Come funzionano gli airbag?

Quando si decide di acquistare una nuova auto, una delle cose da considerare sono le caratteristiche di sicurezza integrate, dal poggiatesta regolabile, ai freni antibloccaggio, al controllo della trazione e alle cinture di sicurezza. Un'altra caratteristica di sicurezza nella maggior parte delle auto che aiuta a ridurre al minimo l'effetto fisico di un incidente è l'airbag.

Lo scopo di un airbag è quello di attutire la testa e il collo dalle lesioni durante il movimento in avanti che si verifica in una collisione. Impedisce alla testa di sbattere contro il cruscotto, ma con tutte le notizie sui richiami di airbag, pone la domanda "come funzionano gli airbag?", "cosa succede se non funzionano correttamente?", "quanto sono sicuri gli airbag?" e 'come è nata l'idea?'

Si scopre che l'airbag è una caratteristica di sicurezza semplice ma intelligente. Devono gonfiarsi molto più velocemente di quanto ci vorrebbe un'auto per schiantarsi a oltre 200 mph (300 km/h). Siamo curiosi, diamo un'occhiata più da vicino a come funzionano.

Energia di collisione:cosa succede quando un'auto si schianta contro un ostacolo

C'è energia coinvolta praticamente in tutto ciò che facciamo e guidare un'auto è una di queste. Come la maggior parte delle cose, l'energia obbedisce a determinate leggi della fisica. Le leggi del moto sono ciò che rende possibile il movimento e l'arresto di un veicolo. Dobbiamo esaminare la massa e la velocità per comprendere meglio quanto sia importante:non preoccuparti, puoi ancora capire come funzionano gli airbag anche se non ottieni questa parte.

Qualsiasi oggetto in movimento ha una massa; questo fondamentalmente significa quanta materia contiene l'oggetto. Questo contribuisce anche a quanto pesa. Un oggetto in movimento ha anche velocità; questo è legato alla velocità, ma è più focalizzato sulla velocità in una direzione specifica.

Si dice che un oggetto che possiede sia velocità che massa abbia energia cinetica. La quantità di energia cinetica che il corpo possiede varia con la massa e la velocità dell'oggetto, ovvero maggiore è la velocità e la massa, maggiore è l'energia cinetica che possiede.

Finché l'oggetto continua a muoversi, questo non è un problema finché l'oggetto non si ferma. Ciò potrebbe essere dovuto al fatto che si desiderava che l'oggetto si fermasse o perché l'oggetto è stato costretto a fermarsi entrando in collisione con un altro oggetto. In ogni caso, l'energia cinetica nell'oggetto deve essere trasferita da qualche parte perché non può semplicemente scomparire.

Questo spiega perché i tuoi freni si usurano più velocemente quando guidi troppo velocemente e fai arresti improvvisi troppo spesso. L'energia cinetica è gestita dalle pastiglie dei freni. In caso di collisione, l'energia è ciò che provoca danni all'auto. La maggior parte delle auto moderne è costruita per assorbire la maggior parte di questa energia cinetica durante un incidente, ma mentre questo mitiga il danno, non tiene conto degli occupanti dell'auto, che sono tutti oggetti con massa e velocità. Prima che gli airbag fossero una caratteristica di sicurezza, erano solo le cinture di sicurezza che impedivano ai passeggeri di essere spinti fuori dall'auto.

È innegabile che anche le cinture di sicurezza svolgano la loro parte nel salvare vite umane durante un incidente stradale, non offrivano alcuna protezione alla testa e al collo. La cintura di sicurezza ti tiene sul sedile e impedisce al tuo busto di sporgersi in avanti, ma non la testa. La testa e il collo vengono spinti in avanti durante questo movimento e scattati all'indietro molto rapidamente, spesso danneggiando le articolazioni e i muscoli del collo.

La velocità con cui viaggia il veicolo è molto importante perché, a una velocità maggiore, il movimento in avanti della testa e del collo può sbattere contro il cruscotto del veicolo. Il compito dell'airbag è quello di fornire un cuscino morbido su cui la testa e il collo possono atterrare invece di scontrarsi con il cruscotto dell'auto e anche di ridurre le lesioni alla testa causate dall'effetto scossa che si verifica quando la testa viene improvvisamente spinta in avanti e all'indietro.

Il modo in cui ciò è possibile è dovuto al funzionamento unico degli airbag. Ma in che modo una borsa compressa che si adatta al cruscotto del tuo veicolo raggiunge queste prodezze di sicurezza?

Allora, come funzionano gli airbag?

L'anairbag funziona gonfiandosi più velocemente di quanto la testa possa colpire lo sterzo, come nel caso di un incidente. L'idea iniziale per gli airbag era quella di utilizzare una sorta di gas pressurizzato che gonfia l'airbag non appena si verifica una collisione, ma questo non era abbastanza veloce (immagina di provare a gonfiare un pallone a grandezza naturale in un paio di millisecondi), quindi sono state utilizzate invece le esplosioni - avete letto bene.

Quando i sensori nel veicolo rilevano una brusca perdita di velocità del veicolo, si attiva il circuito dell'airbag che invia una corrente elettrica a un elemento riscaldante. Quando l'elemento riscaldante è rovente, si accende un esplosivo chimico che emette un'enorme quantità di gas innocuo per riempire l'airbag in nylon.

L'airbag è progettato con piccoli fori che lo aiutano a sgonfiarsi non appena la testa entra in contatto con esso. Senza questo design, il problema del movimento in avanti improvviso non sarebbe risolto in quanto la testa semplicemente rimbalzerebbe all'indietro verso il poggiatesta.

Allora, quanto velocemente si gonfia l'airbag? La risposta breve, abbastanza veloce da attutire la testa. Ma è ancora più pazzo di quanto pensi. Immagina cosa deve succedere per attutire la testa del conducente o del passeggero di un'auto che viaggia a 45 miglia all'ora.

  • Il veicolo si scontra con un oggetto.
  • Un sensore nel veicolo deve rilevare la collisione non appena si verifica.
  • Questo sensore segnala al circuito dell'airbag di accendere la sostanza chimica esplosiva.
  • L'esplosione genera abbastanza gas non tossico per gonfiare l'airbag.
  • L'airbag si sgonfia quando viene a contatto con la testa.

A parte l'ultimo, tutto questo deve avvenire in tempo reale, prima che la testa colpisca il sacco. Sebbene sia vero che la cintura di sicurezza aiuta anche a ridurre la velocità in caso di incidente, e questo dà all'airbag un po' di tempo per gonfiarsi, non toglie nulla al genio di questo design. Questo è anche il motivo per cui è necessario utilizzare la cintura di sicurezza, anche in un'auto dotata di airbag, poiché entrambi lavorano mano nella mano. O meglio ancora, guarda dove stai andando e leggi meglio le condizioni della strada.

Quanto sono efficaci gli airbag?

Gli airbag sono classificati come sistema di ritenuta gonfiabile supplementare (SIR) o sistema di ritenuta supplementare (SRS). Ciò significa che gli airbag sono progettati per funzionare con le cinture di sicurezza per aiutarti a proteggerti e non devono essere utilizzati esclusivamente. Quando gli airbag e le cinture di sicurezza vengono utilizzati correttamente, è stato riscontrato che le vittime di collisione frontale del veicolo diminuiscono di circa il 24%.

Di chi è l'idea che ha dato vita agli airbag?

Una rapida ricerca online restituisce più risultati con diverse persone accreditate per aver avuto l'idea. Ma chi ha pensato per primo di implementare un airbag? Sembra che l'idea sia venuta per la prima volta a John W. Hetrick di Newport, in Pennsylvania, dopo che si è schiantato con la sua auto in un burrone, quasi lanciando sua figlia attraverso il parabrezza mentre cercava di evitare una roccia. Il 5 agosto 1952 ha depositato un brevetto per un gruppo di cuscini di sicurezza per veicoli automobilistici che è stato concesso il 18 agosto 1953 come brevetto statunitense numero 2.649.311.

Diversi mesi prima del brevetto di Hetrick, un tedesco di nome Walter Linderer ha depositato un brevetto per un airbag che è stato concesso dopo quello di Hetrick. Dalle informazioni disponibili, sembra che entrambi gli inventori abbiano avuto l'idea in modo indipendente. Da allora altri inventori e ingegneri hanno cercato di perfezionare l'idea, ad esempio Allen K. Breed (1927-2000) ha escogitato vari modi per innescare l'esplosione non appena si verifica l'incidente.

Come si verificano i decessi degli airbag?

Sebbene siano molto rari, gli airbag a volte non si attivano quando dovrebbero e altre volte, come nel caso degli airbag di Takata, l'esplosione crea troppa forza che si rompe e fa volare pezzi di metallo tagliente verso la testa del conducente o del passeggero.

Prendi il caso di un uomo del Texas di 35 anni ucciso in una Honda Accord del 2002. È morto dissanguato in uno scontro frontale con un'altra auto perché le schegge dell'esplosione dell'airbag gli hanno fratturato la trachea, reciso la vena giugulare e l'arteria carotide. Quanto andava veloce? Poco più di 30 mph. Secondo il rapporto della polizia, una donna a Orlando sembrava essere stata colpita in faccia.

Sebbene sia vero che i moderni airbag sono stati riprogettati per accendersi con meno forza rispetto a prima, oltre a una migliore educazione del conducente sul loro utilizzo, non è ancora consigliabile posizionare i seggiolini per bambini rivolti all'indietro sul sedile anteriore dei veicoli dove è presente un airbag. La violenta esplosione comporta un piccolo rischio di perdita dell'udito e lesioni agli occhi per i bambini.

Pensieri finali

Ora sai come funzionano gli airbag, perché sono installati e come usarli in modo efficiente. Penso che sia fantastico che non si attivino ogni volta che si frena improvvisamente o si ferma a un semaforo:sarebbe stato piuttosto fastidioso, per non dire altro. Sono solo un esempio di come la tecnologia viene implementata per rendere la guida sicura per tutti noi.