Airbag System - Aufbau & Funktionsweise
Passive Sicherheitssysteme haben die Aufgabe, bei einem Unfall den bestmöglichen Schutz der Passagiere zu gewährleisten. Airbags gibt es heute in den unterschiedlichsten Varianten und sie gehören mittlerweile in allen Fahrzeugklassen zum Standard. Auf dieser Seite können Sie nachlesen, aus welchen Komponenten ein modernes Rückhaltesystem besteht und wie Airbags und Gurtstraffer im Ernstfall Autofahrer vor Verletzungen schützen. Ergänzt werden diese Informationen von wichtigen Hinweisen für die Fehlersuche an passiven Sicherheitssystemen.
Wichtiger Sicherheitshinweis
- 1. Grundlagen
- 2. Bauteile
- 3. Aufbau
- 4. Fehlersuche
Airbag-System SRS
Airbag Funktionsweise
In modernen Steuergeräten werden Informationen abgespeichert, die aus diversen Crashtests gewonnen wurden. Sie ermöglichen es, einen Unfall nach einer „Crashschwere“ einzuteilen.
Dabei werden folgende Unterscheidungen gemacht:
- Crashschwere 0 = leichter Unfall, es werden keine Airbags ausgelöst
- Crashschwere 1 = mittlerer Unfall, es ist möglich, dass Airbags in der ersten Stufe ausgelöst werden
- Crashschwere 2 = schwerer Unfall, es werden Airbags in der ersten Stufe ausgelöst
- Crashschwere 3 = sehr schwerer Unfall, es werden Airbags in der ersten und zweiten Stufe ausgelöst
Neben der „Crashschwere“ werden vom Steuergerät für die Auslösestrategie noch Informationen über die Unfallrichtung (Einwirkung der Kraft), zum Beispiel 0°, 30° und die Unfallart berücksichtigt. Auch Informationen, ob die Insassen angeschnallt sind oder nicht werden mit berücksichtigt.
Eine weitere Aufbaumöglichkeit für Bewegungssensoren ist die Verwendung einer Siliziummasse. Kommt es zu einer Krafteinwirkung, wird die Siliziummasse im Sensor bewegt. Durch die Art der Aufhängung der Masse im Sensor, kommt es zu einer elektrischen Kapazitätsänderung, die als Information für das Steuergerät dient.
Aufgrund ihrer schnellen Erfassungsmöglichkeit werden diese Sensoren eingesetzt, um bei Seitenunfällen möglichst schnell Informationen an das Steuergerät zu liefern.
Es kommen auch Drucksensoren zum Einsatz. Diese werden in die Türen eingebaut und reagieren auf die Druckänderung innerhalb der Türen bei einem Unfall. Bei Fahrzeugen, bei denen diese Drucksensoren verwendet werden, ist es sehr wichtig, dass die Türabdichtungsfolien nach einer Demontage wieder ordnungsgemäß eingebaut werden. Kommt es aufgrund einer falsch montierten Türabdichtungsfolie zu einem Druckverlust während eines Unfalles, kann die Funktion der Drucksensoren beeinträchtigt werden.
Bei der Montage der Crashsensoren ist immer die Einbaurichtung, die durch einen Pfeil auf dem Sensor angezeigt wird, zu beachten. Die Auslöseschwelle liegt bei einer Beschleunigung von ca. 3 – 5 g. Aus Sicherheitsgründen, um ein ungewolltes Auslösen zu vermeiden, müssen immer zwei, von einander unabhängig arbeitende Sensoren, die Information zum Auslösen des /der Airbags senden. Als Sicherheitssensor dient der Safing-Sensor.
Aufbau eines Airbags
Welches Treibmittel verwendet wird hängt davon ab, wie groß der Luftsack ist und wie hoch die Öffnungsgeschwindigkeit sein muss. Durch die chemische Reaktion nach der Zündung, entstehen im Brennraum Temperaturen von 700°C. Das entstehende Gas strömt mit ca. 120 bar Druck durch ein Filtersieb. Dabei erfolgt eine Abkühlung, damit am Austritt die Temperatur unter 80°C liegt, um eine Gefährdung der Fahrzeuginsassen zu vermeiden. Die Geräuschentwicklung ist ähnlich der eines Gewehrschusses. Es dauert ca. 30 ms, bis der Luftsack komplett gefüllt ist. Bei neueren Systemen kommen zweistufige Gasgeneratoren zum Einsatz. Das Steuergerät zündet, abhängig von der schwere des Unfalls, nacheinander die beiden Zündpillen. Je kürzer der Abstand zwischen den Zündungen ist, je schneller füllt sich der Luftsack. Es werden in jedem Fall immer beide Gasgeneratoren gezündet, um die Fahrzeuginsassen sicher aus dem Unfallfahrzeug zu bergen.
Bei dem Beifahrer- oder Seiten-Airbag werden Hybridgeneratoren eingesetzt. Bei dieser Art von Generatoren, wird neben dem Gas vom Abbrand, auch eine zweite Gasquelle eingesetzt. In einem Druckbehälter befinden sich eine Gasmischung aus 96 % Argon und 4 % Helium mit einem Druck von ca. 220 bar. Der Druckbehälter ist durch eine Membran verschlossen. Im Auslösefall wird durch die Treibladung ein Kolben bewegt, der die Membran durchschlägt und somit ein Ausströmen des Gases ermöglicht. Das beim Abbrand entstehende Gas vermischt sich mit dem Gas im Druckbehälter, wodurch die Austrittstemperatur bei ca. 56°C liegt. Das Volumen des Beifahrer-Airbags beträgt ca. 140 l und ist in ca. 35 ms komplett gefüllt.
Gurtkraftbegrenzer
Die Gurtkraftbegrenzer sind adaptive Gurtautomaten, bei denen mit Hilfe eines Gasgenerators, wie im Airbag, eine Umschaltung zwischen einem hohen und niedrigen Kraftniveau erfolgt.
Durch die optimale Abstimmung, zwischen Gurtstraffer und Airbag, wird die kinetische Energie der Fahrzeuginsassen langsam über die gesamte Unfalldauer abgebaut und die Belastungen reduziert.
Prüf- und diagnosearbeiten am Airbag System
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