7-sistemas de segurança activa e passiva

8/13/2019 7-Sistemas de segurana activa e passiva

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Tcnico de Mecatrnica

Automvel - Nvel IV

Curso EFA

Paulo Jorge de Sousa Fidalgo N 15 Formador:

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Designao da UFCD: Diagnstico e reparao em sistemas de segurana activa e passiva

Cdigo: 5006

Carga Horria: 50 horas

Objectivos

Identificar, caracterizar, descrever a funo e funcionamento e verificar sistemas de segurana activa e passiva.

Diagnosticar, identificar e reparar avarias em sistemas de segurana activa.

Contedos

Fluidos de sistemas de travagem hidrulicos

Tipos de sistemas de travagem anti-bloqueio

Tipos de sistemas de controlo de traco

Tipos de sistemas de controlo de estabilidade

(Des)montagem de componentes

Componentes do sistema de travagem anti-bloqueio

Estanquicidade dos sistemas hidrulicos

Avarias em sistemas de travagem anti-bloqueio

Tipo de diagnstico a efectuar em sistemas de travagem anti-bloqueio

Reparao em sistemas de travagem anti-bloqueio

Tipo de diagnstico a efectuar em sistemas de controlo de traco

Tipo de diagnstico a efectuar em sistemas de controlo de estabilidade

Reparao em sistemas de controlo de traco

Reparao em sistemas de controlo de estabilidade

Medio de presses com manmetros de presso

Verificao em sistemas de airbagse pr-tensores


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UFCD: Diagnstico e Reparao em Sistemas de Direco e Suspenso

Novembro de 2012 Pgina 2 de 12

Sistemas de Segurana ActivaOs sistemas de segurana activa so sistemas que permitem prevenir ou evitar os acidentes, poisatuam em situao de emergncia, antes do acidente. Todos os sistemas que o veculo possui e que

atuam durante a conduo ou numa situao de perigo eminente, tais como:

Todos os equipamentos de apoio visibilidade (vidros, pra-brisas, escovas de limpeza dos vidrose seu sistema, retrovisores, faris, pala de sol, sistema de desembaciamento dos vidros etc.); Os sistemas de travagem, de ajuda e aumento de eficcia (tipo de travo, arrefecimento da

travagem, ABS, servo-freio, ); O sistema de direco, pneus, amortecedores e demais rgos de aderncia e suspenso econtrolo de estabilidade(como apndices aerodinmicos, ESC, ); A motorizao e sua capacidade de resposta e motricidade (sistemas de distribuio e alimentao,

turbocompressores, diferenciais, controlo de trao, ); Equipamentos de apoio ao conforto e navegao (GPS, bancos envolventes, climatizao,ergonomia dos diferentes comandos, correcta disposio dos vrios instrumentos e acessrios, kit demos livres para telemvel, comando satlite do auto-rdio);

Sistemas de apoio dinmica de conduo:

ABS - Antil ock Break ing Sy st em - Si st ema

antiblocagem das rodas

Quando as rodas bloqueiam, numa travagem, ocondutor deixa de conseguir alterar a trajectria doveculo, mesmo que rode o volante, e a distncia detravagem aumenta consideravelmente. Numa situaodestas, as rodas imobilizam-se mas o veculo continua em movimento, por inrcia, no sentido dadeslocao no momento imediatamente anterior ao bloqueio. Se o bloqueio se der a meio dumacurva, o veculo subvira e mantm a direo do seu movimento inicial imediatamente antes dobloqueioneste caso para o exterior da curvadespistando-se ou embatendo noutro(s) veculo(s).

Para aumentar a eficcia da travagem e evitar o bloqueio das rodas, foi introduzido nos anos 50 einicialmente na aviao, o sistema anti-bloqueio dos traves. O sistema atual para automveis foiintroduzido pela primeira vez em finais dos anos 70. O princpio fsico de base a partir do qual o ABS

foi desenvolvido o de que o atrito esttico (aquele que existe quando h aderncia da roda ao piso) sempre maior do que o atrito cintico(aquele que existe quando hderrapagem).

Um ABS tpico inclui uma unidadecentral de controlo electrnico (ECU),quatro sensores de velocidade da roda,e pelo menos duas vlvulas hidrulicas,dentro do sistema hidrulico do travo.A ECU monitoriza constantemente avelocidade de rotao de cada roda, dedetectar uma roda a girar


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significativamente mais devagar do que as outras, umacondio indicativa de um possvel bloqueio da roda poderser iminente. Ento a Centralina do ABS acciona as vlvulaspara reduzir a presso hidrulica para o travo dessa roda,reduzindo assim a fora de travagem nessa roda.

Inversamente, se a ECU detectar uma roda significativamentemais rpida do que as outras, a presso hidrulica no travopara essa roda aumentada de modo a que a fora detravagem seja reaplicada, abrandando a roda. Este processo

repetido continuamente e pode ser detectado pelo condutor atravs da pulsao no pedal do travo.Alguns sistemas de ABS podem aplicar ou libertar a presso de travagem cerca de 15 vezes porsegundo.

O ABS moderno aplica a presso de travagem de forma individual para todas as quatro rodas, pormeio de um sistema de controlo que inserido no cubo, so a montados sensores e um microcontrolador. O ABS obrigatrio na Europa, desde 2004, em todos os veculos com produo emsrie acima de 500. Este equipamento de segurana tambm a base para sistemas de controloelectrnico de estabilidade, que esto a crescer rapidamente em popularidade, no s devido grande reduo no preo de produtos electrnicos para veculos ao longo dos anos como aoaumento do segurana que proporciona.

Os modernos sistemas de controlo electrnico de estabilidade so uma evoluo do conceito ABS.Aqui, um mnimo de dois sensores adicionais so aplicados para ajudar o trabalho do sistema: umsensor de ngulo de direco da roda, e um sensor giroscpico.

Na prtica a operao simples: quando o sensor giroscpico detecta que a direco tomada pelo

carro no coincide com os relatrios da direco obtidos atravs do sensor da roda, o software (CES)ir travar a roda necessria de modo a que o veculo passe a obedecer inteno do condutor. Osensor de volante tambm ajuda na operao do Cornering Brake Control (CBC), quer isto dizer queo ABS actua sobre as rodas no interior da curva, travando mais as rodas sobre o lado de fora. Osistema ABS permite:

Um controlo direccional do veculo mais eficaz, em situaes de desvio brusco de trajectria comtravagem a fundo; Reduzir a distncia de travagem, especialmente emsituao de baixo coeficiente de atrito como surge em pisocontaminado ou escorregadio;

Diminuir o desgaste dos pneus durante a travagem;

Reduzir a energia do embate, por reduo da velocidade,

em caso de coliso.

O ABS nem sempre evita os acidentes porque:

a sua capacidade de imobilizao (a taxa de desacelerao mxima) do veculo est limitada,

fisicamente, ao coeficiente de atrito disponvel e resistncia dos traves ao sobreaquecimento (ofator eficincia da travagem); uma vez que a distncia de travagem tende a ser menor, se o veculo que segue atrs no possuir

o sistema e/ou no mantiver uma distncia de segurana que, por definio, lhe permita parar em

segurana, uma coliso resultar;


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por vezes, (e de acordo com estudos j efectuados), os condutores que conduzem veculos comABS, confiando na eficcia que o sistema promove, tendem a conduzir de forma menos defensiva,isto , a circular a velocidades superiores mesmo em condies de piso pouco aderente e a manterdistancias de segurana mais pequenas, propiciando os acidentes.

Apesar da eficcia comprovada do ABS, o condutor no dever cometer o erro de confiar no sistemapara resolver situaes crticas causadas ou potenciadas por excesso de confiana ou por falhagrave na prtica de conduo defensiva. O princpio da conduo defensiva, nomeadamente no quetoca velocidade de circulao, deve ser sempre respeitado independentemente do sistema detravagem do veculo.

SISTEMAS DE ASSISTNCIA TRAVAGEM

Muitos veculos esto actualmente equipados com sistemas electrnicos de apoio e assistncia travagem:

asua capacidade de imobilizao (a taxa de desacelerao mxima) do veculo est limitada,fisicamente, ao coeficiente de atrito disponvel e resistncia dos traves ao sobreaquecimento (ofactor eficincia da travagem); umavez que a distncia de travagem tende a ser menor, se o veculo que segue atrs no possuiro sistema e/ou no mantiver uma distncia de segurana que, por definio, lhe permita parar emsegurana, uma coliso resultar; por vezes, (e de acordo com estudos j efectuados), os condutores que conduzem veculos comABS, confiando na eficcia que o sistema promove, tendem a conduzir de forma menos defensiva,isto , a circular a velocidades superiores mesmo em condies de piso pouco aderente e a manterdistancias de segurana mais pequenas, propiciando os acidentes. BAS - Break Assist - Assistncia electrnica de travagem -sistema de apoio ao esforo aplicadopelo condutor no pedal do travo. Estudos cientficos mostram que o esforo aplicado no pedal dotravo pode no permanecer o suficiente ao longo de uma travagem. Neste caso, o sistema deassistncia de travagem electrnica aumenta o esforo de travagem compensando o aliviar do pedal.Aumenta a presso da travagem quando detecta que o condutor efectua uma travagem deemergncia, medindo a velocidade com que aplicado o pedal de travo. Normalmente os veculosequipados com este sistema, ligam os sinalizadores de emergncia (4 piscas) de forma automtica,sem interveno do condutor;

Distribuio da fora de travagem (EBD) distribui a fora de travagem a cada roda, de formaindependente, de acordo com a aderncia disponvel em cada roda;

Sistema de travagem elctrico (EBS), efectua a activao do travo de forma elctrica, permitindouma actuao mais rpida dos traves.

O sistema de controlo de trao, ou Traction Control (TC ou ARS), tem como base a gesto daquantidade de torque (binrio) transmitido s rodas. O princpio de funcionamento idntico ao dosistema de travagem anti-bloqueio ABS, mas operando de forma inversa, ou seja, aplicado acelerao/trao.

O sistema detecta a (s) roda (s) que derrapam em virtude do binrio/torque, transmitido pelo motor,limitando estrategicamente a sua aplicao consoante a intensidade da derrapagem.

Este sistema especialmente eficiente em piso de baixo coeficiente de atrito, em piso contaminado(gua, leo ou gelo), tanto em recta como em curva, permitindo inclusivamente subir rampaspraticamente impossveis de transpor sem sistema de controlo de trao.


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Em curva, o TC elimina a subviragem por excesso de acelerao, em veculos de trao dianteira, eelimina a sobreviragem por excesso de acelerao em veculos de trao traseira.

SISTEMA ESC (ESP) - Electronic Stability Program ,

desenvolvido pela Bosh em parceria com a Continental e introduzido na dcada de 90, o sistemade controlo de estabilidade dinmica de um veculo por um software e sensores que medem asaceleraes angulares, posio do volante, atributos de ABS da travagem assistida e controle detraco. Em situaes de subviragem e sobreviragem assim como problemas de falta de traco emaceleraes ou redues bruscas, corrige a trajectria e a derrapagem do veculo. Uma vezdetectadas discrepncias na dinmica do veculo com base nestas medies, o sistema atuaprontamente em cada roda, travando-a estrategicamente, de forma a induzir ou anular a guinada,provocando a desejada rotao (em caso de subviragem) ou recuperando a desejada estabilidaderotacional (em caso de sobreviragem). No caso de subviragem (situao em que o veculo numacurva tende a sair de frente), o ESP acciona automaticamente o travo da roda traseira interior curva. Em caso de sobreviragem (situao em que o veculo tende a fugir de traseira durante anegociao da curva) o ESP acciona momentaneamente o travo da roda dianteira exterior curva.Sempre que o ESP entra em funcionamento pisca uma luz avisadora no painel de instrumentos doveculo. O funcionamento do ESP no depende do condutor. Por outras palavras, ele funcionarmesmo que o condutor no accione o pedal do travo. Consoante a marca e modelo do automvel, oESP pode (ou no) ser desligado pelo prprio condutor.

ASR - Si st ema de Co nt rolo Ant ip at in age m

Sempre que se acelera o motor, h uma possibilidade de as rodas patinarem (quer seja numarranque, quer seja com o veculo a rolar). Este sistema detecta se uma roda est a patinar. Caso

isso se verifique, o binrio do motor reduzido momentaneamente at se restabelecer a aderncia.EDS - Electronic Dynamic System

Controlo de antipatinagem no arranque. Este sistema detecta se uma roda est a patinar numarranque. Caso isto se verifique, aplica os traves nessa roda para a aderncia ser restabelecida naoutra roda motriz. S funciona at aos 40 km/h.

MSR - Regulador momentneo de binrio

Sempre que fazemos uma reduo de caixa de velocidades existe a possibilidade de as rodasbloquearem momentaneamente devido variao brusca do regime do motor. Este aspecto maisnormal em desacelerao sbita sobre solo gelado. O sistema MSR reconhece essa situao eaumenta por instantes o binrio transmitido s rodas de modo a que a desacelerao seja maissuave e progressiva. Por outras palavras, nas redues o MSR acelera o motor ligeiramente paraatenuar a variao de regime do motor.

Em 2000, um estudo alemo demonstrava que entre 20 a 25% dos acidentes rodovirios graveseram devidos a falhas no controlo da estabilidade. No ano seguinte, um engenheiro alemo da Fordefectuou um estudo que indicava que este sistema poderia reduzir at 35% das fatalidadesrodovirias. Assim, o EuroNCAP introduziu, em Janeiro de 2009, a obrigatoriedade deste sistemanos veculos ligeiros para obteno das 5 estrelas nos testes de coliso, mas sob a denominao do

ESC (Controlo Electrnico de Estabilidade).

Sistemas de alerta para motoristas sonolentos


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Na opinio de Claes Tingvall, chefe do departamento de segurana de trfego nas estradas daSucia (em ingls), terra da Volvo (em ingls), h dcadas lder em segurana veicular, a indstriaautomotiva est prestes a ver uma revoluo na segurana veicular. A segurana nunca recebeu talprioridade desde o surgimento dos cintos de segurana, nos anos 60. [fonte: Reuters (em ingls)].Empresas de automveis como Volvo, Saab, Nissan e Mercedes-Benz tm estudado os motoristas

que so privados de sono em simulaes de situaes de direo, a fim de descobrirem a melhormaneira de acordar os motoristas sonolentos.

A partir destes testes, a Volvo criou o sistema Driver Alert (alerta para motorista). Se o carro sentirque o motorista comeou a cochilar, ele emite um alarme audvel e tambm, um cone exibindo umaxcara de caf pisca no painel. [fonte: Edmunds (em ingls)]. A Saab possui um sistema similar. ODriver Attention Warning System (sistema de aviso para a ateno do motorista) da empresa utilizaum alarme de voz. Se um motorista estiver "pescando", o carro anuncia: "voc est cansado,"seguido por: "voc est perigosamente cansado! Pare quando for mais seguro!" O banco domotorista tambm vibra para ajudar a despert-lo. [fonte: Forbes Autos (em ingls)].

A segunda gerao dos sistemas de alarme para motoristas sonolentos ter uma tecnologia aindamelhor. Empresas independentes esto aperfeioando alertas que podem despertar com seguranaum motorista. Medidas adicionais, como a emisso de jatos de ar na nuca do motorista, volantes quevibram e uma direo automtica que assume o controle do carro quando voc cochila, logopodero ser todas encontradas nos sistemas de alerta para motoristas. [fonte: New York Times].

Espere, espere, espere: como o carro sabe que voc est comeando a adormecer? Ospesquisadores esto ajustando as atuais tecnologias de segurana automotiva e aplicando-as denovas maneiras. Por exemplo, os sistemas de aviso para ponto cego dos carros digitais (em ingls)de hoje mantm um olho no lado de fora para os outros veculos em lugares que voc no consegue

ver. Eles tambm analisam a relao do carro com a sua faixa e se a seta est ligada ou no. Juntea este sistema a direo automtica que assume o controle do carro quando voc cochila e voc temparte de um sistema de alerta para motoristas sonolentos.

Logo, voc e seu carro estaro mais ntimos do que nunca. A partir do momento em que voccomprar o seu Mercedes-Benz 2009 (em ingls) e comear a gui-lo, o computador de bordo analisao seu modo particular de direo para criar um perfil. Ele combina este perfil com a sua situao dedireo atual, ou seja, como voc est dirigindo, h quanto tempo est dirigindo num trecho e a horaatual. Se o seu comportamento no bater com o seu perfil, o carro consegue saber que algo no estcerto e lhe emite um alerta. Ento, esteja voc cochilando, distrado ou experimentando a estrada, oalerta deve torn-lo mais consciente quando estiver no volante. [fonte: Gizmag]. E mais, o carro cria

um perfil para cada motorista. [fonte: Motor Authority (em ingls)]. O sistema da Volvo parecido; ocarro tambm analisa o seu modo de dirigir, como a proximidade com os carros sua frente e sevoc est se mantendo em sua faixa, para determinar o estado de alerta.

O computador de bordo da Saab utiliza um software de reconhecimento facial para determinar sevoc est ficando adormecido. Cmeras de viso noturna treinadas em sua face analisam o repousodos msculos faciais, os padres do piscar de olhos e por quanto tempo os olhos ficam fechadosentre as piscadas. Uma vez concludo que voc no est mais acordado, o sistema ativado paradespert-lo de seu sono perigoso. [fonte: Forbes Autos (em ingls)].

Mas at voc comprar um carro novo com um destes sistemas, melhor fazer uma pausa para o

caf antes de comear a "pescar".


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A idia bsica de um cinto de segurana bastante simples: ele impede que a pessoa voe pelo pra-brisa ou v de encontro ao painel quando o carro pra abruptamente. Mas por que isso aconteceria?Em sntese, devido inrcia.

Inrcia a tendncia de um objeto em continuar se movendo at que encontre algo interrompa seu

deslocamento. Em outras palavras, inrcia a resistncia do objeto mudana de velocidade edireo de percurso. Os objetos tendem a continuar seu movimento naturalmente.

Em um veculo a 80km/h, a inrcia faz com que ele permanea a 80km/h e na mesma direo. Aresistncia do ar e o atrito com a estrada reduzem constantemente a velocidade, mas o motorcompensa essa perda de energia.

Tudo que est dentro do carro, inclusive o motorista e os passageiros, possui sua prpria inrcia, que independente da inrcia do veculo. Imagine que voc est andando a uma velocidade constantede 80 km/h. Sua velocidade e a do veculo so exatamente a mesma, logo, a sensao que voc eo veculo se movimentam como se fossem um nico objeto.

Se o carro colidir com um poste, entretanto, bvio que a sua inrcia e a do carro seriamcompletamente independentes. A fora do poste induziria o carro a uma parada brusca, enquanto asua velocidade permaneceria a mesma. Sem o cinto de segurana, voc se chocaria com o volante a80 km/h, ou atravessaria o pra-brisa a essa mesma velocidade. Assim como o poste conteve ocarro, o painel, o pra-brisa ou a estrada tambm conteriam voc, exercendo grande fora.

No importa o que acontea em uma batida, algo teria que exercer uma fora sobre voc para fre-lo. Dependendo de onde e como a fora aplicada, voc pode morrer instantaneamente ousobreviver ao acidente sem nenhum arranho.

Se voc bate com a cabea contra o pra-brisa, a fora de resistncia concentra-se em uma daspartes mais vulnerveis do corpo. O impacto tambm pra voc muito rpido, pois o vidro umasuperfcie dura, o que pode facilmente matar ou ferir de forma grave uma pessoa.

Um cinto de segurana aplica uma fora de resistncia no corpo por um perodo de tempo maior. Naprxima seo, veremos como isso reduz as chances de ferimentos mais srios.

Aplicando resistncia

Na seo anterior vimos que no momento em que um veculo prarepentinamente, o passageiro tambm pra. A tarefa de um cinto

de segurana espalhar a fora de parada pelas partes maisfirmes do corpo a fim de minimizar o dano.

Um cinto de segurana comum consiste em um cinto abdominal,que passa pela plvis, e um cinto sub abdominal, que se estendepelo trax. As duas partes esto presas a uma estrutura do carropara que os cintos segurem os passageiros em seus assentos.

Quando o cinto colocado de maneira correta, a maior parte de sua fora de resistncia aplicadasobre a caixa torcica e a plvis, que so partes do corpo relativamente resistentes. Uma vez que oscintos se estendem por uma boa parte do corpo, a fora no fica concentrada em uma rea pequena,

assim, no h como causar muito dano. Alm disso, o tecido do cinto de segurana feito de ummaterial flexvel, permitindo que ele se estique um pouco, o que significa que a parada no toabrupta. Contudo, o cinto de segurana s pode esticar um pouco, caso contrrio, voc colidiria com


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o volante. Cintos de segurana seguros, permitem que voc movimente-se apenas um pouco para afrente.

A zona de deformao de um carro que realiza o verdadeiro trabalho de atenuar a pancada. Aszonas de deformao so reas nas partes dianteira e traseira do carro que se quebram facilmente.

Ao invs do veculo inteiro parar bruscamente quando atinge um obstculo, ele absorve parte doimpacto. A cabine do carro slida e no se deforma ao redor dos passageiros. Ela continua semovendo ligeiramente, comprimindo a frente do carro contra o obstculo. claro que as zonas dedeformao s vo proteg-lo se voc se mover junto com a cabine do carro, isto , se voc estprotegido pelo cinto de segurana.

O tipo de cinto mais simples, encontrado em algumas montanhas-russas, consiste em uma extensode tecido presa ao corpo do veculo. Estes cintos prendem a pessoa contra o assento, o que bastante seguro mas pouco confortvel.

Os cintos de segurana dos automveis possuem a capacidade de extenso e retrao. possvel

se inclinar para frente enquanto o cinto se estica. Entretanto, em uma coliso, o cinto vai pux-lorepentinamente e prend-lo em seu assento. Na prxima seo, conheceremos o mecanismo quetorna tudo isso possvel.

O tecido do cinto est conectado a um mecanismo de retrao. O elemento principal em um retrator a bobina, presa a uma das extremidades do tecido. Dentro do retrator, uma mola imprime umafora de rotao, ou torque, bobina. Isso serve para rodar a bobina de modo que esta enrolequalquer tecido frouxo.

Uma mola em espiral gira a bobina para manter o tecido do cinto de segurana esticado

Quando a bobina puxada, ela gira em sentido anti-horrio, fazendo com que a mola tambm sigaessa direo. A bobina giratria serve para desenrolar a mola. A mola tende a voltar para suaposio inicial, logo, resiste ao movimento de toro. Se o tecido for solto, a mola ir se contrair,girando a bobina no sentido horrio at que no sobre nenhuma folga no cinto.

O retrator possui um mecanismo de trava que pra a rotao da bobina quando o carro colide.Atualmente existem dois tipos de mecanismos de trava muito usados:

sistemas acionados pelo movimento do carro

sistemas acionados pelo movimento do cinto

O primeiro sistema trava a bobina quando o carro desacelerarapidamente (quando atinge algo, por exemplo). O diagramaabaixo ilustra a verso mais simples do modelo.

O elemento principal de operao desse mecanismo opndulo de equilbrio (ou peso). Quando o carro pra repentinamente, a inrcia faz com que opndulo se mova para frente. A lingueta na outra ponta do pndulo prende o mecanismo deengrenagem dentado que est preso bobina. Com a lingueta prendendo um dos dentes, aengrenagem no pode girar no sentido anti-horrio, nem a bobina. Quando o tecido volta a se esticaraps a batida, a engrenagem gira no sentido horrio e a lingueta fica livre.


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O segundo tipo de sistema trava a bobina quando algo puxa bruscamente o tecido do cinto. A forade ativao na maioria dos modelos a velocidade de rotao da bobina. O diagrama abaixo mostra

uma configurao comum.

O elemento principal de operao nesse modelo a embreagem

centrfuga, uma alavanca de garra posicionada centralmente pararotacionar a bobina. Quando ela gira devagar, a alavanca no revolve emtorno do eixo. Uma mola a mantm em sua posio. Entretanto, quandoo tecido puxado, fazendo com que a bobina gire mais rapidamente, afora centrfuga impulsiona o final da alavanca para fora.

A alavanca empurra o excntrico que est no compartimento do retrator.O excntrico est conectado a uma lingeta central por um pinodeslizante. medida que o ele vai para a esquerda, o pino se move juntocom um entalhe na lingeta. Isso puxa a lingeta para a engrenagem emrotao, que est presa bobina. A lingeta trava no dente da

engrenagem, impedindo a rotao no sentido horrio.

Em alguns sistemas novos, um pr-tensionador tambm funciona paraapertar o tecido do cinto. Na prxima seo, veremos como funcionaesse dispositivo.

O pr-tensionador

A idia de um pr-tensionador enrolar toda sobra de tecido do cinto no caso de uma batida.Enquanto o mecanismo convencional de trava em umretrator impede que o cinto se estenda alm do

necessrio, o pr-tensionador contrai no prprio cinto.Esta fora ajuda a mover o passageiro para uma boaposio no assento. Os pr-tensionadores normalmentefuncionam em conjunto com os mecanismos de travaconvencionais, mas no no lugar deles.

H uma infinidade de sistemas de pr-tensionadores nomercado. Alguns impulsionam todo o mecanismo deretrao para trs, outros fazem a prpria bobina girar. Emgeral, os pr-tensionadores esto ligados ao mesmoprocessador de controle central que ativa os air bags doscarros. O processador monitora sensores de movimentomecnicos ou eltricos que respondem a uma desacelerao brusca em um impacto. Quando umimpacto detectado, o processador ativa o pr-tensionador e, em seguida, o air bag.

Alguns pr-tensionadores so construdos em torno de motores eltricos ou solenides (em ingls),mas os modelos mais populares usam a pirotecnia para puxar o cinto. O diagrama abaixo ilustra umexemplo representativo.

Quando o gs injetado, a presso empurra o pisto para girar o retrator

O elemento principal nesse pr-tensionador um cilindro de gs combustvel. Dentro do cilindro, hum cilindro menor com um detonador de material explosivo. Este cilindro menor equipado com doiseletrodos, presos por cabos ao processador central.


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Quando o processador detecta uma coliso, emite imediatamente uma corrente eltrica peloseletrodos. As fagulhas dos eletrodos acionam o detonador, que entra em combusto para inflamar ogs dentro do cilindro. O gs em combusto gera muita presso externa. A presso empurra o pistodo cilindro, forando-o para cima a grande velocidade.

Uma engrenagem de resposta ligada a um dos lados do pisto. Quando o pisto dispara, acremalheira junta uma embreagem conectada ao sistemas de retrao da bobina. A cremalheirarotaciona a bobina fortemente, enrolando qualquer sobra de tecido.

Limitadores de carga

Em batidas graves, quando um carro colide contra um obstculo a uma velocidade extremamentealta, o cinto de segurana pode causar leses srias. Como a velocidade inercial do passageiroaumenta, necessria uma fora muito maior para faz-lo parar. Em outras palavras, quanto maisrpido o impacto, mais forte o cinto segura o passageiro.

Alguns sistemas de cinto de segurana usam limitadores de carga para minimizar o dano causadopelo cinto. A idia bsica liberar um pouco mais de tecido quando uma fora muito grande aplicada ao cinto. O limitador de carga mais simples uma dobradia costurada no tecido do cinto desegurana. Os pontos costurados so feitos para serem rompidos quando uma certa quantidade defora empregada ao cinto. Quando esses pontos se desfazem, o pano se desdobra, permitindo queo cinto se estenda mais um pouco.

Os limitadores de carga mais avanados contam com uma barra de toro no mecanismo deretrao. Uma barra de toro apenas uma extenso de metal que se torce quando uma forasuficiente aplicada. Em um limitador de carga, a barra de toro presa pelo mecanismo de trava auma extremidade e pela bobina de rotao na outra. Em acidentes menos graves, a barra de toro

no se altera e a bobina tranca juntamente com o mecanismo de trava. Contudo, quando muita fora aplicada ao tecido (e, portanto, bobina), a barra de toro gira levemente. Isso permite que otecido se estenda um pouco mais.

Ao longo dos anos, os cintos de segurana comprovaram que so o dispositivo mais importante nasegurana de carros e caminhes. Entretanto, eles no so infalveis, e os engenheirosespecializados em segurana automobilstica acreditam que h muito o que aprimorar no modeloatual. Futuramente, os carros sero equipados com cintos de segurana e air bags melhores e muito provvel que contem com uma tecnologia de segurana totalmente nova. Evidentemente, ogoverno ainda ter que lidar com o maior problema dos equipamentos de segurana: convencer aspessoas a us-los.

Air Bag/Side Bag

Bolsa de ar (tambm denominada de almofada de ar) que, em caso de coliso, pode ser insuflado nosentido de proteger os ocupantes do veculo contra danos fsicos.

Airbag um componente de segurana dos carros, quepode ser usado em algumas mquinas industriais e emrobs de pesquisa, que funciona de forma simples:quando o carro sofre um grande impacto, vrios sensoresdispostos em partes estratgicas do veculo (frontal,traseiro, lateral direito, lateral esquerdo, atrs dos bancosdo passageiro e motorista, tipo cortina no forro interno da


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cabina) so acionados emitindo sinais para uma unidade de controle que por sua vez checa qualsensor foi atingido e assim aciona o airbag mais adequado.

Este dispositivo constitudo de pastilhas de nitrognio que so acionadas por uma descarga eltricapela central eletrnica dentro de um balo de ar muito

resistente, que o prprio Airbag, este por sua vez seenche rapidamente amortecendo assim o choque eevitando que motorista e passageiros sofra danos fsicosprincipalmente no rosto, peito e coluna. Para evitar osufocamento o Airbag vai perdendo presso aps oacionamento.

Atualmente existem modelos que calculam a severidade doimpacto e calculam a intensidade que o Airbag deve inflar.

Benefcios

Os airbags so um adicional ao cinto de segurana em reduzir a chance de que a cabea e a partesuperior do corpo de um ocupante bata em alguma parte no interior do veculo. Eles tambm ajudama reduzir o risco de leses graves distribuindo as foras da batida mais uniformemente ao longo docorpo do ocupante.

Um estudo recente concluiu que cerca de 6.000 vidas j foram salvas graas aos airbags.

Entretanto, o nmero exato de vidas salvas quase impossvel de se calcular.

Como enche o airbag

Para que condutor e passageiros embatam nos airbags necessrio que estes se encham muitodepressa: 25 milsimos de um segundo, cinco vezes mais rpido que um piscar de olho. A reacoqumica escolhida para encher o airbag to rapidamente foi a decomposio de azida de sdio.

A azida de sdio um composto qumico muito instvel e txico, constitudo por tomos de sdio ede nitrognio (NaN3). No sistema de airbag a azida de sdio encontra-se num pequeno contentor,juntamente com nitrato de potssio (KNO3) e xido de slicio ( SiO2). Quando acontece a activaodo airbag, ocorre uma ignio electrnica que aquece a azida de sdio a mais de 300 C. Estatemperatura desencadeia a reaco qumica de decomposio da azida de sdio em sdio metlico(Na) e em nitrognio molecular (N2).

O nitrognio molecular libertado como um gs, que rapidamente enche o airbag. no entantonecessrio ter cuidado com o sdio, que um metal muito reactivo. Este reage rapidamente comnitrato de potssio, libertando mais nitrognio molecular, xido de sdio e xido de potssio.Finalmente estes xidos reagem com o xido de silcio formando-se vidro em p.

O vidro formado filtrado de forma a no entrar na almofada. O nitorgnio molecular um gs inertee no combustvel. Em caso de coliso o nitorgnio no reage, pelo que no um perigo para ocondutor e passageiros. Quase ao mesmo tempo que a almofada se enche comea a esvaziar deforma controlada, outra forma de amortecer o choque.

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