Los cinturones de seguridad solían ser la única línea de defensa. estaban trabajando. Estas leyes fueron debatidas, especialmente en áreas relativas a los niños, pero al final prevalecieron las leyes coercitivas. La información se explica por sí misma. La esclavitud ha sacado de la tumba a miles de personas.
Luego vinieron los airbags. Piense en ello como una almohada suave esperando a ser golpeada. Esta idea no es nueva. Durante la Segunda Guerra Mundial, los ingenieros patentaron un tren de aterrizaje inflable para aviones. No fue hasta la década de 1980 que estas cosas se convirtieron en parte de la conducción diaria.
Esto es ahora un requisito. A partir de 1998, todos los automóviles vendidos en los Estados Unidos requerían dos bolsas de aire delanteras. Le siguieron los camiones en 1999. Las estadísticas no mienten. Las bolsas de aire delanteras reducen el riesgo de muerte en una colisión frontal en aproximadamente un 30%. Esto es importante.
Pero no nos detuvimos allí. También se agregó protección contra impactos laterales. Una bolsa que se fija al asiento. Una bolsa para colgar en la puerta. Algunos vehículos modernos incluyen seis, ocho o incluso más en un solo chasis. Al igual que los cinturones de seguridad antes que ellos, los airbags han suscitado escepticismo. ¿ahora? Éste es el foco de un intenso escrutinio gubernamental y de la industria.
Esto es ciencia. Y mecánica. Todavía hay futuro.
Leyes del movimiento
Olvídate de los libros de texto por ahora. Mira la velocidad. Este es el producto de la masa y la velocidad. Es bastante simple. Un objeto en movimiento continúa moviéndose a menos que algo lo obligue a detenerse. Si es un automóvil, usted es el propietario del automóvil. Hay objetos sueltos. Mientras existes, existes.
Si no lleva puesto el cinturón de seguridad, continúe. Incluso si el coche choca y se detiene. Tu cuerpo no.
Se necesita fuerza para detener este impulso. Pero aquí está el problema. La corriente debe funcionar durante un cierto período de tiempo.
El accidente ocurrió rápidamente. El coche se detuvo inmediatamente. no lo sabes. Hubo poco tiempo para reaccionar. El objetivo del Sistema de retención suplementario (SRS) es reducir la velocidad a cero. Nada puede romperte en este proceso.
La posibilidad de que se produzca un airbag es pequeña. Tarda menos de un segundo. Y el espacio entre la cara y el mango es limitado. Si lo fuerza a detenerse, podría lesionarse. Puedes sobrevivir si reduces la velocidad constantemente. Se trata de ese equilibrio.
A continuación, veamos los componentes. Y cómo esa almohada se llena en milisegundos.
Inflado de bolsas de aire
Cómo funcionan realmente los airbags
El objetivo no es bloquearte. Esto se debe a que ralentiza las cosas. igualmente. Menos de 1 segundo.
Tres componentes resuelven este problema. Estos funcionan juntos para evitar que los usuarios accedan al panel.
El embalaje es muy sencillo. Tela fina de nailon. Pliégalo de forma segura en una nueva ubicación, como el volante, el tablero, el asiento o la puerta. Allí está esperando. Silencio.
Define cuándo se activa el sensor. La expansión comienza cuando la fuerza del impacto corresponde a golpear una pared de ladrillos a una velocidad de 16-24 km/h. El embrague mecánico cambia. Cambio masivo. Los contactos eléctricos están cerrados. El sistema sabe que ha ocurrido un accidente.
Se basa en el acelerómetro integrado en el microchip. Mida la desaceleración. Se vuelve lo suficientemente claro y la señal desaparece.
El sistema de inflación se hace cargo del trabajo pesado. Mezclar azida de sodio (NaN3) y nitrato de potasio (KNO3). Esta reacción produce nitrógeno. El aire caliente del gas llena la bolsa. Rápidamente.
Los airbags hacen más que simplemente desplegarse. Él lo calculará por ti.
¿Qué pasa si el choque es demasiado suave? No pasó nada. ¿Qué pasa si es demasiado difícil? El gas llena la bolsa en milisegundos. Luego vacía la bolsa. Te deslizas hacia adelante. despacio. revisado.
Por eso los airbags están diseñados para desinflarse en caso de colisión. No son escudos. Una almohada con temporizador.
La física del despliegue
Los primeros intentos de instalar bolsas de aire en los automóviles enfrentaron desafíos técnicos y de costos. El principal problema es el gas comprimido. Almacenándolo. Soltándolo. Haciéndolo de forma segura.
Los investigadores tuvieron que hacer preguntas difíciles.
¿Es realmente posible instalar un depósito de gasolina en un coche sin destrozar el interior? ¿Puede el tanque mantener la presión durante más de una década sin tener fugas ni explotar? Lo más importante es ¿cómo se llena la bolsa lo suficientemente rápido como para salvar una vida sin que una explosión rompa el parabrisas?
Los cambios de temperatura también son una pesadilla. El clima frío ralentiza las reacciones químicas. El calor los acelera. Encontrar un término medio que funcione entre -20°F y 120°F puede parecer imposible al principio.
La solución no es sólo un tanque más grande. Esto es química. Más concretamente, se trata de un propulsor sólido que arde a altas temperaturas y altas velocidades.
Los propulsores sólidos toman el relevo
Los tanques de gasolina estaban agotados. Son pesados, caros y ocupan demasiado espacio. La industria pasó a utilizar propulsores sólidos. Piense en esto como un petardo dentro de un módulo.
Cuando el sensor detecta una colisión, una señal eléctrica activa el encendedor. El detonador enciende el propulsor. Esto no es fumar en el sentido tradicional. Aquí hay un desglose rápido.
La reacción produce gas nitrógeno. nitrógeno puro. Inerte. En comparación con otros subproductos, es seguro inhalarlo en altas concentraciones.
El volumen del gas se expande inmediatamente. La bolsa se llena. Menos de 0,03 segundos.
¿Por qué nitrógeno? No reacciona con otras sustancias. No soporta la combustión. Está simplemente… ahí. En expansión.
El desafío es gestionar esta expansión. Si la bolsa se llena demasiado rápido, podrías lastimarte las costillas. Demasiado lento para ser útil.
Los ingenieros resolvieron el problema con la ventilación. Un pequeño orificio en la parte posterior de la bolsa deja salir el gas cuando el pasajero empuja la bolsa. Esto amortigua el golpe. Convierte una barrera rígida en un amortiguador dinámico.
Costo y complejidad
La transición a propulsores sólidos resuelve algo más que la física. Recortó costos.
No hay tanques de acero de alta presión. No se requieren válvulas complicadas. Todo lo que tienes es la carcasa de plástico, la unidad de inflado y la propia bolsa.
La fabricación es más fácil. Los módulos se pueden estampar y ensamblar en la misma línea de producción que otras piezas de automóviles.
Pero no es perfecto. El propulsor debe medirse con precisión. Demasiado y obtendrás fuerza excesiva. Demasiado poco y la bolsa no se despliega.
La coherencia es clave. Cada unidad tenía que funcionar.
Los primeros fracasos enseñaron una lección a la industria. La simplicidad gana. Y en seguridad, lo sencillo funciona siempre.
Factor explosivo
¿Recuerda la explosión ensordecedora que temían los investigadores? Eso es cierto.
Si alguna vez has visto un vídeo de prueba de choque, lo escucharás. Un sonido “pop” agudo. Como una bala.
Era el sonido del propulsor encendiéndose y la bolsa rompiéndose a través de su embalaje.
El diseño moderno amortigua esto. El módulo está revestido con material fonoabsorbente. La secuencia de disparo se ha ajustado para minimizar los impactos acústicos.
aún. Hay mucho ruido.
Pero, ¿cómo se compara con una fractura de cráneo o de cuello? El ruido no importa.
La evolución de las bombonas de gas a los infladores de estado sólido fue un punto de inflexión. Pasó los airbags de un prototipo de lujo a un equipamiento estándar.
Deben encontrar una manera de desencadenar una reacción química que produzca nitrógeno para la expansión. Los infladores de propulsor sólido cubrieron esta demanda en los años 1970.
Este sistema refleja un propulsor de cohete sólido. El propulsor sólido se enciende y arde muy rápidamente. Como resultado, se produce una gran cantidad de gas. Este gas hace que la bolsa explote su lugar de almacenamiento. Puede viajar a velocidades de hasta 200 mph (322 km/h). Es más rápido que un abrir y cerrar de ojos. En un segundo, el gas escapa a través de unos pequeños agujeros. La bolsa está desinflada. Puedes moverte de nuevo.
La secuencia completa sólo toma un veinticinco de segundo. Apenas hay tiempo suficiente para salvar tu vida. ¿La sustancia en polvo del interior? Es maicena o talco. Los fabricantes utilizan esto para mantener la bolsa flexible durante el almacenamiento.
Comprender las fuerzas y ubicaciones de las bolsas de aire
Desde el principio, los expertos han advertido que los airbags requieren cinturón de seguridad. Esta tecnología sólo funciona en colisiones frontales a más de 10 millas por hora (6 km/h). Los cinturones de seguridad protegen contra choques secundarios, impactos traseros y choques secundarios. Incluso con la última tecnología, solo funciona si se usa con un cinturón de regazo/hombro.
Si la distancia es demasiado corta, la fuerza aplicada puede causar daños. Los investigadores han identificado los primeros 2 a 3 pulgadas (5 a 8 cm) de inflado de la zona de riesgo para las bolsas de aire del conductor. Requiere 10 pulgadas (25 cm) de espacio libre. Mida la distancia desde el centro del volante hasta el esternón.
Si estás sentado más cerca, ajusta tu posición.
- Empuje el asiento hacia atrás lo máximo posible hasta llegar a los pedales.
- Incline un poco el asiento hacia atrás. La mayoría de los coches lo permiten. Ayuda a lograr 10 pulgadas de espacio libre.
- Si el volante es regulable, inclínelo hacia abajo. Esto apuntará la bolsa hacia tu pecho en lugar de hacia tu cabeza.
Reglas para la seguridad y el desmantelamiento de los niños.
Para niños las reglas cambian. Una bolsa de aire puede herir o matar a un niño que no lleva puesto el cinturón y está sentado demasiado cerca. También existe peligro si el niño sale despedido hacia adelante durante una frenada de emergencia.
Siga estas instrucciones exactamente:
- Los niños menores de 12 años deberán viajar en el asiento trasero. Utilice un sistema de retención infantil apropiado para su edad y correctamente instalado.
- Si un asiento para niños orientado hacia atrás (menores de 1 año y que pesen menos de 20 lbs / 10 kg) está equipado con bolsa de aire, nunca debe ocupar el asiento del pasajero delantero.
- Si su hijo tiene al menos 1 año en el asiento delantero, utilice un asiento orientado hacia delante, un elevador o un cinturón de seguridad adecuado. Mueva el asiento lo más atrás posible.
Algunos propietarios pueden solicitar que se desactive el airbag. Esto se explica a continuación.
En 1997, la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras (NHTSA) enfrentó una dura realidad. Los airbags no sólo salvan vidas. Estaban matando gente más pequeña. Conductores más cortos. La fuerza del despliegue fue demasiado alta para todos en la cabina. Por eso publicaron la regla final. Esto permite a los fabricantes reducir la potencia de los airbags entre un 20 y un 35 por ciento. Menos violento. Mejor para los vulnerables.
Pero eso no es suficiente para todos. Algunas personas no pueden sentarse lo suficientemente lejos. Algunos pueden requerir asientos para niños orientados hacia atrás porque los asientos traseros no existen o no son prácticos. abrieron la puerta para interruptores de encendido/apagado.
Estos no son estándar. Se trata de herramientas especiales dirigidas a grupos de riesgo específicos. No podías simplemente accionar un interruptor porque estabas nervioso. Se requiere permiso.
¿Quién es elegible para la desactivación?
Las reglas son estrictas. Debe ingresar a uno de estos grupos para recibir una carta de autorización de la NHTSA. Sin esa carta, el taller de reparación no lo tocaría.
Tanto para conductor como para pasajero:
Una condición de salud donde el riesgo de que se despliegue la bolsa de aire excede el riesgo del accidente en sí. Piense en deformidades graves del pecho u otras deficiencias físicas donde la fuerza de la bolsa es más peligrosa.
Lado del conductor:
Éste trata sobre geometría. Si no se encuentra al menos a 10 pulgadas (25,4 cm) del centro de la cubierta de la bolsa de aire del conductor para operar correctamente el automóvil, es posible que esté cubierto. Problemas médicos más esta limitación espacial.
Lado del pasajero:
Aquí hay dos escenarios principales.
1. Transporte a los bebés en sillas de auto orientadas hacia adelante y hacia atrás. Este es el caso si el automóvil no tiene asiento trasero, el asiento trasero es demasiado pequeño para el asiento o si necesita controlar constantemente la salud de su hijo.
2. Los niños entre 1 y 12 años deberán viajar en el asiento delantero. Nuevamente, sólo si no hay asientos traseros, el número de niños excede la capacidad de los asientos traseros, o si se requiere supervisión médica constante.
Presta atención al patrón. Esto no tiene nada que ver con la comodidad. Esto se debe a que los vehículos son físicamente incapaces de cumplir con las necesidades médicas de emergencia y de distancia segura, y los vehículos no tienen el espacio para cumplir con los protocolos de seguridad estándar.
El obstáculo del papeleo
Si cree que este es un viaje fácil al mostrador de repuestos, está equivocado. Se requieren ciertos procesos.
Primero, necesitará el folleto de la NHTSA, Airbags e interruptores: información para tomar decisiones informadas. Además de esto, también necesita el formulario Solicitud de interruptor de encendido y apagado de airbag *.
¿Dónde puedo encontrarlos?
– El sitio web de la NHTSA.
-Club AAA.
– Concesionarios de coches nuevos.
– Departamento de Estado de Vehículos Motorizados.
Por favor complete el formulario. Presentado a la NHTSA para su revisión. Si es aceptado, recibirá una carta de aceptación. Lleve esta carta a un taller de reparación.
Hable con un distribuidor o profesional antes de comenzar el extenso proceso de trámites. Verifique si Cambiar está disponible para una marca y modelo específicos. Si no, el proceso puede ser diferente.
Requisitos de modernización
Si desea instalar un interruptor de encendido/apagado, la ley federal es implacable. El interruptor debe accionarse mediante una llave. Nada de tonterías sin llave. También debe tener una luz de advertencia que indique si las bolsas están encendidas o apagadas.
Estas características de seguridad no son opcionales. Evita la desactivación accidental. Le aseguran conocer el estado de su sistema de seguridad pasiva.
¿Qué pasa con las condiciones médicas?
Aquí es donde la gente se confunde. El hecho de que tenga un problema médico no significa que la bolsa de aire deba activarse.
Un grupo de médicos de la Conferencia Nacional sobre Indicaciones Médicas para la Desactivación de Bolsas de Aire revisó la avalancha de cartas enviadas a la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras. Se centraron en quejas comunes. Le dijeron que no a mucha gente.
Los requisitos previos son:
– marcapasos
– Usa gafas
– Angina de pecho
– enfisema
– Asma
– Mastectomía previa
– Ha tenido una cirugía de espalda o cuello anteriormente.
– vejez
– Osteoporosis
-artritis
– Embarazo
Estos no se pueden desactivar. El riesgo de que se despliegue una bolsa de aire todavía se considera menor que el riesgo de un accidente sin bolsa de aire. Los airbags están diseñados para desplegarse con suficiente fuerza para superar la resistencia. En la mayoría de situaciones, esta fuerza es manejable.
La regla de las 10 pulgadas
Incluso si el interruptor está ahí, no lo apagues a menos que sea necesario. Si puedes recostarte 10 pulgadas, quédate quieto.
Los airbags son dispositivos altamente explosivos. Esto no es una almohada. Búfer de gas creado en milisegundos. Si se acerca, la presión puede causar fracturas faciales graves, lesiones oculares y lesiones internas.
Para aquellos que no pueden alcanzar esta distancia, reducir la distancia es la única opción lógica. El riesgo de lesiones causadas por la bolsa es mayor que el riesgo de colisión.
Fábrica y cambio
Puedes notar la diferencia aquí. Se permiten interruptores instalados de fábrica en circunstancias limitadas. Sólo si el vehículo no tiene asiento trasero o si el asiento trasero es demasiado pequeño para un asiento para niños mirando hacia atrás.
¿Qué pasa con los conductores? de ninguna manera. Los fabricantes no pueden instalar interruptores de la bolsa de aire del conductor en vehículos nuevos.
¿Por qué? La NHTSA está preocupada por una violación del código. Si cada automóvil nuevo tuviera un interruptor en el tablero, la gente lo apagaría por conveniencia. Tenían los pies sobre el tablero. Se sientan muy cerca el uno del otro. Los airbags también son una opción.
También les preocupan los recursos de ingeniería. Combinar interruptores y rediseñar los tableros distrae la atención del desarrollo de sistemas de bolsas de aire más seguros y avanzados. Es mejor hacer que los airbags sean más seguros para todos que facilitar que las personas escapen.
Excepciones individuales
¿Qué pasa si el coche es viejo? ¿Qué pasa si el fabricante no ofrece un interruptor de encendido/apagado modernizado?
La NHTSA emite un permiso caso por caso. Incluso si se cumplen los criterios, se puede conceder la licencia si no hay interruptores aprobados en el mercado. Esto no es una garantía. Este es un proceso de revisión.
Pero hay una regla absoluta. No intente desactivar el airbag usted mismo.
Este no es un proyecto de bricolaje. El módulo de airbag contiene explosivos. Si no se maneja correctamente, puede lesionarse a usted mismo o a otras personas. Este sistema se basa en una sincronización precisa y la integridad eléctrica. No tenemos las herramientas para replicarlo.
Los airbags son una ingeniería seria. Puede salvar vidas. Pero para algunas personas es peligroso. Las reglas de desactivación reflejan esta tensión. Hay una razón para su dureza. Equilibran las necesidades de protección de muchos con las necesidades de supervivencia de unos pocos.
El futuro de los airbags
La discusión no quedó ahí. A medida que los sensores se vuelven más inteligentes. A medida que las cámaras mejoran. También se han desarrollado los airbags. Pero esa es otra historia.
Matemáticas de milisegundos para protección contra impactos laterales
Las colisiones laterales causan el 30% de todos los accidentes, pero el 40% provocan lesiones graves. Hasta hace poco, la industria automovilística se centraba en las colisiones frontales y traseras. Esto está cambiando. Los fabricantes de automóviles han reforzado los marcos de las puertas y las estructuras del techo, pero la verdadera innovación son los airbags laterales.
Las bolsas de aire delanteras son fáciles. El parachoques, el capó y el motor absorben la energía inicial. Se necesitan entre 30 y 40 milisegundos para que esta fuerza se transmita al pasajero. Los impactos laterales son terribles. No hay zonas de deformación. Sólo hay puertas delgadas y unos pocos centímetros entre usted y otros autos. Los airbags deben desplegarse en 5 o 6 milisegundos. Ésta es la diferencia entre la vida y la muerte.
Diseños con respaldo de asiento versus diseños montados en puerta
Los ingenieros de Volvo decidieron que el montaje en el respaldo del asiento era la mejor solución. Protege a pasajeros de todos los tamaños independientemente de la posición del asiento. Instalaron un sensor mecánico en el cojín del asiento que actúa como disparador. Esto impide que se infle el airbag del lado no afectado. También evita activaciones innecesarias debido a colisiones menores con peatones o ciclistas. Para que estos dispositivos se activen, la colisión debe ocurrir a aproximadamente 12 millas por hora (19 km/h).
BMW eligió otro camino. Eligieron los airbags montados en las puertas. El marco de la puerta añade volumen. Esto puede acomodar bolsas más grandes y cubrir un área más amplia.
Protección de la cabeza: ITS y airbags de cortina
El mayor riesgo en las colisiones laterales son las lesiones en la cabeza. Los airbags para la cabeza se conocen como estructura tubular inflable (ITS) y parecen salchichas largas. Permanece en el aire unos 5 segundos. Esto evita impactos secundarios o terceros. Funciona en conjunto con las bolsas de aire laterales para proteger a los pasajeros.
Otra opción es el airbag de cortina. El propósito de ambos sistemas es evitar que los cabezales golpeen las ventanas o invadan componentes del vehículo. La ciencia aún es nueva. El progreso se produce rápidamente a medida que los diseñadores analizan datos de accidentes del mundo real y mejoran estos beneficios que salvan vidas.
