Airbag per auto: cos'è e come funziona

05-Ott-2018  
  • Airbag Porsche Panamera

L'airbag è uno dei dispositivi di sicurezza più importanti tra quelli presenti a bordo di un'auto: un cuscino che in caso di urto si gonfia istantaneamente proteggendo in questo modo gli occupanti della vettura.

Di seguito troverete tutto quello che c'è da sapere sull'airbag per auto (che, ricordiamolo sempre, non rimpiazza la cintura di sicurezza e non può essere riutilizzato): cos'è, come funziona, da quali materiali è composto, dov'è posizionato, come e quando scoppia e come bisogna comportarsi in caso di gravidanza o quando è presente a bordo un seggiolino per bambini.

Airbag per auto: quando è nato?

L'airbag è stato inventato nel 1952 dallo statunitense John W. Hetrick ma prima di arrivare su un'auto di serie – nel 1973 grazie al gruppo General Motors – gli ingegneri hanno dovuto risolvere molti problemi. Primo su tutti quello di trovare una soluzione per gonfiare velocemente il cuscino: con l'aria compressa l'airbag impiegava infatti troppo tempo a riempirsi (rendendo così inutile il suo compito) e quindi si è passati all'utilizzo di cariche pirotecniche.

INDICE
com'è fatto L'AIRBAG?
dove sono posizionati I CUSCINI SALVAVITA?
come e quando scoppiano I CUSCINI GONFIABILI?
Cosa fa la centralina airbag?
Quali sono i sensori?
Airbag per auto in gravidanza
Airbag con seggiolini per bambini

L'airbag per auto è formato da un cuscino gonfiabile dal relativo supporto, da un generatore e dal relativo supporto e dalla copertura. Costituito da un tessuto in poliammide solido (resistente all'invecchiamento e con un basso coefficiente d'attrito per avere uno scoppio leggero e un contatto con la pelle che non provochi abrasioni)é, presenta al suo interno dei nastri di trattenimento che al momento dello scoppio mantengono il cuscino nella forma desiderata mentre nella parte posteriore ci sono aperture di efflusso attraverso le quali fuoriesce il gas. La “nuvola bianca” che esce durante l'esplosione è invece talco, usato per aiutare l'apertura dell'airbag.

Tra le altre componenti del sistema segnaliamo il riconoscimento del sedile, occupato (attraverso tappetini sensibili composti da sensori di pressione e un'elettronica di valutazione o da sensori a infrarossi e a ultrasuoni) e la molla a spirale: quest'ultima collega il piantone sterzo fisso al volante mobile e durante il movimento di rotazione del volante gesdtisce il collegamento tra la centralina airbag e il generatore di gas. Il circuito stampato flessibile è avvolto a spirale per seguire il movimento di rotazione di 2,5 giri in entrambe le direzioni.

C'è l'airbag del guidatore sul volante, quello del passeggero sulla plancia (salvo alcune eccezioni: ad esempio sulla Citroën C4 Cactus spunta dal tetto per avere un vano portaoggetti più ampio), quelli laterali integrati nello schienale del sedile o nella portiera, quelli laterali a tendina che proteggono la testa dei passeggeri anteriori e posteriori in caso di urto laterale e quelli per le ginocchia del guidatore.

Non mancano inoltre cuscini integrati nelle cinture di sicurezza per ridurre i traumi al torace, quelli esterni alla base del parabrezza per proteggere il pedone investito e persino quelli dietro gli schienali dei sedili posteriori (come nel caso della Toyota iQ).

In caso di incidente il generatore dell'airbag viene innescato dalla centralina e la corrente di accensione e riscalda un sottile filo che accende la capsula di innesco.

Non si verifica un'esplosione ma una combustione della carica di attivazione, costituita da azoturo di sodio. Il gas prodotto durante la combustione si espande e provoca una reazione con l'ossidante: dalla reazione con l'ossigeno si genera ad esempio ossido di rame o di ferro e azoro quasi puro che riempie il cuscino. L'azoturo di sodio è però tossico e per questa ragione come carica di attivazione vengono inseriti altri combustibili solidi privi di azoturo che generano anche anidride carbonica e vapore acqueo oltre all'azoto.

Il propellente utilizzato – sotto forma di compresse e chiuso ermeticamente nella camera di combustione – varia a seconda della grandezza dell'airbag e della velocità di apertura richiesta. Attraverso la reazione chimica dopo l'accensione, nella camera di combustione si raggiunge una temperatura di 700° C. Il gas prodotto affluisce con una pressione di circa 120 bar attraverso un filtro a rete e si raffredda in modo che all'uscita la temperatura sia inferiore a 80° C.

Nell'airbag passeggero e in quelli laterali vengono usati generatori ibridi: oltre al gas prodotto durante la combustione viene usata anche una seconda fonte di gas contenuta in un recipiente a pressione chiuso da una membrana composta per il 96% da argon e per il 4% da elio con una pressione di circa 220 bar. In caso di azionamento la carica di attivazione mette in movimento un pistone che sfonda la membrana e permette al gas di fuoriuscire.

Gli airbag laterali sono quelli più vicini alla zona di impatto in caso di incidente e per questo motivo hanno bisogno di tempi più rapidi per l'attivazione dei generatori di gas e per il riempimento dei cuscini.

La centralina airbag – posizionata solitamente nel tunnel centrale – svolge le seguenti funzioni: riconoscimento degli incidenti, riconoscimento tempestivo dei segnali forniti dai sensori, attivazione tempestiva dei circuiti di detonazione necessari, alimentazione dei circuiti di detonazione mediante condensatore, autodiagnosi dell'intero sistema, memorizzazione dei guasti rilevati nella memoria guasti, attivazione della spia airbag in caso di guasto del sistema e collegamento alle altre centraline tramite bus CAN.

La centralina può inoltre suddividere gli incidenti in base alla gravità e azionare l'airbag a seconda del livello della collisione.

I sensori degli airbag per auto hanno il compito di rilevare l'urto e di inviare il più rapidamente possibile le informazioni alla centralina.

I sensori frontali sono sempre doppi e funzionano come sistemi molla/massa. Nel sensore si trova un rullo inerziale con un peso normalizzato avvolto da un nastro costituito da una molla in bronzo le cui estremità sono fissate rispettivamente sul rullo inerziale e sul corpo del sensore. Questo permette al rullo di muoversi solo se l'azione della forza proviene da una determinata direzione e in quel caso rotola vincendo la forza di srotolamento della molla in bronzo e chiude tramite un contatto il circuito verso la centralina. Gli accelerometri possono anche contenere una massa di silicio che si muove nel sensore se si verifica un'azione della forza.

I sensori di pressione vengono montati nelle portiere e in caso di incidente reagiscono alla variazione di pressione mentre il sensore di safing ha il compito di evitare un'attivazione involontaria degli airbag.

Diffidate di chi consiglia di disattivare l'airbag del passeggero in caso di gravidanza: l'unica avvertenza è quella di posizionare la cintura di sicurezza sotto la pancia e di indossare se possibile una fascia pelvica. Durante la guida (operazione sconsigliata al nono mese) bisognerebbe tenere il volante il più possibile lontano dalla pancia.

I seggiolini per bambini rivolti in senso contrario alla marcia non vanno mai collocati di fronte a un airbag: bisogna disattivare sempre l'airbag passeggero se il seggiolino è sul sedile davanti mentre dietro va installato in posizione centrale.

Autore: Marco Coletto


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