Os cintos de segurança costumavam ser a única linha de defesa. eles estavam trabalhando. Estas leis foram debatidas, especialmente em áreas relacionadas com as crianças, mas no final as leis coercivas venceram. As informações são autoexplicativas. A escravidão tirou milhares de pessoas da sepultura.
Depois vieram os airbags. Pense nisso como um travesseiro macio esperando para ser atingido. Esta ideia não é nova. Durante a Segunda Guerra Mundial, os engenheiros patentearam um trem de pouso inflável para aviões. Foi só na década de 1980 que estas coisas se tornaram parte da condução quotidiana.
Isto agora é um requisito. A partir de 1998, todos os carros vendidos nos Estados Unidos exigiam airbags frontais duplos. Seguiram-se os camiões em 1999. As estatísticas não mentem. Os airbags frontais reduzem o risco de morte em uma colisão frontal em aproximadamente 30%. Isto é importante.
Mas não paramos por aí. Também foi adicionada proteção contra impactos laterais. Uma bolsa que se prende ao assento. Uma bolsa para pendurar na porta. Alguns veículos modernos acomodam seis, oito ou até mais em um chassi. Assim como os cintos de segurança antes deles, os airbags foram recebidos com ceticismo. agora? Este é o foco de intenso escrutínio governamental e da indústria.
Isto é ciência. E mecânica. Ainda há um futuro.
Leis do movimento
Esqueça os livros didáticos por enquanto. Veja a velocidade. Este é o produto da massa e da velocidade. É bastante simples. Um objeto em movimento continua a se mover, a menos que algo o force a parar. Se for um carro, você é o dono do carro. Existem objetos soltos. Enquanto você existir, você existe.
Se você não estiver usando o cinto de segurança, continue. Mesmo que o carro bata e pare. Seu corpo não.
É preciso força para parar esse impulso. Mas aqui está o problema. A corrente deve funcionar por um determinado período de tempo.
O acidente aconteceu rapidamente. O carro parou imediatamente. você não sabe. Houve pouco tempo para reagir. O objetivo do Sistema de Retenção Suplementar (SRS) é reduzir a velocidade a zero. Nada pode quebrar você neste processo.
A possibilidade de um airbag é pequena. Demora menos de um segundo. E o espaço entre a face e a alça é limitado. Se você forçá-lo a parar, poderá se ferir. Você pode sobreviver se desacelerar continuamente. É tudo uma questão de equilíbrio.
A seguir, vamos dar uma olhada nos componentes. E como esse travesseiro enche em milissegundos.
Inflação do airbag
Como os airbags realmente funcionam
O objetivo não é bloquear você. Isso ocorre porque isso retarda as coisas. igualmente. Menos de 1 segundo.
Três componentes resolvem este problema. Eles trabalham juntos para impedir que os usuários acessem o painel.
A embalagem é muito simples. Tecido de náilon fino. Dobre-o com segurança para um novo local, como volante, painel, assento ou porta. Aí está esperando. Silêncio.
Define quando o sensor é acionado. A expansão começa quando a força de impacto corresponde a atingir uma parede de tijolos a uma velocidade de 16-24 km/h. A embreagem mecânica muda. Grande mudança. Os contatos elétricos estão fechados. O sistema sabe que ocorreu uma falha.
É baseado no acelerômetro integrado do microchip. Meça a desaceleração. Fica claro o suficiente e o sinal desaparece.
O sistema de inflação assume o trabalho pesado. Misture azida de sódio (NaN3) e nitrato de potássio (KNO3). Esta reação produz nitrogênio. O ar quente do gás enche o saco. Rapidamente.
Os airbags fazem mais do que apenas disparar. Ele irá calcular para você.
E se a colisão for muito suave? Nada aconteceu. E se for muito difícil? O gás enche o saco em milissegundos. Em seguida, esvazie o saco. Você desliza para frente. devagar. controlado.
É por isso que os airbags são projetados para esvaziar em caso de colisão. Eles não são escudos. Uma almofada com temporizador.
A física da implantação
As primeiras tentativas de instalar airbags em carros enfrentaram desafios técnicos e de custos. O principal problema é o gás comprimido. Armazenando. Liberando isso. Fazendo isso com segurança.
Os pesquisadores tiveram que fazer perguntas difíceis.
É realmente possível instalar um tanque de gasolina em um carro sem destruir o interior? O tanque pode manter a pressão por mais de uma década sem vazar ou explodir? Mais importante ainda, como você enche o saco com rapidez suficiente para salvar uma vida sem que uma explosão estilhace seu para-brisa?
As mudanças de temperatura também são um pesadelo. O tempo frio retarda as reações químicas. O calor os acelera. Encontrar um meio-termo que funcione entre -20°F e 120°F pode parecer impossível à primeira vista.
A solução não é apenas um tanque maior. Isso é química. Mais especificamente, é um propelente sólido que queima em altas temperaturas e altas velocidades.
Propelentes sólidos assumem o controle
Os tanques de gás estavam esgotados. Eles são pesados, caros e ocupam muito espaço. A indústria mudou para propulsores sólidos. Pense nisso como um foguete dentro de um módulo.
Quando o sensor detecta uma colisão, um sinal elétrico ativa o dispositivo de ignição. O aborto acende o propulsor. Isto não é fumar no sentido tradicional. Aqui está uma análise rápida.
A reação produz gás nitrogênio. nitrogênio puro. Inerte. Comparado com outros subprodutos, é seguro inalar em altas concentrações.
O volume do gás expande imediatamente. A bolsa enche. Menos de 0,03 segundos.
Por que nitrogênio? Não reage com outras substâncias. Não suporta combustão. É só… ali. Expandindo.
O desafio é administrar essa expansão. Se a bolsa encher muito rapidamente, você poderá machucar as costelas. Muito lento para ser útil.
Os engenheiros resolveram o problema com a ventilação. Um pequeno orifício na parte de trás da mala permite que o gás saia quando o passageiro empurra a mala. Isso amortece o golpe. Transforma uma barreira rígida em um amortecedor dinâmico.
Custo e complexidade
A transição para propelentes sólidos resolve mais do que apenas a física. Reduziu custos.
Não existem tanques de aço de alta pressão. Não são necessárias válvulas complicadas. Tudo o que você tem é o invólucro de plástico, a unidade infladora e a própria bolsa.
A fabricação é mais fácil. Os módulos podem ser estampados e montados na mesma linha de produção que outras peças automotivas.
Mas não é perfeito. O propelente deve ser medido com precisão. Demais, você obtém força excessiva. Muito pouco e a bolsa não abre.
Consistência é a chave. Cada unidade tinha que funcionar.
Os primeiros fracassos ensinaram uma lição à indústria. A simplicidade vence. E em segurança, o simples funciona sempre.
Fator explosivo
Lembra-se do estrondo ensurdecedor que os pesquisadores temiam? Isso é verdade.
Se você já assistiu a um vídeo de teste de colisão, você o ouviu. Um som “pop” agudo. Como um tiro.
Foi o som do propelente acendendo e do saco rompendo a embalagem.
O design moderno amortece isso. O módulo é revestido com material absorvente de som. A sequência de disparo foi ajustada para minimizar choques acústicos.
ainda. Está com ruídos.
Mas como isso se compara a uma fratura no crânio ou no pescoço? O barulho não importa.
A evolução dos botijões de gás para os infladores de estado sólido foi um ponto de inflexão. Ele transferiu os airbags de um protótipo de luxo para equipamento padrão.
Eles devem encontrar uma maneira de desencadear uma reação química que produza nitrogênio para expansão. Os infladores de propelente sólido atenderam a essa demanda na década de 1970.
Este sistema reflete um foguete propulsor sólido. Propelente sólido inflama e queima muito rapidamente. Como resultado, uma grande quantidade de gás é produzida. Este gás faz com que o saco exploda de seu local de armazenamento. Ele pode viajar a velocidades de até 200 mph (322 km/h). É mais rápido que um piscar de olhos. Em um segundo, o gás escapa por pequenos orifícios. A bolsa esvazia. Você pode se mover novamente.
A sequência inteira leva apenas um vigésimo quinto de segundo. Quase não há tempo suficiente para salvar sua vida. A substância em pó dentro? É amido de milho ou pó de talco. Os fabricantes usam isso para manter a bolsa flexível durante o armazenamento.
Entenda as forças e localizações dos airbags
Desde o início, os especialistas alertaram que os airbags exigem cinto de segurança. Esta tecnologia só funciona em colisões frontais a mais de 10 milhas por hora (6 km/h). Os cintos de segurança protegem contra colisões secundárias, impactos traseiros e colisões secundárias. Mesmo com a tecnologia mais recente, só funciona se usado com cinto abdominal/ombro.
Se a distância for muito próxima, a força aplicada poderá causar danos. Os pesquisadores identificaram os primeiros 2 a 3 polegadas (5 a 8 cm) de inflação da zona de risco para airbags do motorista. Requer 25 cm (10 polegadas) de espaço livre. Meça a distância do centro do volante ao esterno.
Se você estiver sentado mais perto, ajuste sua posição.
- Empurre o banco para trás o máximo possível até chegar aos pedais.
- Incline um pouco o banco para trás. A maioria dos carros permite isso. Ajuda a atingir 10 polegadas de folga.
- Se o volante for ajustável, incline-o para baixo. Isso apontará a bolsa para o peito em vez de para a cabeça.
Regras para segurança e desativação de crianças
Para crianças as regras mudam. Um airbag pode ferir ou matar uma criança sem cinto sentada muito perto. Também existe perigo se a criança for lançada para a frente durante uma travagem de emergência.
Siga exatamente estas instruções:
- Crianças menores de 12 anos devem viajar no banco traseiro. Utilize um sistema de segurança infantil devidamente instalado e adequado à idade.
- Se uma cadeira de criança voltada para trás (menores de 1 ano e menos de 10 kg) estiver equipada com airbag, nunca deve ocupar o banco do passageiro dianteiro.
- Se o seu filho tiver pelo menos 1 ano de idade no banco dianteiro, utilize um banco voltado para a frente, um elevador ou um cinto de segurança adequado. Mova o assento o mais para trás possível.
Alguns proprietários podem solicitar que o airbag seja desativado. Isto é explicado a seguir.
Em 1997, a Administração Nacional de Segurança no Trânsito Rodoviário (NHTSA) enfrentou uma dura realidade. Os airbags não salvam apenas vidas. eles estavam matando pessoas menores. Motoristas mais curtos. A força de implantação foi alta demais para todos na cabine. É por isso que eles lançaram a regra final. Isso permite que os fabricantes reduzam a potência dos airbags em 20 a 35 por cento. Menos violento. Melhor para os vulneráveis.
Mas isso não é suficiente para todos. Algumas pessoas não conseguem sentar longe o suficiente. Alguns podem exigir cadeiras de criança voltadas para trás porque os bancos traseiros não existem ou são impraticáveis. eles abriram a porta para interruptores liga/desliga.
Estes não são padrão. Estas são ferramentas especiais destinadas a grupos de risco específicos. Você não podia simplesmente apertar um botão porque estava nervoso. É necessária permissão.
Quem é elegível para desativação?
As regras são rígidas. Você deve entrar em um desses grupos para receber uma carta de autorização da NHTSA. Sem essa carta, a oficina não tocaria nela.
Para motorista e passageiro:
Condição de saúde em que o risco de acionamento do airbag excede o risco do próprio acidente. Pense em deformidades torácicas graves ou outras deficiências físicas onde a força da bolsa é mais perigosa.
Lado do motorista:
Este é sobre geometria. Se você não estiver a pelo menos 25,4 cm (10 polegadas) do centro da tampa do airbag do motorista para operar o carro corretamente, você poderá estar coberto. Questões médicas mais esta restrição espacial.
Lado do passageiro:
Existem dois cenários principais aqui.
1. Transporte os bebês em cadeirinhas voltadas para a frente e para trás. Este é o caso se o carro não tiver banco traseiro, se o banco traseiro for muito pequeno para o assento ou se você precisar monitorar constantemente a saúde do seu filho.
2. Crianças de 1 a 12 anos devem viajar no banco dianteiro. Mais uma vez, apenas se não existirem bancos traseiros, se o número de crianças exceder a capacidade dos bancos traseiros ou se for necessária supervisão médica constante.
Preste atenção ao padrão. Isso não tem nada a ver com conforto. Isso ocorre porque os veículos são fisicamente incapazes de atender à distância segura e às necessidades médicas de emergência, e não têm espaço para atender aos protocolos de segurança padrão.
O obstáculo da papelada
Se você acha que é uma ida fácil ao balcão de peças, você está errado. Certos processos são necessários.
Primeiro, você precisará do panfleto da NHTSA, Airbags e interruptores: informações para tomar decisões informadas. Além disso, você também precisa do formulário Solicitação de chave liga-desliga do airbag *.
Onde posso encontrar isso?
– O site da NHTSA.
– Clube AAA.
– Concessionárias de carros novos.
– Departamento Estadual de Veículos Automotores.
Por favor preencha o formulário. Enviado à NHTSA para revisão. Se aceito, você receberá uma carta de aceitação. Leve esta carta a uma oficina.
Fale com um revendedor ou profissional antes de iniciar o extenso processo de documentação. Verifique se o Switch está disponível para uma marca e modelo específicos. Caso contrário, o processo pode ser diferente.
Requisitos de retrofit
Se você deseja instalar um interruptor liga/desliga de retrofit, a lei federal é implacável. O interruptor deve ser operado por uma chave. Nenhuma bobagem sem chave. Também deve ter uma luz avisadora que indique se as malas estão colocadas ou desligadas.
Esses recursos de segurança não são opcionais. Evita a desativação acidental. Eles garantem que você conheça o status do seu sistema de segurança passiva.
E quanto às condições médicas?
É aqui que as pessoas ficam confusas. Só porque você tem um problema médico não significa que seu airbag deva disparar.
Um grupo de médicos da Conferência Nacional sobre Indicações Médicas para Desativação de Airbags revisou a enxurrada de cartas enviadas à Administração Nacional de Segurança no Trânsito Rodoviário. Eles se concentraram em reclamações comuns. Eles disseram não para muitas pessoas.
Os pré-requisitos são:
– marca-passo
– Use óculos
– Angina de peito
– enfisema
– Asma
– Mastectomia anterior
– Você já fez uma cirurgia nas costas ou no pescoço antes
– velhice
– Osteoporose
-artrite
– Gravidez
Eles não podem ser desativados. O risco de acionamento do airbag ainda é considerado menor do que o risco de uma colisão sem airbag. Os airbags são projetados para serem acionados com força suficiente para superar a resistência. Na maioria das situações, esta força é administrável.
A regra das 10 polegadas
Mesmo que o interruptor esteja presente, não o desligue, a menos que seja necessário. Se você conseguir sentar-se 25 centímetros, fique parado.
Os airbags são dispositivos altamente explosivos. Isto não é um travesseiro. Buffer de gás criado em milissegundos. Se abordada, a pressão pode causar fraturas faciais graves, lesões oculares e lesões internas.
Para aqueles que não conseguem atingir esta distância, reduzir a distância é a única opção lógica. O risco de ferimentos causados pela bolsa é maior que o risco de colisão.
Fábrica e mudança
Você pode notar a diferença aqui. Os interruptores instalados de fábrica são permitidos em circunstâncias limitadas. Somente se o veículo não tiver banco traseiro ou se o banco traseiro for muito pequeno para uma cadeira de criança voltada para trás.
E os motoristas? de jeito nenhum. Os fabricantes não estão autorizados a instalar interruptores do airbag do motorista em veículos novos.
Por que? A NHTSA está preocupada com uma violação do código. Se todo carro novo tivesse um interruptor no painel, as pessoas o desligariam por conveniência. Eles estavam com os pés no painel. Eles se sentam muito próximos um do outro. Airbags também são uma opção.
Eles também estão preocupados com os recursos de engenharia. Combinar interruptores e redesenhar painéis desvia a atenção do desenvolvimento de sistemas de airbag mais seguros e avançados. É melhor tornar os airbags mais seguros para todos do que facilitar a fuga das pessoas.
Exceções individuais
E se o carro for velho? E se o fabricante não oferecer um interruptor liga/desliga de retrofit?
A NHTSA emite uma licença caso a caso. Mesmo que os critérios sejam cumpridos, a licença ainda pode ser concedida se não existirem interruptores aprovados no mercado. Isto não é uma garantia. Este é um processo de revisão.
Mas existe uma regra absoluta. Não tente desativar o airbag sozinho.
Este não é um projeto DIY. O módulo do airbag contém explosivos. Se não for manuseado corretamente, você poderá ferir a si mesmo ou a outras pessoas. Este sistema é baseado em tempo preciso e integridade elétrica. Não temos as ferramentas para replicá-lo.
Os airbags são uma engenharia séria. Isso pode salvar vidas. Mas para algumas pessoas é perigoso. As regras de desativação refletem esta tensão. Há uma razão para sua dureza. Equilibram as necessidades de protecção de muitos com as necessidades de sobrevivência de poucos.
O futuro dos airbags
A discussão não parou por aí. À medida que os sensores se tornam mais inteligentes. À medida que as câmeras melhoram. Os airbags também se desenvolveram. Mas isso é outra história.
Matemática de milissegundos para proteção contra impactos laterais
As colisões laterais causam 30% de todos os acidentes, mas 40% resultam em ferimentos graves. Até recentemente, a indústria automotiva concentrava-se em colisões dianteiras e traseiras. Isso está mudando. Os fabricantes de automóveis reforçaram as molduras das portas e as estruturas do teto, mas a verdadeira inovação são os airbags laterais.
Os airbags frontais são fáceis. O pára-choques, o capô e o motor absorvem a energia inicial. Leva de 30 a 40 milissegundos para que essa força seja transmitida ao passageiro. Os impactos colaterais são terríveis. Não há zona de deformação. Existem apenas portas finas e alguns centímetros entre você e os outros carros. Os airbags devem disparar dentro de 5–6 milissegundos. Esta é a diferença entre a vida e a morte.
Projetos com encosto vs. montados na porta
Os engenheiros da Volvo decidiram que a montagem no encosto do banco era a melhor solução. Protege passageiros de todos os tamanhos, independentemente da posição do assento. Eles instalaram um sensor mecânico na almofada do assento que funciona como gatilho. Isto evita que o airbag do lado não afetado infle. Também evita acionamentos desnecessários devido a pequenas colisões com pedestres ou ciclistas. Para que esses dispositivos sejam ativados, a colisão deve ocorrer a aproximadamente 19 km/h (12 milhas por hora).
A BMW escolheu outro caminho. Eles escolheram os airbags montados nas portas. A moldura da porta adiciona volume. Isso pode acomodar malas maiores e cobre uma área mais ampla.
Proteção de cabeça: ITS e airbags de cortina
O maior risco em colisões laterais é o ferimento na cabeça. Os airbags de cabeça são conhecidos como Estrutura Tubular Inflável (ITS) e parecem salsichas compridas. Ele permanece no ar por cerca de 5 segundos. Isto evita impactos secundários ou terceiros. Funciona em conjunto com airbags laterais para proteger os passageiros.
Outra opção é o airbag de cortina. O objetivo de ambos os sistemas é evitar que as cabeças batam nas janelas ou invadam os componentes do veículo. A ciência ainda é nova. O progresso está acontecendo rapidamente à medida que os projetistas analisam dados de acidentes do mundo real e melhoram esses benefícios que salvam vidas.
