El documento describe los componentes y funcionamiento del airbag frontal en un automóvil. El airbag protege el tórax y la cabeza de los ocupantes en caso de choque frontal al inflarse rápidamente para amortiguar el impacto y luego desinflarse. Se activa solo en choques frontales sobre 28 km/h o en choques oblicuos a menos de 30° o más de 38 km/h. Sus componentes principales son la unidad de control, generadores de gas que inflan la bolsa de nylon rápidamente con nitrógeno, y un muelle en espiral para el volante

1. Seguridad y confort en el automóvil
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10.1. MISIÓN DEL AIRBAG FRONTAL
Airbag o bolsa de aire tiene la misión de proteger el tórax y la cabeza de los ocupantes en caso de un
accidente frontal. El sistema consiste en inflado de una bolsa de aire en milésimas de segundo para
amortiguar y repartir las cargas de la colisión ( cuando la superficie es amplia la presión es menor ),
un instante posterior la bolsa se desinfla para evitar la asfixia de los ocupantes.
10.2. CONDICIONES DE ACTIVACIÓN DE LOS AIRBAG FRONTALES
El Airbag frontal se activara solo en choques frontales cuando la
velocidad del impacto sea superior a 28 Km / h. También se activara
en choques oblicuos cuando el ángulo sea menor a 30 º a partir de
38 Km / h.
En caso de choques laterales, posteriores o en caso de vuelco del
vehículo el Airbag no se activara. Mas adelante se estudiara los
Airbag laterales y de cabeza.
Tampoco se activara en frenadas extremas ni tampoco si el sistema
de encuentra sometido a fuertes campos magnéticos.
10.3. COMPONENTES DEL SISTEMA
A ) UNIDAD DE CONTROL
Tiene dos misiones principales que
son el decidir si debe saltar el Airbag y
de realizar un autodiagnóstico
continuo de todo el sistema.
También dispone de una reserva de
energía eléctrica por si en transcurso
del accidente se queda sin energía
eléctrica, la energía se almacena en
condensadores situados dentro de la
unidad y dura tan solo unos 150
milisegundos, suficiente para activar
los Airbag.
También dispone de memoria de
accidente, en el caso de producirse se
guarda en una memoria permanente
todos los parámetros que ha
manejado para hacer saltar el airbag.
Después de un accidente esta unidad queda inutilizada, es decir se tiene que sustituir por una nueva.
30º30º
Eje
longitudinal

2. Seguridad y confort en el automóvil
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Dentro de la Unidad de Control dispone de un sensor de
aceleración basado en un cristal del tipo piezoeléctrico. En una
desaceleración la masa inercial comprime al cristal
piezoeléctrico generándose entre sus caras una señal eléctrica
que manda a un Circuito Electrónico que las analiza e
interpreta para determinar si esta habiendo una colisión.
En el caso de determinar una colisión a continuación manda el
circuito electrónico una corriente eléctrica para activar el
detonador. (Ver propiedades de un material piezoeléctrico en
el tema 3 de magnetismo)
Como media de seguridad y
evitar que el Airbag salte sin
que exista colisión se coloca
un interruptor de seguridad
en serie.
Para que salte el Airbag lo
tiene que autorizar el circuito
electrónico y el interruptor de
seguridad.
El interruptor de seguridad consta de un
contacto Reed, donde exteriormente se sitúa un
imán empujado por un muelle calibrado. Este
interruptor esta situado dentro de la unidad de
control y colocado en el eje longitudinal del
vehículo.
En el momento de una colisión el vehículo y el
interruptor sufre una gran desaceleración, la
inercia del imán comprime al muelle y el imán se
desplaza hacia delante, en estas circunstancias
el contacto Reed se cierra autorizando una
posible activación del Airbag.
Si el golpe fuera lateral la inercia del imán la empuja sobre la pared lateral del interruptor y no se
desplaza hacia delante y el sensor de aceleración tampoco actuaría. En la tapa de la unidad de
control viene grabado una flecha, la unidad ha de ser orientada de manera que la flecha mire en el
sentido de marcha.
Contacto Reed
Imán
permanente
Muelle
Sentido de marcha
INTERRUPTOR DE SEGURIDAD
Sensor de
aceleración
Circuito
electrónico de
evaluación
Interruptor de
seguridad
Al detonador
UNIDAD DE CONTROL
Circuito
electrónico de
diagnosis
Memoria
de averías
Reserva
de energía
Memoria de los
parametros del choque
Masa inercialPiezoeléctrico
Cables
SENSOR DE ACELERACIÓN

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B ) GENERADORES DE GAS
Es el encargado de generar el gas que va ha inflar la bolsa, la
bolsa queda inflada en tan solo 30 milésimas de segundo.
El gas que se genera es el resultado de una explosión de una
carga pirotécnica, la carga es de aziduro de sodio ( NaN3 ), el
gas que se genera es Nitrógeno un gas inerte y no nocivo para la
salud. Antes de salir a la bolsa pasa por un filtro metálico para
retener las partículas sólidas y sobre todo para disminuir su
temperatura.
El generador de gas esta formado por un detonador, una carga
pirotécnica y un filtro metálico.
El detonador es el encargado de iniciar la deflagración y
transmitirla al resto de la carga pirotécnica para que explote.
La carga pirotécnica tiene una vida útil limitada, han de
sustituirse cada 15 años.
C ) BOLSA
Es de nylon y posee dos aberturas de escape del gas por la zona
opuesta a los ocupantes ( para no producir quemaduras ). El
tamaño de la bolsa y el comportamiento de escape determina la
dureza dinámica que ofrece el airbag, los fabricantes realizan
numerosas pruebas para conseguir obtener la menor carga
sobre los ocupantes.
Al producirse el choque el airbag es activado, se infla deteniendo
a los ocupantes y posteriormente se desinfla para evitar la
asfixia de los ocupantes.
Bolsa
Generador
de gas
Carga
pirotécnica
Detonador
Cables
eléctricos
Costura
o zona
prevista
de
rotura
Volante
Filtro
metálico
Sentido de marcha
INTERRUPTOR DE SEGURIDADSENSOR DE ACELERACIÓN
CIRCUITO ELECTRÓNICO DE EVAULACIÓN
UNIDAD DE CONTROL

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Otros parámetros que influyen en la dureza de la bolsa son la cantidad de carga pirotécnica y el
tiempo que tarda en activarse el airbag.
El airbag del acompañante es de mayor tamaño y salta siempre unos 10 milisegundos después del
salto del conductor.
Al conjunto formado por el generador de gas y la bolsa se la llama modulo del Airbag.
D ) MUELLE EN ESPIRAL
El Airbag del conductor esta situado en el volante como este gira, el cable que va al detonador adopta
una forma en espiral como un muelle para no interferir en el giro del volante.
Vemos que esta formado por una pista donde van el cable de ida y el de vuelta. Si observamos el
conector es especial, tiene la característica que al separar el conector del macho de la hembra el
cable que va al detonador queda cortocircuitada gracias a un puente metálico que se desplaza y une
eléctricamente los dos cables. Esto es así para evitar una posible detonación accidental en el caso de
ser tocado por otro cable con corriente eléctrica.
CONECTOR AIRBAG DE SEGURIDAD
Cuando se desenchufa un fleje metálico une
eléctricamente los dos cables con lo que es imposible
que el detonador explote aunque toque el pin a positivo
Fleje metálico
Al detonador
Conector de
seguridad
Muelle