Tecnología de Seguridad Automotriz: Airbags y Sistemas de Protección Vehicular

Introducción a la Seguridad en el Automóvil

La seguridad en el automóvil se divide en dos categorías principales: Seguridad Activa y Seguridad Pasiva.

Seguridad Activa

Está diseñada para prevenir accidentes. Incluye sistemas como los frenos, la suspensión, la dirección y sistemas electrónicos avanzados como el control de tracción y la estabilidad.

Seguridad Pasiva

Su finalidad es reducir al máximo las consecuencias de los accidentes y minimizar las lesiones. El airbag es un sistema crucial que busca impedir, en lo posible, lesiones en la cabeza y el tórax. Esta seguridad es reforzada por el cinturón de seguridad.

El sistema de airbag consiste en una bolsa que se hincha en cuestión de milisegundos. Se encuentra frente al volante (para el conductor) y al frente del salpicadero (para el acompañante). También se encuentran airbags en las partes laterales del vehículo, con el objetivo de proteger a los ocupantes.

El Sistema Airbag: Componentes y Funcionamiento Detallado

Condiciones de Activación del Airbag Frontal

El airbag frontal deberá actuar en accidentes bajo las siguientes condiciones:

  • En caso de choque frontal contra una superficie firme en mal estado.
  • A causa de un choque trasero (en algunos sistemas avanzados).
  • En caso de choque frontal contra una acera de altura inferior a 15 cm.
  • En un choque oblicuo con un ángulo mayor de 60°.

Proceso de Activación del Sistema Airbag

Este sistema deberá realizar las siguientes acciones:

  • Detectar un choque frontal.
  • Producir la ignición de una pequeña carga explosiva mediante un fulminante. Esto provoca la combustión de un compuesto químico para producir nitrógeno.
  • Si a causa del impacto le falta alimentación eléctrica al sistema, este almacenará energía para activarse.
  • Inflará el colchón de aire en milisegundos.

Componentes Clave del Sistema Airbag

Los principales componentes del sistema airbag son:

  • Módulo del control (A)
  • Muelle espiral
  • Módulo del acompañante (B)
  • Unidad de control (C)
  • Testigo de avería (D)
  • Sensor de plaza ocupada
  • Módulo de airbag lateral (E)
  • Airbag para la cabeza (F)
  • Sensor de colisión frontal (G)
  • Sensor de colisión lateral (H)
  • Conmutador de llave para desactivación de airbag (I)

Módulo del Conductor

Es un conjunto formado por un generador de gas a presión, una bolsa de aire y un guarnecido del módulo con costura de rotura. El módulo del conductor va atornillado al volante en posición central. En algunos casos, los tornillos quedan asegurados. Este módulo queda unido por una conexión eléctrica con la unidad de control a través de un muelle espiral. La tapa de reventamiento no es visible desde fuera y se abre al hincharse la bolsa.

Generador de Gas

Se compone de un filtro metálico con carga para su activación y un propelente sólido en forma de pastilla. Cuando se activa el generador, la señal eléctrica procedente de la unidad de control enciende la carga mediante una chispa que provocaría la combustión del propelente sólido. La nube de gas que se genera se expande a presión a través del filtro metálico y llega a la bolsa de aire debidamente depurada y refrigerada.

Bolsa de Aire del Lado del Conductor

Construida de material textil, tiene una capacidad de aproximadamente 45 litros y va plegada de forma compacta en el interior del módulo del conductor. La bolsa de aire dispone de dos aberturas de escape en la zona trasera que permiten la salida del gas de forma retardada y uniforme.

Muelle Espiral

Este muelle establece la conexión eléctrica entre la unidad de control y el módulo del conductor en el volante. El muelle espiral está formado por dos pistas conductoras aisladas entre sí, lo que asegura la conductividad eléctrica entre el módulo del conductor y la unidad de control, sea cual sea el giro del volante.

Cuando se gira el volante de izquierda a derecha, aproximadamente dos vueltas, durante este recorrido angular, el muelle espiral debe estar preparado para asegurar la conexión eléctrica sin romperse. Al montar el muelle, debe colocarse correctamente haciendo uso de las marcas cuando las ruedas están rectas para evitar que se rompa por torsión al girar el volante. El conector suele llevar un sistema de seguridad para evitar la activación involuntaria del airbag tras una conexión o desconexión durante su manipulación.

Módulo del Acompañante

Consta de los mismos componentes que el módulo del conductor y va instalado en el salpicadero. En algunos casos, implica una disminución del volumen o incluso su eliminación en vehículos pequeños por falta de espacio. Desde el punto de vista estético, la tapa va camuflada sobre el propio salpicadero. Teniendo en cuenta que el módulo de airbag del acompañante se halla más separado del cuerpo que el del conductor, es necesario que la activación se realice en un tiempo ligeramente posterior.

Bolsa de Aire del Lado del Acompañante

La bolsa de aire y el generador de gas van dispuestos detrás de la cubierta de protección. En el instante de la detonación del airbag, la cubierta de protección se abre por la costura de rotura prevista, llenándose de aire la bolsa del acompañante. La bolsa de aire debe ser de mayor volumen, aproximadamente unos 75 litros, ya que el espacio a cubrir entre el salpicadero y el acompañante es mayor.

Unidad de Control

La unidad de control es el cerebro del sistema y contiene los siguientes elementos:

  • Un captador de impacto que transmite una señal eléctrica cuando está sometido a una deceleración determinada.
  • Un captador de deceleración.
  • Elementos de seguridad que determinan el valor exacto de la deceleración.
  • Un transformador de tensión con acumulador que asegura la alimentación estabilizada a los módulos.
  • Un sistema de diagnosis.
  • Un microprocesador que amplifica y procesa la señal producida por el captador de impacto.

La ubicación de la unidad de control depende de cada fabricante. Al igual que el contacto de conexión del muelle espiral, el conector de la unidad de control incorpora un sistema de seguridad. El sensor eléctrico de deceleración capta el retardo efectivo del vehículo y envía información al microprocesador de la unidad de control, que analiza y evalúa el desarrollo de la retención.

En caso de fallo en la alimentación de tensión, la reserva de energía garantiza el correcto funcionamiento de los sistemas electrónicos durante un cierto tiempo. Al conectar el encendido, el sistema de autodiagnosis de la unidad de control realiza una rutina de funcionamiento de los circuitos electrónicos, verificando la resistencia de los cables, la espoleta de disparo, los sensores y la tensión de batería.

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