¿ Cómo se ensaya un Airbag? - VTI SL Comunicación
El airbag es unos de los elementos de seguridad pasiva más conocidos. La función del airbag es evitar que las personas impacten directamente con las piezas rígidas del vehículo. Cuando una parte del cuerpo choca en primer lugar con la bolsa de aire del airbag se absorbe energía cinética amortiguando el impacto y reduciendo la gravedad de los posibles daños.
En sus orígenes, el airbag se situaba en el volante minimizando el impacto de cabeza y torso del conductor frente al mismo. En la actualidad además del airbag frontal, existen modelos de airbags laterales, traseros, de cortina… situados en asientos, puertas, salpicaderos… minimizando daños en el resto del cuerpo, en especial, además de en cabeza y tronco, en las extremidades inferiores y extendiendo su protección al resto de ocupantes del vehículo.
De hecho, los airbags han ampliado su rango de acción saliendo del interior vehículo para situarse en muchos modelos de automóvil en capó y paragolpes para la protección de peatones e incluso en chalecos y otras prendas para motoristas y ciclistas.
Pero ¿cómo funciona un airbag?
Un airbag se compone de una bolsa y una unidad de control con su sensorización correspondiente. La bolsa, en su mayoría de nylon, con venteo y dimensiones apropiadas contiene en su interior uno o varios generadores de gas e ignitores.
La unidad de control es capaz, a partir de la lógica programada y las señales provenientes de los sensores, de interpretar que se ha producido una colisión y emitir una señal eléctrica al ignitor para iniciar el despliegue del airbag.
El ignitor trasforma la señal eléctrica en calor provocando que el generador de gas inicie una pequeña detonación donde se producirá el gas necesario para el inflado de la bolsa.
Una vez se produzca el impacto, las válvulas del venteo regularán la presión en la bolsa evitando una brusca desaceleración en todo el rango de funcionamiento.
¿Cómo se ensayan?
Para asegurarse de que el airbag funciona según lo esperado son muchos los ensayos a los que debe someterse.
Sin pretender abarcar todos los ensayos, en una primera clasificación y si nos limitamos a los ensayos de conformidad de producción (CoP) podemos distinguir:
Por su parte, las unidades de control tienen sus propios ensayos en laboratorio en los que no profundizaremos, para en último término realizar las pruebas de vehículo completo en circuito y laboratorio de choque.
Nos centraremos en los ensayos de airbag integrado en componente de automóvil
Los ensayos de despliegue de airbag integrado en componente se rigen bajo las normativas internacionales generales (en Europa la Normativa Crash – UNECE, y en USA la FMVVS-208) y requisitos propios del fabricante de componente y vehículo completo.
Los ensayos tienen lugar en salas acondicionadas dentro de los diferentes laboratorios en las que el Banco de Despliegue de Airbags (SDA) genera una señal eléctrica que simula la señal de inicio de despliegue de la unidad de control.
La señal consiste en un conjunto de pulsos eléctricos individualizados para cada ignitor y configurables tanto en amplitud como en duración. Aunque los valores son muy dependientes del modelo, se trata de pulsos cuadrados de aproximadamente 1.75A y 2ms de duración.
El SDA se encarga tanto de la generación como de la adquisición a alta frecuencia de voltaje e intensidad medida en bornas del ignitor.
Para verificar condiciones de inicio y finalización de ensayo el SBA mide la resistencia en bornas del ignitor antes y después del ensayo, evitando la realización del test si las condiciones no son las apropiadas.
Respecto al acondicionamiento de la sala no debemos olvidar que la ignición de un airbag es una pequeña detonación en la que además se generan pequeñas partículas, que si bien no son perjudiciales si se inhalan de forma ocasional (lo esperado en un accidente), pueden ocasionar problemas de salud bajo un contacto continuado como el que podría producirse en el laboratorio de ensayo. Por ello es fundamental que las salas cuenten con un apropiado aislamiento acústico, sistema de extracción y seguridades de acceso.
Las distintas regulaciones suelen exigir que los ensayos además de a temperatura ambiente se realicen a alta y baja temperatura (los rangos dependen del fabricante, pero puede tomarse como valores referencia 80ºC, 20ºC y -10ºC). Se necesita por tanto que la sala se encuentre climatizada y disponer de un elemento específico para la climatización de los airbags como las cámaras climáticas.
Finalmente debemos considerar que para verificar tanto temporal como dimensionalmente el despliegue de la bolsa es necesario filmar la secuencia a alta velocidad. El despliegue de un airbag se produce en menos de 30ms. Por ello la sala de despliegue debe disponer de un sistema de grabación e iluminación apropiado.
Los SDA más completos además de la generación de señal gestionan el control y sincronización de estos sistemas periféricos, así como de la monitorización de las seguridades de la sala.
Nuestro SDA, es un sistema modular y versátil altamente customizable que permite desde, en su versión más sencilla, la realización de los ensayos individuales de CoP de ignitor, generador de gas o bolsa en su conjunto, hasta los ensayos aquí descritos con gestión de sala, llegando hasta ensayos de desarrollo de mayor complejidad con posibilidad de adquisición y tratamiento de señal de otros parámetros específicos, análisis y presentación de resultados a demanda.
La verificación de un airbag puede parecer un exhaustivo conjunto de ensayos, pero todo es poco para estar más seguros al volante.