evitar cualquier daño.

Otra opción es utilizar el principio “motor rotativo Wankel”. Con este método, cuando el tensor se activa el propelente acciona un rotor, que elimina la holgura debido a la rotación. A fin de reducir la carga ejercida en el pecho, en caso de un accidente, un limitador de fuerza de la correa está instalado en los cinturones del pasajero delantero del conductor y.

limitador de fuerza del cinturón

Cinturón de limitadores de fuerza de cinturón son máquinas adaptativas que utilizan un generador de gas, como en una bolsa de aire, para conmutar entre un nivel alto y bajo de la fuerza.

Gracias a la coordinación óptima entre el tensor de cinturón de seguridad y bolsas de aire, la energía cinética de los ocupantes se disipa lentamente en el transcurso del impacto, lo que reduce las cargas.

Desconexión de batería

Para evitar el peligro de cortocircuitos e incendios de vehículos resultantes, se desconecta la batería del sistema eléctrico del vehículo en caso de accidente.

Esto se realiza mediante un relé de corte o de un generador de gas. La señal de desconexión de la batería es enviado por la unidad de control del airbag. El generador de gas funciona de una manera similar a la del tensor del cinturón de seguridad aquí. Si se activa la función de desconexión de la batería, la conexión entre la batería y el cable de conexión se desconecta dentro de la terminal.

PRUEBAS DE DIAGNÓSTICO Y los sistemas de airbag : SOLUCIÓN DE PROBLEMAS

Como principio básico, el trabajo en el sistema de airbag sólo debe ser realizada por especialistas, profesionales adecuadamente formados.

Todas las regulaciones legales y específicos del fabricante deben ser seguidas. Lo mismo se aplica a la disposición de los airbags desplegados o viejos. Es aconsejable entrenar a todos los empleados del taller, si es posible, debido a que muchas tareas que no están necesariamente relacionados directamente con el airbag todavía requieren el airbag o el cinturón de seguridad del tensor que ser eliminado. Un ejemplo de esto sería el trabajo en el cuadro de instrumentos.

 

Como es el caso para el diagnóstico y solución de problemas en otros sistemas, el primer paso es llevar a cabo una inspección visual. En el proceso, comprobar todos los componentes visibles de la sistema de airbag para el daño y para asegurar que los contactos de enchufe están conectados correctamente. Una de las causas de fallo común es una mala conexión de enchufe para los tensores de cinturón de seguridad o airbags laterales en la zona de los asientos delanteros.

A medida que los asientos se mueven hacia adelante y hacia atrás las conexiones de enchufe se aflojan, lo que provoca la resistencia de contacto. El resorte en espiral también puede ser una causa de fallos. El muelle puede fallar ya que se coloca bajo carga cada vez que se gira el volante de dirección. Un adecuado unidad de diagnóstico es siempre necesaria. Si la inspección visual revela una conexión de enchufe defectuoso, borrar la memoria de errores con la unidad de diagnóstico.

Si la inspección visual no revela ningún defecto, leer la memoria de errores con la unidad de diagnóstico. Los fallos que han ocurrido en el sistema se identifican generalmente por el autodiagnóstico y se almacenan en la memoria de averías. Si el fallo “Señal defectuosa”, “Señal demasiado baja”, o “señal demasiado alta” se almacena en la memoria de errores, una posible causa puede ser un cable defectuoso, por ejemplo.

En este caso, un multímetro se puede utilizar para comprobar las conexiones de los cables entre la unidad de sensores y de control para la continuidad y un cortocircuito para enmarcar. Se requieren de información y diagramas específicos del fabricante para identificar los sensores y conexiones de enchufe y la asignación de pines en la unidad de control. En el proceso, siempre asegurarse de que la batería del vehículo se desconecta y los sensores y la unidad de control se desconecta del mazo de cables.

No utilice “caseras” adaptadores de prueba (clips que han sido dobladas abierta) para conectar las líneas de prueba a los conectores. Podrían dañar los contactos de enchufe sensibles y pueden causar nuevos fallos que pasan desapercibidos. Tiene más sentido de utilizar sondas especiales que encajan en los contactos de enchufe y garantizar se establece que el contacto correcto.