Funcionamento SISTEMA AIR BAG FUNCIONAMENTO. Modelos: FIAT / ALFA ROMEO T.T.

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1 Funcionamento SISTEMA AIR BAG FUNCIONAMENTO Modelos: FIAT / ALFA ROMEO T.T. O air bag é um dispositivo que visa proteger os ocupantes do veículo em caso de impacto frontal ou lateral violento e é constituído de uma ou mais bolsas com enchimento instantâneo, as mesmas estão contidas em um vão apropriado no centro do volante, no painel dianteiro lado do passageiro e também na lateral do encosto dos bancos (air bags laterais). Seu acionamento reduz o risco de contato entre a cabeça/tórax do ocupante contra o volante/painel do veículo, em decorrência da violência do impacto. A maioria dos veículos FIAT e ALFA ROMEO utilizam sistemas air bag de comando eletrônico e são constituídos por uma central eletrônica de comando, módulos air bag frontais e laterais (side bags), cintos de segurança com prétensionadores, contato espiralado, interruptor de desativação e lâmpada espia indicadora de avarias. Central eletrônica A central eletrônica de comando é o cérebro do sistema. Normalmente é fixada ao assoalho do veículo próximo ao console central e é alimentada por uma tensão de 12 volts com a chave na posição MAR.

2 No interior da central, existem dois sensores de desaceleração, um do tipo piezoelétrico e o outro do tipo mecânico, para a segurança e controle do primeiro sensor. O sensor piezo elétrico possui a característica de se polarizar quando submetido à determinada pressão, ou se sofrer alguma deformação. Assim, quando ocorre uma desaceleração brusca devido a um impacto, o cristal do sensor é sensibilizado, gerando uma diferença de potencial elétrico proporcional à desaceleração. O sinal gerado é enviado ao microprocessador da central que integra os sinais enviados pelos sensores e decide a ativação do sistema, em função de: - atuação dos sensores piezo elétrico e mecânico; - desaceleração acima de um limite preestabelecido; - impactos frontais, com tolerância de ± 30. No caso de impacto frontal, a central eletrônica lê a desaceleração até um ângulo máximo de 30 à direita ou à esquerda em relação ao eixo longitudinal do veículo ( região frontal ).

3 Em outros tipos de acidentes, como colisões traseiras, capotamentos e colisões frontais em baixa velocidade ou fora do ângulo preestabelecido, a proteção é realizada apenas pelos cintos de segurança, já que nesses casos o air bag não atua. A fim de evitar ativações involuntárias, devido a impactos leves ou choques fora do ângulo preestabelecido, a central avalia a intensidade do choque em função da desaceleração e da ativação do sensor mecânico (acelerômetro). A central possui ainda uma memória permanente para defeitos (FAULT MEMORY) que armazena as falhas do sistema como um todo, a qual pode ser consultada através do aparelho de diagnose EDI (Estação de Diagnóstico Inteligente). Além da memória de defeitos há também a memória de impactos (CRASH MEMORY), que memoriza as condições de impacto sempre que o limite de desaceleração (-2,6 g) for superado. Quando a central reconhece a condição de impacto e envia a ordem de ativação aos dispositivos de enchimento, não só esta ordem é memorizada na CRASH MEMORY, mas é também distinguido de acordo com as condições que levaram à sua emissão, que são: - reconhecimento de um impacto com envio correto da ordem; - envio da ordem mesmo se houver defeito (que não compromete, o funcionamento do sistema) Tais informações, servem por exemplo, em caso de pedido de ressarcimento de danos, se o equipamento estava funcionando bem no momento do impacto, sefuncionou corretamente ou se estava com defeito e, neste caso, desde quando havia este defeito. A central possui ainda um adesivo colado que indica a posição correta de montagem da mesma. A central deve ser montada com a seta (impressa no adesivo) orientada para a posição de marcha do veículo. Essa posição deve ser rigorosamente respeitada, pois determina o sentido em que os sensores de desaceleração fazem a leitura dos valores de aceleração negativa durante o impacto, para que a central comande a ativação dos air bags.

4 Módulos air bag Os módulos air bag são instalados em uma sede apropriada no volante e no painel dianteiro lado do passageiro e são constituídos de um recipiente metálico para conexão com o volante / painel. Nesse recipiente estão contidos a bolsa inflável e o dispositivo de enchimento, composto de um detonador e de um composto químico para a formação do gás de enchimento. Uma tampa mantém a bolsa adequadamente dobrada no interior do recipiente. No momento do impacto a tampa se abre, rompendose nos pontos predeterminados de sua estrutura, para que a bolsa saia completamente. Desta maneira evita-se que a tampa seja projetada contra o rosto dos ocupantes no momento do acionamento do sistema. Módulos Side bag (air bag lateral) O modulo side bag é montado através de suportes no lado externo do encosto dos bancos dianteiros e traseiros (quando presente), de forma que fique sempre na posição adequada em relação ao ocupante. Os principais elementos do módulo são a bolsa inflável, o gerador de gás, o cilindro metálico, a tampa de plástico e os suportes de fixação. O gerador de gás é híbrido, isto é, apenas uma pequena parte da carga total é constituída de carga pirotécnica. A maior parte da energia necessária

5 para o enchimento da bolsa é fornecida por um volume de gás (argônio) armazenado sob pressão no interior do cilindro metálico. O sistema de air bag lateral é comandado pela central eletrônica, a mesma que comanda o acionamento dos módulos air bag e dos prétensionadores. Dois sensores montados na coluna central próximo aos prétensionadores, contêm um acelerômetro piezo elétrico capaz de medir as acelerações verificadas durante um impacto lateral. A informação é transmitida à central, que decide a ativação do side bag. Contato espiralado (clock spring) Para que o módulo air bag lado do motorista siga a rotação do volante sem que o chicote de ligação elétrica seja rompido, o contato elétrico é feito por um dispositivo de contato em espiral. O dispositivo é composto de dois pratos superpostos, sendo o prato superior solidário ao movimento do volante por meio de duas extensões existentes no inferior. Uma trava de segurança evita a rotação livre do prato superior quando o volante é retirado, o que poderia provocar o enrolamento indesejável do chicote e o possível rompimento. Se o prato superior rodar em relação ao inferior, de forma a não permitir o reconhecimento da posição correta no momento da montagem, o clock spring deverá ser substituído. Interruptores de desativação do air bag frontal e lateral Na maioria dos veículos Fiat e Alfa Romeu, existe a possibilidade de desativação do air bag frontal lado do passageiro e dos laterais (quando presentes). O procedimento é recomendado principalmente para o transporte de crianças e pode ser realizado através do interruptor de desativação utilizando a chave de ignição.

6 A desativação/reativação deve ser feita com a chave de ignição na posição STOP, acionando com a chave de ignição do veículo o interruptor de comando, normalmente localizado na lateral direita do painel do veículo. O interruptor possui duas posições: 1) Air bag do passageiro (side bag) ativado: posição ON luz espia apagada no quadro de instrumentos. NOTA: Com o air bag do passageiro (side bag) ativado, ao colocar a chave de ignição em marcha, a luz espia correspondente pisca por alguns segundos e se apaga indicando que o sistema está OK. 2) Air bag do passageiro (side bag) desativado: posição OFF luz espia acesa no quadro de instrumentos. Lâmpada espia indicadora de avarias A lâmpada espia está localizada no quadro de instrumentos do veículo, e sua função é indicar ao motorista se o sistema air bag está ou não em perfeitas condições de funcionamento. Com a chave de ignição na posição MAR, a lâmpada deve se acender por alguns segundos e se apagar logo em seguida. Se isso não ocorrer, foi detectada alguma avaria no sistema.

7 O funcionamento da lâmpada é controlado pela central que realiza uma verificação constante em todo o sistema air bag. Se alguma avaria for encontrada, a lâmpada piloto se acende imediatamente, permanecendo acesa enquanto o sistema não for reparado e realizado o cancelamento do respectivo erro na memória de erros (fault memory). Nesse caso, o veículo deve ser levado imediatamente a uma concessionária para que seja feito o reparo, pois o sistema perdeu as condições de operar corretamente. A avaria detectada é memorizada pela central e pode ser lido pelo aparelho de diagnose EDI (Estação de Diagnóstico Inteligente). LÓGICA DE FUNCIONAMENTO No caso de um impacto frontal do veículo, os sensores detectam a aceleração negativa que ocorreu e enviam um sinal correspondente à central. A central por sua vez, irá comandar a atuação dos módulos air bag, por meio do envio de um sinal de tensão para a ativação da carga explosiva que há no dispositivo de enchimento. A detonação da carga provoca a reação de um composto químico que produz o gás de enchimento da bolsa inflável. A pressão do gás faz a tampa do recipiente se abrir, a bolsa então sai de seu recipiente e se infla, interpondo-se entre o corpo do ocupante e a estrutura do veículo, realizando sua função de proteção. Logo após, o gás escoa da bolsa, que se desinfla rapidamente para que o ocupante possa se mover. A seqüência de atuação dos dispositivos de air bag pode ser representada indicativamente como na figura seguinte. Acompanhe a seguir a explicação dos gráficos de seqüência de atuação dos air bags. Gráfico A: evolução da pressão de enchimento da bolsa em função do tempo durante o qual ocorre a dinâmica da colisão. Gráfico B: posições que o corpo assume durante o choque frontal em relação ao volante e ao air bag. A seqüência temporal dos eventos desde o momento do acionamento do impulso elétrico pela central eletrônica é a seguinte: Instante t1 (figura A, referência 2): momento em que se verifica o acionamento do sistema de enchimento. A pressão de enchimento começa a subir no interior

8 da bolsa, que ainda está fechada no interior da tampa do módulo no centro do volante. O corpo do motorista ainda está em posição quase normal (figura B, referência 1). Instante t2 (figura A, referência 3): a pressão no interior do módulo ainda fechado sobe até atingir um valor que faz a tampa se abrir, então a bolsa sai e inicia o enchimento. O corpo do motorista, nesse período de tempo, começa a deslocar-se para frente e encontra-se entre a posição normal de direção e o choque com a bolsa do air bag (figura B, referência 2). No momento em que a bolsa é liberada de seu invólucro, a pressão do gás desce rapidamente devido à elevada inércia da almofada. Em determinado momento a pressão tende a assumir valores negativos (figura A, referência 4). Instante t3 (figura A, referência 5): a pressão da bolsa assume valores positivos uma vez que iniciou o enchimento total, que a deixará em condição de expansão máxima. Instante t4 (figura A, referência 6): verifica-se o impacto do corpo do motorista com a bolsa (figura B, referência 3). A pressão no interior da bolsa sobe devido à pressão exercida na mesma pelo motorista. Instante t5 (figura A, referência 8): a pressão na bolsa desce rapidamente devido ao seu esvaziamento, que ocorre através de orifícios ou das fibras que a compõem. A bolsa fica completamente vazia depois de poucos décimos de segundos. Pré-tensionadores dos cintos de segurança Os pré-tensionadores são dispositivos de segurança que equipam os veículos, cuja finalidade é melhorar a eficiência dos cintos de segurança, aumentando o nível de proteção dos ocupantes em caso de colisão frontal. Numa colisão desse tipo, é imprescindível que o cinto fique firmemente unido ao tórax do ocupante, para absorver gradualmente a energia cinética que o corpo adquire durante o impacto. Alguns fatores podem fazer com que o cinto não realize corretamente sua função: - atraso da atuação do dispositivo de bloqueio inercial; - esticamento das fibras do cinto; - não deslizamento correto do cinto no enrolador, ou enrolamento excessivo; - roupas muito espessas, criando um espaço entre o cinto e o tórax. Dentre os veículos FIAT e ALFA ROMEO, alguns são equipados com prétensionadores de comando mecânico; e outros utilizam pré-tensionadores de comando eletrônico, controlados pela central air bag. Pré-tensionador mecânico O funcionamento do pré-tensionador mecânico se baseia na ação da força de inércia que atua na massa do conjunto cilindro/pistão devido à desaceleração do veículo.

9 A alavanca (E) está fixada ao grupo cilindro / pistão através do pino (F). Em estado de repouso, a alavanca fica presa ao dente (G), e está sujeita à tensão da mola ( I ). Quando, no momento do impacto, a força de inércia que atua na massa do conjunto vence a força da mola ( I ), o grupo gira levemente, liberando a alavanca (E) do dente (G). A alavanca, puxada pela mola ( I ), bate no detonador de carga (D). O gás que é liberado (azoto na maior parte, portanto inócuo) empurra o pistão (B) através do tubo (A), puxando ao mesmo tempo o cabo de aço (C), que está fixado na outra extremidade à bobina de enrolamento do cinto. Dessa forma, o cinto se enrola de 7 a 12 cm. Ao fim da operação o cinto se trava, indicando que o dispositivo foi ativado. Depois de acionado, o dispositivo deve ser sempre substituído integralmente. Veículos que utilizam pré-tensionador mecânico: Palio, Doblò, Idea, Alfa 145 e 155. Pré-tensionador eletrônico O pré-tensionador eletrônico é integrado no conjunto enrolador do cinto, e o comando do dispositivo é realizado pela mesma central eletrônica de comando do air bag. No momento em que ocorre uma determinada desaceleração, a central eletrônica verifica, simultaneamente, as seguintes condições: - fechamento do sensor de segurança mecânico devido à desaceleração criada no momento do impacto; - ultrapassagem do limite de ativação dos pré-tensionadores, memorizado na central eletrônica. Sendo assim, a central alimenta o gerador de gás (2), a pressão do gás, que é emitida pelo gerador, é aplicada na superfície do pistão (4), gerando uma força que o empurra para cima no interior do cilindro (6). Esse movimento linear do pistão (4) para cima, onde se encontra um cabo de aço (5) e cuja extremidade está fixada no flange da bobina em espiral (8), transforma-se em

10 movimento rotativo da bobina, enrolando o cinto (7) em alguns centímetros no sentido oposto. Desse modo, recupera-se o inevitável alongamento do cinto e o corpo do ocupante permanece aderente ao encosto do banco. Após o acionamento do prétensionador, o cinto deve ser substituído. Veículos que utilizam pré-tensionador eletrônico: Stilo, Marea, Alfa 147, 156, 166 e Spider.