RACING GUIMARÃES: AIRBAG

Airbag

Airbag, também conhecido por bolsa de ar ou almofada de ar, é um componente de segurança dos carros, que pode ser usado em algumas máquinas industriais e em robôs de pesquisa, que funciona de forma simples: quando o carro sofre um grande impacto, vários sensores dispostos em partes estratégicas do veículo (frontal, traseiro, lateral direito, lateral esquerdo, atrás dos bancos do passageiro e motorista, tipo cortina no forro interno da cabina) são accionados emitindo sinais para uma unidade de controle que por sua vez checa qual sensor foi atingido e assim acciona o airbag mais adequado.
Este dispositivo é constituído de pastilhas de nitrogénio que são accionadas por uma descarga eléctrica pela central electrónica dentro de um balão de ar muito resistente, que é o próprio Airbag; este, por sua vez, se enche rapidamente, amortecendo assim o choque e evitando que motorista e passageiros sofram danos físicos principalmente no rosto, peito e coluna. Para evitar o asfixiamento, o Airbag vai perdendo pressão após o accionamento.
Actualmente existem modelos que calculam a severidade do impacto e calculam a intensidade que o Airbag deve insuflar.

Benefícios

Os airbags são um adicional ao cinto de segurança em reduzir a chance de que a cabeça e a parte superior do corpo de um ocupante bata em alguma parte no interior do veículo. Eles também ajudam a reduzir o risco de lesões graves, distribuindo as forças da batida mais uniforme mente ao longo do corpo do ocupante.
"Um estudo recente concluiu que cerca de 6.000 vidas já foram salvas graças aos airbags."
Entretanto, o número exacto de vidas salvas é provavelmente impossível de se calcular.
O primeiro airbag foi instalado na Classe S da Mercedes em 1980. Além do airbag, a Mercedes foi também a primeira marca a introduzir as zonas de deformação, os pré tensores dos cintos de segurança e o ABS. Apesar de o mercado americano ter sido o motor para o desenvolvimento dos airbags, o desenvolvimento da tecnologia foi abandonado em 1974 depois de um acidente fatal. A Mercedes, no entanto, continuou o desenvolvimento do airbag, acabando por introduzi-lo em 1980.

Lesões e mortes causadas por airbags

Os airbags podem ser perigosos pois envolvem uma inflação extremamente rápida de uma grande almofada. Da mesma forma que alguns airbags podem proteger a pessoa em circunstâncias corretas, eles também podem lesar ou até mesmo matá-la.
Para proteger os ocupantes que não estão usando o cinto de segurança, o airbag projectado nos Estados Unidos se expande muito mais rapidamente do que os airbags projectados em outros países. Como o uso do cinto de segurança nos Estados Unidos cresceu no final dos anos 1980s e início dos 1990s, os fabricantes de automóveis americanos tiveram que ajustar o design de seus airbags.
Os novos airbags se expandem em uma velocidade menor. No entanto, os passageiros devem permanecer em uma distância de, no mínimo, 25 centímetros do airbag, para impedir que ocorram lesões causadas pela bolsa de ar em uma colisão de automóvel.
Diversas lesões podem ocorrer devido aos airbags. As mais comuns são: abrasão da pele, dano à audição (devido ao barulho da expansão), lesões na cabeça, dano aos olhos em pessoas que utilizam óculos e quebra dos ossos do nariz, dedos, mãos e braços.
Em 1990, foi noticiada a primeira morte automotiva causada por um airbag, e o pico de mortes anuais causadas por airbags nos Estados Unidos foi de 53 em 1997. A TRW produziu o primeiro airbag insuflado por gás em 1994, com sensores e airbags com força de inflação baixa se tornando mais comuns logo em seguida. Em 2005 surgiram os airbags de profundidade dupla para carros de passeio. Nesta época, as mortes relacionadas aos airbags tiveram um declínio, com nenhuma morte de adultos e 2 mortes de crianças atribuídas aos airbags naquele ano. Até os dias actuais são comuns lesões nos passageiros que possuem um carro equipado com airbag.
Deve-se evitar fumar enquanto se está dirigindo. Se o airbag insuflar e atingir o cigarro enquanto ele estiver na boca, a pessoa poderá correr risco de morte, mesmo se o impacto for moderado.
O aumento do uso de airbags de fato tornou mais perigoso o trabalho de bombeiros, equipes médicas e policiais. Os airbags podem detonar um longo período depois da colisão inicial, lesando ou até mesmo matando as equipes de resgate que estão dentro do carro. A adição de airbags de impacto lateral nos carros reduziu o número de locais nos quais as equipes de resgate podem utilizar o alicate hidráulico ou outra ferramenta de corte semelhante para remover o teto ou portas do carro com segurança. Cada socorrista deve ser treinado corretamente para desativar os airbags com segurança ou estar consciente dos riscos em potencial. Remover a bateria do carro pode ser uma boa precaução.

Design do Airbag

O sistema de airbag consiste em três partes básicas - um módulo de airbag, sensores de batida e uma unidade de diagnóstico. Alguns sistemas podem apresentar também uma chave liga/desliga, que permite a desactivação do airbag.
O módulo de airbag contém a unidade insufladora e o airbag de fábrica. O módulo de airbag do motorista está localizado no eixo da direcção do carro, e o módulo de airbag do passageiro está localizado no painel de instrumentos. Quando completamente insuflado, o airbag do motorista tem um diâmetro similar ao de uma bola de praia grande. O airbag do passageiro pode ser duas a três vezes maior, já que a distância entre o passageiro e o painel de instrumentos é muito maior do que a entre o motorista e a direcção do veículo.
Os sensores de batida estão localizados na frente do veículo e/ou no compartimento de passageiros. Os veículos podem ter um ou mais sensores de batida. Os sensores são geralmente activados pelas forças geradas em uma colisão frontal (ou próximo da frente do carro) significativa. Os sensores medem a desaceleração, que é a taxa em que o veículo diminui a velocidade. Por causa disso, a velocidade do veículo na qual os sensores activam os airbags variam de acordo com a natureza da batida. Os airbags não são projectados para se activarem durante uma travagem brusca ou quando se está dirigindo em superfícies irregulares. Na verdade, a desaceleração máxima gerada na travagem mais brusca é somente uma pequena fracção da que é necessária para activar o sistema de airbag.
A unidade de diagnóstico avalia o funcionamento do sistema de airbag. Ela é activada quando a ignição do veículo é ligada. Ao detectar algum problema, uma luz de alerta pisca no painel avisando ao motorista para examinar o sistema de airbag. A maioria das unidades de diagnóstico contém um dispositivo que armazena uma quantidade suficiente de energia eléctrica para activar o airbag, no caso de a bateria do veículo ser destruída no início da colisão.
Alguns veículos sem bancos traseiros, como os camiões pick-up e carros descapotáveis, ou com bancos traseiros muito pequenos para acomodar cintos de segurança para crianças, tem uma chave liga/desliga para o airbag do passageiro que vem instalado de fábrica. A chave liga/desliga para os airbags do motorista ou passageiro pode também ser instalada por um servido qualificado. Uma chave para desligar o airbag pode ser usada quando um ocupante está em risco, por exemplo: crianças com idade entre 1 a 12 anos ocupando a posição do passageiro no banco da frente; motoristas que não conseguem manter uma distância de 25 centímetros entre o centro da direcção e o seu osso esterno (osso do peito); e pessoas com problemas de saúde em particular.
Inicialmente, a maioria dos veículos apresentava somente um airbag, instalado na direcção do automóvel para proteger apenas o motorista (uma vez que é a pessoa com maior risco de lesões). Durante os anos 1990s, tornaram-se comuns os airbags para os passageiros no banco da frente e os airbags entre as portas e os ocupantes do veículo, para colisões laterais.

Como se enche o airbag

Para que as pessoas sejam protegidas pelos airbags é necessário que eles sejam insuflados muito rapidamente: 25 milésimos de segundo, cinco vezes mais rápido que o piscar de olhos. A reacção química escolhida para encher o airbag tão rapidamente foi a decomposição de azida de sódio.
A azida de sódio é um composto químico muito instável e tóxico, constituído por átomos de sódio e de nitrogénio (NaN3). No sistema de airbag a azida de sódio encontra-se num pequeno contentor, juntamente com nitrato de potássio (KNO3) e óxido de sílicio ( SiO2). Quando acontece a activação do airbag, ocorre uma ignição electrónica que aquece a azida de sódio a mais de 300 °C. Esta temperatura desencadeia a reacção química de decomposição da azida de sódio em sódio metálico (Na) e em nitrogénio molecular (N2).
O nitrogénio molecular é libertado como um gás, que rapidamente enche o airbag. É no entanto necessário ter cuidado com o sódio, que é um metal muito reactivo. Este reage rapidamente com nitrato de potássio, libertando mais nitrogénio molecular, óxido de sódio e óxido de potássio. Finalmente estes óxidos reagem com o óxido de silício formando-se vidro em pó.

O vidro formado é filtrado de forma a não entrar na almofada. O nitrogénio molecular é um gás inerte e não combustível. Em caso de colisão o nitrogénio não reage, pelo que não é um perigo para o condutor e passageiros. Quase ao mesmo tempo que a almofada se enche começa a esvaziar de forma controlada, outra forma de amortecer o choque.