Onderwerpen:
- Algemeen
- Kracht van een aanrijding tot stilstand
- Vertragingssensoren
- Airbagmodules
- Stuur- en Passagiersairbag
- Wikkelveer
- Zijairbag
- Gordijnairbag
- Knieairbag
- Gordelspanner
Algemeen:
Een airbag is een aanvullend beschermingssysteem. Samen met de veiligheidsgordels moeten airbags de inzittende(n) van een auto beschermen als deze betrokken raakt bij een aanrijding. Bij vrijwel elke moderne auto zitten 1 of meerdere airbags. Dit zijn dan de airbags die bij de bestuurderszijde in het stuur zit en bij de passagierszijde in het dashboard zit. Geavanceerdere modellen hebben ook zijairbags in de hemelbekleding, portieren of stoelen zitten.
De airbags worden aangestuurd wanneer het voertuig een vertraging heeft die groter is dan 12 m/s². De crashsensoren registreren de vertraging en sturen dit door naar de regeleenheid van de airbags. De regeleenheid stuurt de airbags aan die zichzelf binnen enkele milliseconden volledig opblazen.
Naast de airbags, stuurt de regeleenheid meer veiligheidscomponenten aan om de inzittenden van het voertuig zo goed mogelijk te beschermen. Niet alle componenten worden tegelijk aangestuurd. In de software van de regeleenheid is de tijd geprogrammeerd. Afhankelijk van de intensiteit van de aanrijding worden de volgende veiligheidscomponenten geactiveerd:
- Bij een lichte aanrijding: er gebeurt niets;
- Bij een iets zwaardere aanrijding: de gordelspanners worden geactiveerd. Indien het voertuig is uitgerust met een stoelbezettingsherkenning, wordt de gordelspanner van de bijrijder pas geactiveerd wanneer de sensor een persoon op de stoel registreert;
- Bij een nog zwaardere aanrijding: Airbag wordt aangestuurd. Moderne systemen zijn uitgerust met een tweetraps airbag.
- Bij een lichte vertraging waarbij de airbag bedraagt de tijd tussen de eerste en tweede fase 100 ms.
- Bij een grotere vertraging is de tijd tussen de eerste en tweede fase korter.
- De eerste en tweede fase kunnen zelfs tegelijk plaatsvinden als de vertraging erg groot is.
Vertragingssensoren:
De vertraging van het voertuig wordt gemeten door vertragingssensoren. Als de vertraging een stuk groter wordt dan de maximale remvertraging van de auto, moet dat wel worden veroorzaakt door een botsing. Wanneer de airbagsensoren een dermate grote vertraging meten die hoger ligt dan 12 meter per seconde, geven deze sensoren een signaal naar het airbag regelapparaat. Deze zal dan op zijn beurt de airbags activeren. Een gemiddelde personenauto met goede remmen heeft een remvertraging van tussen de 5 en 7 meter per seconde, sportauto’s kunnen een vertraging tot max. 8 meter per seconde halen. Dat betekent dat je nooit door het remmen de maximale remvertraging van 12 m/s kunt halen. Ook bij het rijden met lage snelheid tegen een paal of muur wordt deze vertraging niet altijd gehaald en zullen de airbags dus niet geactiveerd worden.
De meeste nieuwere vertragingssensoren zitten geïntegreerd in het regelapparaat, maar soms zitten de sensoren ook apart op de carrosseriedelen gemonteerd. Ze reageren op massatraagheid in 1 richting, dus het is belangrijk dat de sensor op een goede manier gemonteerd wordt (dus niet ondersteboven, want dan zullen de airbags bij een aanrijding niet geactiveerd worden). Vertragingssensoren kunnen zowel elektronisch als elektromechanisch zijn uitgevoerd. In een elektronische vertragingssensor zit een poëzokristal gemonteerd. Als er een kracht op een poëzokristal wordt uitgeoefend, wordt er een spanning in opgewekt. De kracht die op de sensor werkt, ontstaat door de vertraging bij een aanrijding. De hoogte van de opgewekte spanning is afhankelijk voor de kracht van de aanrijding.
Het systeem kan ook worden uitgevoerd met een elektromechanische vertragingssensor, die bij een bepaalde kracht mechanisch sluit. Er wordt op dat moment een elektronisch contact word gesloten. Het opgewekte signaal wordt vervolgens naar het regelapparaat gestuurd. Wanneer zowel de elektronische sensor met poëzokristal en de veiligheidsschakelaar een signaal naar het regelapparaat geven, stuurt het regelapparaat de airbags in het interieur aan.
Airbagmodules:
Bij elke stuur-/ passagiers-/ en zij-airbag zitten aparte airbagmodules. Wanneer het regelapparaat de airbagmodules door middel van een spanning voorziet, zullen de airbagmodules in werking treden. Er volgt een explosie, waarbij een grote hoeveelheid gas dat voor 99% uit stikstof bestaat, vrijkomt. Dit gas blaast de airbag compleet op. Een airbag komt met een grote snelheid van circa 300km/h naar voren. Nadat de airbag opgeblazen is, dient deze uit veiligheidsoverwegingen ook weer zeer snel leeg te lopen. Aan de achterzijde van de airbagmodules zitten grote gaten, waardoor het warme gas kan ontsnappen.
Airbagregelapparaat:
Het airbag regelapparaat stuurt de airbagmodules aan om de airbag te activeren. Een andere taak van het airbag regelapparaat is om alleen de airbags te activeren op de plaatsen waar passagiers zitten. Er zit een speciale sensormat onder de stoelbekleding die registreert of dat er iemand op de stoel zit. Als dit het geval is, zal het airbag regelapparaat ook die airbag aansturen. Als er niemand op de stoel zit, zal de airbag dus ook niet tot werking treden. Dit helpt flink met besparen in de kosten, want een airbag is niet goedkoop. Als veiligheidsmaatregel wordt het airbagstoringslampje geactiveerd wanneer er een storing in de sensormat zit.
Ook zijn er tweetrapsairbags, die afhankelijk van het lichaamsgewicht van de persoon in werking treedt. De eerder genoemde sensormat meet het gewicht. Is dit laag, wordt trap 1 geactiveerd. Is het gewicht boven bijv. 100 kg, dan wordt de 2e trap geactiveerd. Het luchtvolume in de zak wordt bij de tweede trap vergroot, waardoor de zak meer wordt opgeblazen.
Het regelapparaat zet altijd een bepaalde lage spanning op de airbag en kan d.m.v. de weerstand te controleren herkennen of dat de airbag nog aanwezig en in orde is. Deze controle vindt vier keer per seconde plaats. Als er een airbag wordt gedemonteerd, zal het regelapparaat dat dus herkennen, waardoor gelijk het airbagstoringslampje zal gaan branden. Dit kan gebeuren wanneer het contact aan wordt gezet op het moment dat er een onderdeel van het systeem is gedemonteerd. Voor de veiligheid gaat het lampje ook niet meer uit, totdat deze met de uitleescomputer via het OBD systeem wordt gereset.
Stuur- en passagiersairbag:
De stuurairbag is in het midden van het stuur geplaatst. Bij een frontale botsing wordt deze in zeer korte tijd geheel opgeblazen. Het doel van deze airbag is de naar voren bewegende inzittende op te vangen. Na het opblazen loopt de airbag ook direct weer leeg, omdat er anders kans is op verstikking.
De bestuurdersairbag heeft een inhoud van ongeveer 35 liter, en de passagiersairbag van 65 liter. De passagiersairbag heeft een grotere inhoud omdat het dashboard verder van de zitting is verwijderd.
De stuur- en passagiersairbags worden niet geactiveerd bij zijwaartse aanrijdingen, omslaan van de auto, achterwaartse aanrijdingen en bij rijden op ruw terrein/over stoepranden. Alleen bij frontale aanrijdingen komen treden deze airbags in werking.
Wikkelveer:
Om de airbag in het stuur met het regelapparaat te verbinden, is er een speciale draad nodig. Een normale draad zou na een langere tijd kunnen gaan slijten bij het vele sturen. De draad wordt ook wel contactrol, wikkelveer of spiraalveer genoemd. De meest gangbare naam van deze drie is wikkelveer. Het is een lange, brede, platte draad (of lint) die opgerold om de stuuras ligt. Op deze manier kan makkelijk de uiterste stuuruitslag bereikt worden. Wanneer deze wikkelveer wordt gedemonteerd, moet men goed op positie letten waarop hij wordt gedemonteerd. Als men de wikkelveer vóór montage verdraait, zal de veer na de montage breken bij het sturen. Het airbaglampje zal gelijk gaan branden omdat er geen spanning meer naar de stuurairbag kan worden gestuurd. Een wikkelveer mag na het breken niet worden gerepareerd, alleen vervangen.
Zijairbag:
Zijairbags, ook wel portierairbag of stoelairbags genoemd, dienen ervoor de inzittenden te beschermen tegen zijdelingse aanrijdingen. Deze airbag kan zowel in het portier als in de rugleuning van de stoel zijn geplaatst. De bekleding van het portier of de stoel zal bij een speciaal daar voor geprepereerde stiknaad scheuren.
Gordijnairbag:
De gordijnairbag zit boven bij de hemelbekleding gemonteerd. Bij een zijdelingse aanrijding wordt deze opgeblazen en beschermt het zowel de voor- als achterpassagiers.
Knieairbag:
De knieairbag beschermd, zoals de naam al zegt, de knieën bij een frontale aanrijding. Jaarlijks wordt er veel letsel opgelopen doordat de knieën een hevige klap tegen het dashboard maken. Deze stevige luchtkussens proberen dat zoveel mogelijk te voorkomen. Deze airbags zijn het minst lang op de markt en worden nog niet op grote schaal toegepast.
Gordelspanners:
Veiligheidssystemen worden ook vaak uitgerust met gordelspanners. De gordelspanners worden ook door het airbagregelapparaat aangestuurd. De werking van de gordelspanners met de spanner bij het sluitingsgedeelte bij de oprolautomaat wordt beschreven op de pagina Gordelspanner.
