ESTRUCTURA Y FUNCIONAMIENTO DEL AIRBAG

Aquí encontrará útiles conocimientos y prácticos consejos relacionados con el sistema airbag del vehículo.

Los sistemas de seguridad pasiva tienen la función de ofrecer la mejor protección posible de los pasajeros en caso de accidente. Hoy en día, existen numerosos modelos de airbag y poco a poco se han convertido en un estándar en todas las clases de vehículos. En esta página podrá conocer qué componentes forman parte de un sistema de retención y cómo los airbags y los tensores del cinturón protegen a los conductores de posibles daños en caso de accidente serio. Toda esta información se completa con importantes instrucciones para la búsqueda de fallos en los sistemas de seguridad pasiva.

Indicación de seguridad importante
La siguiente información técnica y consejos prácticos han sido elaborados por HELLA con el fin de ayudar de forma profesional a los talleres de vehículos en su trabajo diario. La información facilitada en esta página web está pensada solamente para personal debidamente cualificado y con formación específica.

SISTEMA AIRBAG SRS: FUNDAMENTOS

En este capítulo queremos ocuparnos del sistema airbag. Nos gustaría explicar todos los recambios, su función, cómo se ponen en marcha y los posibles pasos a seguir para localizar una avería. Dado que la tecnología, desde la introducción de los sistemas airbag, se ha desarrollado de manera vertiginosa en los últimos años, vamos a describir las piezas y los procesos de manera general.

 

Para obtener una visión más detallada de los sistemas en algún vehículo concreto, deberán consultarse las indicaciones del fabricante del vehículo. Las tareas de mantenimiento y diagnosis solamente podrán ser realizadas por personal debidamente cualificado y formado.

 

Deberán tenerse en cuenta todos las prescripciones y las directrices legales. En los años 60 surgieron las primeras ideas para crear un sistema airbag. En aquella época representaba un obstáculo enorme el tiempo que necesitaba la bolsa de aire para hincharse. Se intentó solucionar este problema con aire comprimido. Sin embargo, esta opción no cumplía con los requisitos necesarios. A principios de los años 70 se lograron los primeros éxitos y la bolsa de aire podía inflarse en el tiempo previsto con la ayuda de cargas propulsoras y pirotécnicas.

 

Los primeros sistemas airbag se introdujeron a mediados de los 70 y principios de los 80 en vehículos de gama alta. A finales de los 80 se introdujo el airbag para el acompañante, y poco o poco se crearon otros modelos, como p.ej. el airbag para la cabeza o para los laterales. Actualmente, los sistemas airbag forman parte del equipamiento estándar de un vehículo.

FUNCIONAMIENTO DEL AIRBAG: COMPONENTES

En las unidades de control modernas se almacena información que se ha obtenido gracias a diversos tests que simulan accidentes. Permiten clasificar el accidente por su grado de gravedad.

 

Se realizan las siguientes clasificaciones:

  • Gravedad 0 = accidente leve; no se ha accionado ningún airbag
  • Gravedad 1 = accidente de gravedad media; es posible que se hayan activado los airbags en una primera fase
  • Gravedad 2 = accidente grave; se han accionado los airbags en la primera fase
  • Gravedad 3 = accidente muy grave; se han accionado los airbags en la primera y en la segunda fase

 

Además del grado de gravedad, la unidad de control, para su estrategia de activación, también tiene en cuenta otro tipo de información sobre el sentido de la marcha (impacto de la potencia), p.ej. 0°, 30° y el tipo de accidente. También tiene en cuenta si los ocupantes llevaban puesto el cinturón de seguridad o no.

Otro tipo de sensor de movimiento es aquel en el que se ha empleado masa de silicio. Si se aplica la fuerza, se moverá la masa de silicio del sensor. Dependiendo de la suspensión de la masa del sensor se produce una modificación en su capacidad eléctrica, que sirve de información a la unidad de control.

 

Debido a su rápida posibilidad de registro se emplean los sensores para poder transmitir información a la unidad de control lo más rápidamente posible en caso de accidentes laterales.

 

También se emplean sensores de presión. Estos sensores se montan en las puertas y reaccionan, en caso de accidente, ante un cambio de presión dentro de las puertas. En vehículos que lleven este tipo de sensores de presión es muy importante que las láminas de aislamiento de las puertas vuelvan a montarse correctamente si ha habido que desmontarlas. Si las láminas de aislamiento de las puertas no se montan correctamente y se produce una pérdida de presión en un accidente, podría verse afectado el funcionamiento de los sensores de presión.

 

Al desmontar los sensores de accidente siempre deberá respetarse la dirección de montaje, que va indicada en el sensor mediante una flecha. El umbral de activación se sitúa en una aceleración de aprox. 3 – 5 g. Por motivos de seguridad y para evitar una activación involuntaria, siempre deberán enviar la información para activar el/los airbag(s) dos sensores que trabajen de manera independiente. Un ejemplo de sensor de seguridad es el sensor Safing.

ESTRUCTURA DE UN AIRBAG: ESTRUCTURA

El airbag del volante está compuesto por una bolsa de aire que posee un volumen de aprox. 67 l, de un soporte para la bolsa, de un generador situado sobre el soporte del generador y de una cubierta del airbag (cubierta del volante). En caso de accidente, la unidad de control encenderá el generador. Para ello se calienta un fino alambre mediante corriente de encendido, y este fino alambre enciende el cebador.

 

A continuación, no se produce una explosión, sino una combustión de la carga propulsora. Dicha carga propulsora está formada por un compuesto llamado azida de sodio. El gas que surge durante la combustión se expande y reacciona con el oxidante (un medio de proporcionar oxígeno, como p.ej. el óxido de cobre o de hierro) hasta convertirse casi en nitrógeno puro, que es lo que llena la bolsa de aire. Debido a la toxicidad de la azida de sodio también se emplean otros combustibles sólidos, sin ácido, como carga propulsora. Éstos no sólo reaccionan ante el nitrógeno, sino también ante el dióxido de carbono (aprox. 20 %) y el vapor de agua (aprox. 25 %). El agente expansor se encuentra normalmente en forma de pastilla, guardado al vacío en la cámara de combustión.

El agente expansor que se utilice dependerá del tamaño de la bolsa de aire y de cuán elevada deba ser la velocidad para que se produzca la apertura. Mediante una reacción química tras el encendido en la cámara de combustión se producen temperaturas de hasta 700°C. El gas que surge aquí fluye con una presión de aprox. 120 bar a través de un tamiz de filtro. A ello le sigue un enfriamiento para que la temperatura se sitúe bajo los 80°C al salir, con el fin de evitar que se quemen los ocupantes del vehículo. El ruido que se produce es muy similar al de un disparo de un arma. Se necesitan unos 30 ms para que la bolsa de aire se llene completamente. En los sistemas más modernos se emplean generadores de gas de dos etapas. Dependiendo de la gravedad del accidente, la unidad de control enciende ambos cebadores, uno tras otro. Cuanto más corta es la distancia entre los encendidos, más rápidamente se llena la bolsa de aire. En todos los casos se encienden ambos generadores de gas, con el fin de proteger del accidente a los ocupantes del vehículo.

 

En el airbag del acompañante y en el del lateral se emplean generadores híbridos. Con este tipo de generadores se emplea una segunda fuente de gas, además del gas de la combustión. En un recipiente a presión se halla una mezcla gaseosa compuesta por un 96% de argón y un 4% de helio, con una presión de aprox. 220 bar. El recipiente a presión va cerrado por medio de una membrana. En caso de activación, la carga propulsora mueve un pistón que atraviesa la membrana y permite que fluya una corriente del gas. El gas que surge de la combustión se mezcla con el gas del recipiente a presión, con lo que la temperatura de salida se situará cerca de los 56°C. El volumen del airbag del acompañante es de aprox. 140 l, y se llena completamente en unos 35 ms.

En los airbags laterales (llamados Thorax bags), el proceso es muy parecido aunque, debido a la deformación que sufren las bolsas (zona de arrugas), se necesita un encendido mucho más rápido de los generadores del gas para llenar las bolsas de aire. En caso de accidente lateral, con una velocidad de aprox. 50 km/h, deberá producirse el encendido de los generadores tras unos 7 ms, y la bolsa de aire deberá estar completamente llena tras 22 ms. Los airbags laterales van montados en el revestimiento de la puerta o en el respaldo del asiento. Cuando se trata de airbags de cabeza debemos diferenciar entre el modelo hinchable de estructura tubular y el modelo de cortina hinchable. El modelo hinchable de estructura tubular fue el primer airbag para la cabeza. Tenía el aspecto de una salchicha que se desplegaba desde el techo sobre las puertas delanteras. El modelo de cortina hinchable se extiende sobre toda la parte superior del lateral del vehículo. Se monta dentro del marco del techo, sobre las puertas del vehículo.

Delimitador de potencia del cinturón

El delimitador de potencia del cinturón es un sistema automático y adaptativo del cinturón que, con la ayuda de un generador de gas, al igual que en el airbag, produce una conmutación entre un nivel de fuerza muy elevado y otro muy bajo.

 

Gracias al óptimo ajuste entre el tensor del cinturón y el airbag, la energía cinética de los ocupantes del vehículo se reparte lentamente durante la duración del accidente, con el fin de reducir la carga.

REPARACIÓN DEL AIRBAG: COMPROBACIÓN Y DE DIAGNOSIS DEL SISTEMA: BÚSQUEDA DE FALLOS

En términos generales debe tenerse en cuenta que las tareas que deban realizarse en el sistema airbag solamente deben ser efectuadas por personal cualificado, debidamente formado.

 

También es importante respetar todas las prescripciones legales y las indicadas por el fabricante del vehículo. Estas mismas normas deben aplicarse a la hora de deshacerse de los airbags viejos o de aquellos que ya hayan sido activados. Se recomienda formar a todos los trabajadores del Taller ya que, aunque muchas tareas que no están relacionadas necesariamente con el airbag, a veces es necesario desmontar el airbag o el tensor del cinturón. Por ejemplo, en las labores relacionadas con el tablero de instrumentos.

 

Al igual que en las tareas de buscar fallos y realizar diagnosis en otros sistemas, también aquí deberá comenzarse con una inspección visual. En dicha inspección deberá comprobarse si alguna pieza visible del sistema airbag presenta algún daño y si las conexiones de los contactos están unidas correctamente. Una causa de fallo bastante común es una mala conexión a los tensores del cinturón o a los airbags laterales en los asientos delanteros. Debido al movimiento hacia delante y hacia atrás de los asientos, las conexiones se sueltan y se producen resistencias en la transferencia. El cable espiral también representa un punto débil. Debido a la exigencia que le supone cada movimiento del volante puede producirse algún fallo. En cualquier caso, siempre será necesario un equipo de diagnosis. Si a través de una inspección visual se detecta una conexión deficiente, deberá borrarse la memoria de averías mediante el equipo de diagnosis.

Si no se detecta ninguna deficiencia mediante una inspección visual, deberá consultarse la memoria de averías utilizando una máquina de diagnosis. Los fallos que aparezcan en el sistema pueden ser detectados normalmente por la propia autodiagnosis y se almacenarán en la memoria de averías. Si en la memoria de averías se registra alguno de los siguientes fallos: Señal deficiente, señal demasiado pequeña / demasiado grande, puede deberse p.ej. a una avería en el cable. En tal caso pueden revisarse, por medio de un multímetro, las conexiones de los cables entre los sensores y la unidad de control para comprobar la conexión a masa y la continuidad. Para localizar los sensores y las conexiones con enchufe, así como la ocupación de los pins en la unidad de control, se necesitan planos de conexión e instrucciones específicas del fabricante. Básicamente debe tenerse en cuenta que la batería del vehículo esté desconectada y que tanto los sensores como la unidad de control estén también separados del mazo de cables. No deberá utilizarse ningún adaptador "fabricado por uno mismo" (como p.ej. un clip de oficina torcido) para conectar los cables de comprobación con los enchufes. Dichos "adaptadores" podrían dañar los sensibles contactos y podrían producir, de manera involuntaria, nuevos fallos. Se recomienda utilizar puntas de prueba especiales que se ajusten a los contactos del enchufe, con el fin de garantizar que se establece un contacto adecuado.

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