El Airbag en los automóviles

Los airbags son bolsas de aire de seguridad para el conductor de un vehículo y los pasajeros que mediante un sistema pirotécnico estallan en fracción de segundos cuando el auto choca contra un objeto sólido a una velocidad importante. El objetivo del airbag es impedir que los ocupantes del vehículo se golpeen con alguna parte del mismo. Los airbags son elementos de seguridad muy importantes cuya tecnología que no siempre fue perfecta y que ha ido evolucionando durante los años.

¿Qué son los airbags?

Los airbags son un tipo de dispositivo de seguridad del automóvil. Un airbag consta de un cojín flexible que se infla rápidamente en caso de colisión. El propósito de un airbag es proteger a los ocupantes de un vehículo en caso de un choque. Los automóviles pueden contener varios airbags en ubicaciones frontales y laterales. Los sensores del vehículo pueden desplegar una o varias bolsas de aire en zonas del vehículo a distintas velocidades, según el ángulo, la gravedad y el tipo de impacto. Los airbags o bolsas de aire generalmente se diseñan con el objetivo de brindar protección adicional a un ocupante que está sujeto por el cinturón de seguridad del automóvil. La mayoría de los airbags solo se pueden utilizar una vez.

Los primeros diseños de airbags comerciales se introdujeron en la década de 1970, pero el uso generalizado no comenzó hasta finales de la década de 1980. Se han utilizado diferentes términos para los airbags a lo largo de los años. Cuando se introdujeron por primera vez, se las conocía como "sistemas de sujeción con colchón de aire".

Funcionamiento de los airbags

La idea detrás de un airbag es aprovechar la física de un choque. En el caso de una colisión frontal, un automóvil generalmente se detiene rápidamente. El cuerpo del conductor, por supuesto, no. Sigue la segunda ley de Newton: su impulso continúa hasta que una fuerza externa (generalmente el volante, el tablero o el parabrisas) lo detiene. Un airbag no solo suaviza el golpe. En realidad, reduce el impacto al estirarlo durante un período de tiempo más largo. También distribuye el impacto sobre un área más grande del cuerpo. De esa manera, ninguna zona (frente, barbilla, cuello) se lleva la peor parte. Es por eso que los airbags se inflan y luego se desinflan rápidamente, para llevar gradualmente el impulso del conductor de 60 mph a cero.

  1. Cuando un automóvil golpea algo, comienza a desacelerar (perder velocidad) muy rápidamente.
  2. Un acelerómetro (chip electrónico que mide la aceleración o la fuerza) detecta el cambio de velocidad.
  3. Si la desaceleración es lo suficientemente grande, el acelerómetro activa el circuito del airbag. El frenado normal no genera suficiente fuerza para hacer esto.
  4. El circuito del airbag pasa una corriente eléctrica a través de un elemento calefactor (un poco como uno de los cables de una tostadora).
  5. El elemento calefactor enciende un explosivo químico. Los airbags más antiguos usaban azida de sodio como explosivo; los más nuevos utilizan diferentes productos químicos.
  6. A medida que el explosivo se quema, genera una gran cantidad de gas inofensivo (por lo general, nitrógeno o argón) que se inunda en una bolsa de naylon colocada detrás del volante.
  7. A medida que la bolsa se expande, sopla la cubierta de plástico del volante y se infla frente al conductor. La bolsa está recubierta con una sustancia calcárea, como polvos de talco, para ayudar a que se desenvuelva sin problemas.
  8. El conductor (avanzando por el impacto) empuja contra la bolsa. Esto hace que la bolsa se desinfle ya que el gas que contiene escapa a través de pequeños agujeros alrededor de sus bordes. Para cuando el automóvil se detiene, la bolsa debería haberse desinflado por completo.

Las partes de un airbag

Hay seis partes principales de un sistema de bolsa de aire: un acelerómetro; un circuito; un elemento calefactor; una carga explosiva; y la bolsa en sí.

El acelerómetro realiza un seguimiento de la rapidez con la que cambia la velocidad de su vehículo. Cuando su automóvil choca con otro automóvil, una pared, un poste de teléfono o un ciervo, el acelerómetro activa el circuito. Luego, el circuito envía una corriente eléctrica a través del elemento calefactor, que es similar a los de su tostadora, excepto que se calienta mucho más rápido.

Esto enciende la carga, a menudo gránulos sólidos de azida de sodio (NaN3), que explota. La explosión produce gas nitrógeno (N2~) que llena la bolsa de aire de nailon desinflada (empaquetada en la columna de dirección, el tablero o la puerta del automóvil) a aproximadamente 200 millas por hora. Toda la reacción toma apenas 1/25 de segundo.

La mecánica es bastante simple.

La bolsa en sí tiene pequeños agujeros que comienzan a liberar el gas tan pronto como se llena. El objetivo es que la bolsa se desinfle cuando tu cabeza la golpea. De esa manera, absorbe el impacto, en lugar de que su cabeza rebote contra la bolsa de aire completamente inflada y le provoque el tipo de latigazo cervical que podría romperle el cuello.

A veces sale una bocanada de polvo blanco de la bolsa. Eso es almidón de maíz o polvos de talco para mantener la bolsa flexible mientras está almacenada. (Al igual que una banda elástica que se seca y se agrieta con el tiempo, las bolsas de aire pueden hacer lo mismo). La mayoría de las bolsas de aire actuales tienen revestimientos de silicona, lo que hace que esto sea innecesario.

Tipos de airbags

La industria de reparación de vehículos por colisiones es enorme; hay un flujo constante de colisiones y autos que deben repararse. Una parte importante de la reparación de colisiones es arreglar los vehículos y arreglar las bolsas de aire. El objetivo de una bolsa de aire es reducir la velocidad del movimiento hacia adelante del conductor o del pasajero.

Hay varios tipos de airbags, y están ubicados en diferentes lugares del vehículo.

Airbags laterales

Estos suelen estar ubicados en el respaldo del asiento y se inflan entre la puerta y el ocupante del asiento. Se estima que las bolsas de aire laterales reducen las lesiones torácicas graves en colisiones de impacto lateral en aproximadamente un 25 %. Hay 2 tipos de airbags frontales. La primera es la bolsa de aire para el torso que protege su torso y la segunda es la bolsa de aire de cortina que se despliega desde el techo del automóvil para proteger su cabeza. Los airbags laterales protegen a los pasajeros en caso de impacto lateral. Hay dos tipos principales: una bolsa de aire lateral para el torso y una bolsa de aire de cortina.

Airbags delanteros

Por lo general, se despliega desde el volante para proteger al conductor de golpear otras partes del automóvil en un choque frontal. ¿Conductores? Las bolsas de aire están diseñadas para usarse junto con los cinturones de seguridad y no ofrecen protección en caso de un choque de impacto lateral.

Estas bolsas de aire están montadas en el volante para ofrecer protección al conductor y en el tablero para proteger al pasajero de al lado. Muchos autos nuevos tienen un sensor de peso para el asiento del pasajero delantero que evitará que la bolsa de aire se despliegue si hay un niño pequeño sentado allí. En los automóviles más antiguos sin sensor de peso, la fuerza de la bolsa de aire puede causar lesiones en los niños más pequeños, por lo que el gobierno sugiere que los niños menores de 13 años viajen en el asiento trasero.

Airbags para las rodillas

Estos están instalados en la parte inferior del tablero, directamente frente a las rodillas del pasajero. Cuando ocurre una colisión, se inflan para llenar el espacio entre el tablero y la parte inferior de las piernas del pasajero.

Cinturón de seguridad inflable

Esta tecnología funciona como una bolsa de aire y fue diseñada para proteger los huesos frágiles de los pasajeros del asiento trasero, como niños y ancianos, que son más vulnerables a lesiones en la cabeza, el pecho y el cuello.

Los airbags en la actualidad

Las bolsas de aire se consideran dispositivos pasivos porque no es necesario activar la bolsa de aire para usarla. Actualmente, hay cuatro tipos de bolsas de aire disponibles en los automóviles estadounidenses: bolsas de aire delanteras, bolsas de aire para impactos laterales, bolsas de aire para las rodillas y bolsas de aire laterales tipo cortina.

La bolsa de aire lateral de cortina se despliega para brindar protección a la cabeza en una colisión de impacto lateral. La bolsa de aire lateral de cortina se compone de una cortina inflable que se despliega desde el forro del techo del automóvil y cubre las ventanas a lo largo del costado del vehículo. Este tipo de bolsa de aire permanece desplegada en un vuelco y no se desinfla. Una bolsa de aire de impacto lateral se despliega desde la puerta o el asiento y brinda protección a su torso, particularmente en choques laterales.

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