Bienvenidos a esta tercera edición de nuestro especial “¿Sabias que?”, un ciclo referido a los inventos de la industria automotriz, esos desarrollos que ayudaron a cambiar la historia del auto.
Hoy presentamos: el airbag
También llamada bolsa de aire (aunque no funciona con aire) es, técnicamente, un sistema de seguridad pasiva que se despliega para frenar la inercia de los ocupantes cuando se produce un choque, absorbiendo parte de la energía cinética provocada durante la detención brusca del vehículo. Su función esencial es amortiguar el impacto evitando que el cuerpo tome contacto con la estructura del habitáculo, ya sea el volante, el panel frontal o el parabrisas. Junto con el cinturón de seguridad, disminuyen la gravedad de las lesiones que se pueden producir al sufrir un accidente.
En el accionar del sistema interviene un “cerebro” o UCE (Unidad de control del airbag), que se encarga de determinar si es necesario o no activar el dispositivo, dependiendo del grado de desaceleración.
El paso a paso
Cuando el sensor de impacto –junto a otros distribuidos en diferentes partes del auto- detecta el golpe, lo primero que hace es medir la intensidad de la desaceleración. Esa información viaja en fracciones de segundo al microprocesador que, teniendo en cuenta todos los parámetros de la situación, activa o no los airbags. Es el microprocesador el encargado de tomar la decisión de activar el mecanismo entre 15 y 30 milisegundos, tras este lapso de tiempo, se produce una detonación la cual crea el gas necesario para inflar la bolsa de aire que en aproximadamente otros 20-30 milisegundos se completa viajando a más de 250 km/h. Por lo tanto, el proceso total demanda entre 60 y 80 milisegundos. Esta bolsa se desinfla poco a poco tras el impacto del cuerpo contra la misma. El sistema también es capaz de analizar cuanto aire introducir dependiendo del peso de ocupante, y a qué velocidad inflar la bolsa, entre otros. Así, el torso y la cabeza de los ocupantes despedidos hacía adelante son frenados por la bolsa mediante la salida controlada del gas.
El gas
El resultado de la activación pirotécnica es un gas nitrógeno que se genera a partir de la reacción química de un compuesto sólido llamado azida sódica (o azida de sodio) en contacto con la corriente eléctrica que hace “saltar” a la bolsa de aire. Segundos después del despliegue, se suele liberar también polvo de talco que contiene la bolsa textil para que se despliegue mejor.
Sus orígenes
El airbag fue patentado el 23 de octubre de 1971 por la automotriz alemana Mercedes-Benz tras cinco años de desarrollo y pruebas. El primer modelo con airbag fue el Clase S de 1981 y luego se instaló en el Clase E. Sin embargo, para el año en 1973 se lanzaron 1.000 unidades del Oldsmobile Toronado con airbag instalado de fábrica, por lo tanto, fue el primer modelo comercial con este sistema de seguridad. A partir de ahí, sólo hubo avances y mejoras para esta bolsa de aire.
Previamente, ya había indicios de la llegada del airbag al automóvil mediante desarrollos más rudimentarios. Inicialmente, se utilizaban trajes de supervivencia dotados de bolsas inflables durante la II Guerra Mundial, para que los solados puedan flotar en el agua. Posterior a esto, Estados Unidos fue uno de los países con mejor repunte en su economía, por lo que las industrias automotrices, favorecidas por ese impulso, comenzaron a invertir en las pruebas, tal como hicieron General Motors, Ford y Chrysler.
En todo este contexto, ya en 1952 había aparecido la primera patente de un airbag registrada por el ingeniero norteamericano John Hetrick, que realizó el boceto del invento tras sufrir un accidente de auto con su familia. Envió cartas a todas las marcas, pero jamás obtuvo respuestas. Otra patente similar fue la del alemán Walter Linderer, quien había diseñado algo parecido ya en 1951. Su invento, no prosperó.
Mientras tanto, Ford y General Motors seguían en la búsqueda de un sistema que sirviera para cumplir el rol de seguridad y al mismo tiempo sea viable económicamente al llevarlo a la producción en escala. Los primeros retos que tenían era lograr la detección precisa al momento del choque, y conseguir que la bolsa de hinche entre 20 y 40 milisegundos después del impacto.
Recién en 1967, el ingeniero Allen Breed ideó un sensor electromecánico que resultó básico para el primer airbag, y más cercano al que se conoce en la actualidad. Eso sí, durante ese tiempo estaba en duda si era conveniente utilizar al airbag junto al cinturón de seguridad o si quedarse con uno. Tras cientos de pruebas y discusiones, se evidenció que ambos eran efectivos al complementarse.
Así, en 1970 Porsche inició pruebas de inflado, pero no tuvo éxito. Luego, en 1971, Ford equipa sus modelos Mercury y Lincoln y en 1974, GM produce sus primeros airbags. Sin embargo, eran ineficaces o demasiado agresivos, ya que ocasionaron algunas muertes ante choques frontales. Para entonces, se podía decir que “era peor el remedio que la enfermedad”. Ante las malas experiencias, ambas marcas americanas dejan de implementarlos.
De esta manera, entre 1977 y 1980, Robert Bosch Stiftung (propietario de Bosch, la compañía de ingeniería y tecnología alemana), diseñó primero unos dispositivos explosivos para el airbag y luego, los fabricó en serie. Al no tener inconvenientes, en 1981 Mercedes-Benz no solo que saca al mercado los primeros autos equipados con airbags, sino que además logra probar que diez años antes tenía su propia patente del invento. Los primeros airbags eran tan caros que sólo la Clase S –modelo tope de gama- los ofrecía como una de sus opciones más caras y sólo del lado del conductor.
¿Tienen fecha de vencimiento?
Es una discusión que se instaló ya en la primera mitad de la década del 80, a poco del lanzamiento masivo del airbag. Así como los cinturones de retención tienen fecha de vencimiento debido a que el roce los afecta y deshilacha, y los rayos ultravioletas debilitan la estructura del tejido sintético, las bolsas permanecen plegadas mucho tiempo. Eso trae aparejado el peligro de que los pliegues se resquebrajen, y se suma que el sensor de choque pueda resentirse y el mecanismo de inflado, perder potencia. Las dudas al principio estaban en que si 10 años era un lapso promedio para tener en cuenta. Tras discusiones y cientos de pruebas, los técnicos conceden que 15 años es un término que prudentemente puede aceptarse como límite de la caducidad. Sin embargo, varios concluyen en que es importante revisar el estado de los airbags cada cinco años o 120.000 kilómetros, aunque en los vehículos modernos están preparados para durar toda la vida útil del mismo. El cambio obligatorio e indiscutible se da cuando la bolsa ya se utilizó por un accidente.
En la actualidad, hasta los modelos más accesibles montan como mínimo dos airbags frontales –estipulado por ley – y la tendencia es que se vayan sumando con el objetivo de que estemos cada vez de más rodeados y contenidos por estas bolsas salvavidas.
Hoy existen distintos tipos de airbags. Los laterales (en 1994 gracias a Volvo) y de rodilla (en 1996 estrenados en Kia Sportage y Toyota Avensis), primero para el conductor y luego para el resto de los pasajeros. Otro avance fue en 2008, con el primer airbag de espalda implementado en el Toyota iQ. Luego, en el 2009, Ford presentó los airbags acoplados a los cinturones de seguridad de las plazas traseras, con la finalidad de evitar las lesiones en la piel o incluso en la estructura ósea en caso de un fuerte impacto.
Tipos de airbags:
- Frontales: El más común. Se sitúa para el conductor y el acompañante. Cubre el volante y la zona frontal del acompañante. Protege la cabeza.
- Laterales: Se coloca en el lateral propio del asiento y se despliega en caso de impacto entre la puerta y el cuerpo de la persona. Existen los que son para el tórax, que cubren el tronco de la persona y protegen las costillas. Este se combina con el airbag de cortina. El otro es para el tórax y la cabeza y se sitúa en lo más alto del lateral para cubrir sobre todo a la cabeza.
- Cortina: Situado en el arco del techo y se descuelga como una cortina inflable. Su función es proteger la cabeza para que no impacte contra las ventanillas.
- Rodilla: Se despliega por debajo de la columna de dirección, para que las rodillas no se golpeen contra este elemento generando un tipo de lesión muy común ante un choque frontal, en el que toda esa parte delantera avanza hacia el cuerpo.
- Posterior: Se despliega como una cortina por detrás de los apoyacabezas en caso de un golpe fuerte por detrás.
- Central: Es similar al lateral, pero se ubica en el centro entre los dos asientos para evitar que los ocupantes se golpeen entre ellos. Protege también las cabezas.
- Cinturón de seguridad: Ford es uno de sus máximos impulsores. La cinta del cinturón es especial y oculta un airbag en su interior. Su finalidad es proteger a todos, disminuyendo la presión que ejerce el cinturón sobre el pecho.
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