MANUTENÇÃO EM SISTEMAS SUPLEMENTARES DE SEGURANÇA PASSIVA – AIRBAGS

Capítulo 1: Histórico dos Sistemas de Segurança Veicular no Brasil e no MundoPor: REDAÇÃO

Considerando a necessidade de aperfeiçoar e atualizar os requisitos de segurança para os veículos automotores nacionais e importados; garantir a segurança dos condutores e passageiros dos veículos; reduzir de maneira expressiva os danos causados ao condutor e passageiro do banco dianteiro, nos casos de colisão frontal; e tratando-se de um equipamento suplementar de segurança passiva que deve ser usado em conjunto com o cinto de segurança. O Conselho Nacional de Trânsito – CONTRAN estabeleceu com a atribuição da resolução nº 311, que a partir de 01 de janeiro de 2014 houvesse a obrigatoriedade da instalação de airbags na posição frontal para o condutor e passageiro do assento dianteiro em todos os veículos novos produzidos e saídos de fábrica, das categorias M1 (veículos projetados para transporte de passageiros com capacidade menor que 8 assentos) e N1 (veículos projetados para transporte de cargas que não ultrapassem o peso de 3,5 toneladas), nacionais e importados

Os sistemas de segurança ativa de um veículo são todos aqueles que agem em prol de evitar um acidente, contribuindo preventivamente para a segurança do tráfego. Pode-se citar como exemplo destes sistemas: bancos que permitem dirigir sem fadiga, boa visibilidade, sistema adequado de climatização, o

ABS (Anti-lock Breaking System) entre outros que variam de acordo com o veículo e pista que se está trafegando.Porém, apesar de boas ideias em termos de segurança ativa surgirem, especialmente nos últimos anos, nunca se poderá evitar completamente a ocorrência de acidentes. Esta é a razão pela qual os sistemas de segurança passiva se tornam extremamente importantes no desenvolvimento de um veículo, e foi pensando na proteção dos ocupantes que as pesquisas neste nicho foram intensificadas nos últimos anos.Um primeiro passo nessa direção foi a patente em 1903 do primeiro cinto de segurança que era colocado cruzado contra os ombros. Contudo, somente em 1957 o primeiro cinto de segurança foi incorporado em um automóvel, fixando os ocupantes dianteiros em suas regiões pélvicas, porém ainda permitindo a projeção do tronco para frente no momento de uma colisão frontal. Este problema foi parcialmente solucionado com a invenção do cinto de três pontas por Nils Bohlin, em 1958, e a aplicação desse tipo de cinto em veículos a partir de 1959.Para aprimorar ainda mais os sistemas de segurança passiva, foi desenvolvido os encostos de cabeça para proteger os ocupantes do “chicoteamento” da cabeça, causando lesões na coluna cervical em momentos de colisões traseiras. Este sistema ficou mais eficaz com a introdução do enrolador automático dos cintos de segurança, ajustando o cinto ao corpo dos ocupantes.Contudo, ainda havia a necessidade de se aumentar a segurança dos ocupantes dentro do veículo e para isso foi desenvolvido na década de 50, na Alemanha, um dispositivo que inflava no momento de uma colisão atenuando e amortecendo o impacto dos ocupantes dianteiros com partes internas do habitáculo do veículo. Este dispositivo foi chamado de air bag e foi aplicado pela primeira vez em veículos fabricados nos Estados Unidos, alterando o formato dos volantes e painéis de instrumentos dianteiros como pode ser visualizado na ilustração a seguir.Foi nos Estados Unidos também que surgiu a norma 208 do NHTSA –National Highway Traffic Safety Administration (Administração Nacional de Segurança do Tráfego Rodoviário) de 1984, que previu a implantação gradual do sistema de airbag frontal para motorista e passageiro nos automóveis de 1987 a 1990, sendo implementação obrigatória em todos os veículos (fabricados e importados nos Estados Unidos) a partir desta data.Após isso foram desenvolvidos diversos outros sistemas visando a segurança passiva dos ocupantes, foram alguns destes: airbags laterais de cabeça (tipo “cortina”), airbags laterais para região do tórax (instalados geralmente nas estruturas dos bancos), airbags para joelhos dos ocupantes dianteiros e pré-tensionadores dos cintos de segurança.No Brasil, somente em 2009 foi sancionada a lei que também previu a implantação gradual de airbags frontais para condutores e passageiros dianteiros divididos em dois cronogramas, conforme pode ser visualizado na tabela abaixo:I –Novos projetos de automóveis e veículos deles derivados, nacionais ou importadosData de implantação Percentual da produção01 de janeiro de 2011 10%01 de janeiro de 2012 30%01 de janeiro de 2013 100%

II –Automóveis e veículos deles derivados em produção, nacionais ou importados

Data de implantação Percentual da produção01 de janeiro de 2010 8%01 de janeiro de 2011 15%01 de janeiro de 2012 30%01 de janeiro de 2013 60%01 de janeiro de 2014 100%

A legislação brasileira normatizou inicialmente a obrigatoriedade de implementação somente dos air bags frontais, pois pesquisas indicam que pouco mais de 50% das colisões graves que ocorrem diariamente são colisões frontais, sendo as outras colisões laterais, traseiras e em menor parte capotamentos. Uma pesquisa realizada pela SaferCar indica que os airbags frontais salvaram 25.782 vidas entre 1987 e 2008 nos Estados Unidos, confirmando a extrema importância e serventia desses equipamentos suplementares de segurança passiva nos veículos.

Os airbags frontais atenuam o impacto do condutor e passageiro dianteiro contra componentes internos do veículo no momento de uma colisão frontal grave, podendo insuflar até mesmo se esta colisão ocorrer em apenas um dos lados dianteiro do veículo.

Capítulo 2: Conheça o funcionamento e componentes pertencentes ao sistema de segurança passiva de um veículoPor: REDAÇÃO

Os airbags são definidos como equipamentos suplementares de retenção que objetiva amenizar o contato de uma ou mais partes do corpo do ocupante com o interior do veículo, composto por um conjunto de sensores colocados em lugares estratégicos da estrutura do veículo, central de controle eletrônica e dispositivo gerador de gás propulsor para inflar a bolsa de tecido resistente. Uma visão geral desse sistema pode ser encontrada ao lado:Todo sistema de gerenciamento eletrônico necessita de três etapas essenciais no seu processo para um bom funcionamento. A primeira é colher informações do meio, função esta, realizada pelos sensores. Seguido posteriormente pelo processamento dessas informações, executado pela unidade de controle eletrônica. Finalmente, após análise das informações, os atuadores identificados como necessários são comandados, no caso dos airbags são insuflados.Portanto, para que uma bolsa de airbag seja insuflada, é necessário primeiramente que os sensores detectem uma colisão. Os sinais destes sensores são enviados à unidade de controle eletrônica do airbag que, por sua vez analisa estes sinais e os comparam com os sensores existentes dentro da própria unidade. Caso haja uma plausibilidade entre os dois sinais, a unidade de controle do air bag envia um sinal de comando para o respectivo detonador iniciar o processo de insuflação das bolsas de airbag.Como se inflam as bolsas de airbag? – Através de um sinal provido da unidade de controle do airbag o detonador é disparado eletricamente, aumentando o calor dentro da bolsa. Nesse momento a carga detonante sólida, geralmente composta de azida de sódio (NaN3), nitrato de potássio (KNO3) e dióxido de silício (SiO2), inicia a reação de oxirredução, liberando grande quantidade de gás nitrogênio (N2) em um período muito curto de tempo, fazendo as bolsas de airbag se insuflarem em uma velocidade altíssima de aproximadamente 50ms (metade do tempo gasto para piscar os olhos), ou menos, após passarem por um filtro metálico cuja função é de filtrar materiais particulados provenientes da combustão da carga detonante sólida e refrigerar o gás nitrogênio que insufla a bolsa.

As bolsas de airbags geralmente são fabricadas de nylon e polímeros, sendo que o detonador desta bolsa, quando localizado do lado do motorista, pode ser chamado de “tipo vaso”, devido à sua forma Os fatores mais importantes a serem considerados para a definição do acionamento dos airbags são: o tipo de acidente, o ângulo de incidência do impacto, a severidade da colisão, as dimensões e rigidez do objeto impactado. Desta forma, o acionamento dos airbags em um acidente será definido e efetuado pela “unidade de comando do airbag”, através da análise da desaceleração resultante da colisão, que depende essencialmente das condições do acidente e também das características específicas de segurança do veículo. Isso significa que mesmo considerando perda total no veículo para efeitos de reparação o airbag pode não ser deflagrado.

Para que o air bag desempenhe a máxima proteção do motorista é necessário que o mesmo ajuste adequadamente o encosto de cabeça de forma que ele apoie totalmente a cabeça do motorista e ainda que ele mantenha uma distância mínima de 25 cm do volantePara que o ocupante afetado desfrute da máxima proteção, é importante que o mesmo esteja utilizando o cinto de segurança e concomitante a isso o airbag deve estar completamente cheio

antes que o ocupante tenha contato com ele. No choque do tórax com o airbag, este se esvazia parcialmente fazendo com que a pessoa a ser protegida absorva “suavemente” a energia do impacto, em níveis de pressão superficial e desaceleração que não sejam críticos a ponto de provocar lesões. Deste modo, ferimentos na cabeça e no tórax são nitidamente reduzidos ou mesmo evitados.Vale lembrar também que, para que o airbag do motorista exerça sua função máxima de proteção, é importante que a distância entre o tórax do ocupante e o volante seja de no mínimo 25cm e que o encosto de cabeça esteja ajustado conforme demonstra a ilustração a seguir. Caso contrário, os efeitos de proteção não serão alcançados, podendo inclusive causar lesões graves no ocupante. Se a necessidade de dirigir com uma distância inferior a mencionada for identificada, deve-se contatar um posto de reparo oficial e solicitar a desativação do airbag.Já para o airbag do passageiro dianteiro desempenhar a proteção máxima do ocupante, além dos ajustes de apoio de cabeça e cinto de segurança é recomendável que o banco seja afastado de tal forma que o ocupante mantenha a maior distância possível do painel de instrumentos. Além disso, para o airbag do passageiro entrar em funcionamento em alguns veículos, existe ainda uma chave de ativação e desativação deste dispositivo, neste caso esta chave precisa estar na posição de ativação.Esta chave foi desenvolvida principalmente para países onde a legislação permite que cadeiras de bebês (bebê conforto) sejam instaladas no banco do passageiro dianteiro, pois, caso isto ocorra, é necessário que o airbag do lado do passageiro não seja ativado no momento de uma colisão. Caso o airbag do passageiro dianteiro se ative nesta condição, as possibilidades de sufocamento ou lesões graves na criança seriam muito grandes. Portanto, somente quando um bebê conforto for instalado no banco dianteiro do passageiro, a chave de desativação do airbag do passageiro deve estar na posição “off”.

Capítulo 3: Normas de segurança para trabalhos com componentes pirotécnicosPor: REDAÇÃO

Segurando rapidamente na cunha do fecho da porta ou no borne negativo da bateria é possível descarregar a eletrostática do corpo, evitando disparos involuntários das bolsas de airbag no momento do reparoComo os airbags são componentes pirotécnicos, necessitam de normas de segurança exclusivas para que acidentes em reparos, armazenamento, transporte e descarte desses componentes sejam evitados. Segue portanto algumas dessas normas e instruções gerais para trabalhos com estes tipos de dispositivos:• Para unidades de airbag não há intervalos de troca;• EM HIPÓTESE ALGUMA VERIFICAR COM LÂMPADA DE PROVA, VOLTÍMETRO, OHMÍMETRO, MULTÍMETRO OU OSCILOSCÓPIO ALGUMA DESSAS BOLSAS;• Para trabalhos em componentes pirotécnicos e na unidade de comando do airbag, o cabo de massa da bateria deve ser desconectado com a ignição ligada e sem ninguém dentro do veículo.Este último com exceção para veículo com bateria no compartimento interno, neste caso não permanecer na área de atuação dos airbags. Em seguida, cobrir o polo negativo para evitar o contato involuntário do conector negativo do chicote com o polo negativo da bateria.• Após a desconexão da bateria é necessário um tempo de espera de 10 segundos, garantindo que não haverá nenhuma tensão residual em algum componente do veículo no momento do reparo.• Antes de manusear componentes pirotécnicos do sistema de retenção, por exemplo, a separação de conectores elétricos, ou mecânicos deve-se realizar uma descarga eletroestática do próprio corpo. Esta descarga consegue-se mediante ao toque em peças metálicas ligadas ao potencial massa da bateria, por exemplo: um toque rápido na cunha do fecho da porta ou então no próprio borne negativo da bateria, como mostra a ilustração ao lado:• Após tocar em componentes pirotécnicos detonados, lavar as mãos.• Componentes pirotécnicos não devem ser abertos, nem reparados. Sempre utilizar somente peças novas, pois caso contrário há perigos de ferimentos. Assim como componentes pirotécnicos que tenham caído sobre uma superfície muito dura ou que mostrem danificações em seu corpo não devem ser instalados.• A instalação de componentes pirotécnicos deve ocorrer imediatamente após a retirada da embalagem de transporte e, em caso de interrupção do trabalho, o componente deve ser recolocado na embalagem.• Componentes pirotécnicos não devem ser tratados com graxa, produto de limpeza ou semelhantes e nem serem expostos em curto prazo a temperaturas acima de 100°C.• Unidades de airbag do condutor ou do passageiro devem ser armazenadas quando desmontados de tal forma que o lado estofado aponte para cima.• Somente componentes pirotécnicos completamente detonados podem ser eliminados através do lixo comercial. Em caso de dispositivos não deflagrados, o reparador deve embalá-lo em uma embalagem original e enviá-lo ao fabricante.• Antes de instalar um componente pirotécnico certifique-se que o polo negativo da bateria esteja desconectado. Depois do componente instalado, a ignição deve ser ligada, e o borne negativo da bateria deve ser conectado sem ninguém dentro do veículo. Esta operação garante a segurança do reparador, pois se algum equívoco ocorreu durante o processo de reparação, o airbag insuflará sem ninguém dentro do veículo.• Para limpar o volante ou o painel de instrumentos, pode-se utilizar um pano seco ou umedecido com água. Nunca limpe o painel de instrumentos e a superfície dos módulos dos airbags com produtos de limpeza ou similares, pois eles atacam o material e tornam as superfícies porosas. Em caso de acionamento dos airbags, poderão ocorrer lesões consideráveis devido às peças de plástico que se soltam.• Não devem ser colocados quaisquer objetos como, por exemplo, suporte para bebidas, telefone móvel, GPS (sistema de posicionamento global) na cobertura dos módulos do airbag ou próximos a eles. Em caso de acionamento do airbag, esses objetos serão

descontroladamente projetados no interior do veículo e podem atingir os ocupantes causando lesões graves ou até fatais.• As peças do sistema de airbag não podem ser submetidas a quaisquer modificações.

Capítulo 4: Reparos e diagnóstico de airbags frontaisPor: REDAÇÃO

A luz de alerta do air bag deverá ascender por aproximadamente 3 segundos quando a ignição for ligada e depois se apagar. Caso esta luz se ascenda ou pisque em qualquer momento diferente a este, existe alguma avaria no sistema de air bagApós uma colisão frontal grave onde os airbags frontais são deflagrados o reparador deve obrigatoriamente substituir todas as bolsas que foram deflagradas por bolsas novas. Nenhuma bolsa de airbag pode ser recuperada e, além disso, o reparador ainda deve analisar os seguintes componentes:Unidade de controle do airbag: A unidade de controle do airbag deve ser substituída após uma colisão, com exceção das unidades que pertencerem a 8 R”, 9ª e 10ª geração. Estas gerações de unidades podem ser reaproveitadas em até duas colisões na mesma direção, ou seja, é possível existir duas colisões laterais e duas frontais e ainda utilizar a mesma unidade de controle, somente apagando as memórias de avarias e trocando os componentes danificados. Porém, quando uma terceira colisão em alguma direção ocorrer, a unidade de controle do airbag deve ser substituída obrigatoriamente.

O airbag do condutor utilizado no Brasil tem um volume aproximado de 35 litros. Quando insuflado solta um pó branco, inerte à saúde e ao meio ambiente, pelos poros, localizados na própria bolsa, projetados para permitir a saída do gás de dentro da mesma no momento de uma colisão, amortecendo e suavizando o impacto do ocupante.

O airbag do lado do condutor deve ser removido toda vez que for necessário substituí-lo ou for realizado algum reparo com soldas na carroceria ou estrutura do veículoÉ possível identificar se uma unidade de controle do airbag pertence a essas gerações via aparelho de diagnóstico, consultando o endereço de identificação da mesma. Porém, não são todos os aparelhos de diagnósticos que disponibilizam esse endereço para a consulta. Desta forma, a maneira encontrada para identificar a geração da unidade é trocando os componentes danificados e tentando apagar a memória de avarias. Se as avarias forem apagadas da memória de eventos e a luz de alerta no painel de instrumento for apagada, isso significa que a unidade pode ser reaproveitada. Caso contrário, a unidade deve ser substituída. Uma exceção é aberta para unidades que tenham sua carcaça danificada. Neste caso, a unidade de controle do airbag deve ser obrigatoriamente substituída independente da memória de avarias ou da luz de controle do airbag estar apagada.Além disso, quando há uma deformação na chapa ao redor de 200mm da unidade de controle do airbag, esta unidade também deve ser substituída por precaução e garantia que esta estará em perfeito funcionamento quando houver uma colisão.Quando o airbag do lado do condutor é deflagrado: neste caso, além do módulo da bolsa do airbag, devem ser substituídos também: anel de retrocesso com anel coletor (conhecido também como cinta espiralada), todos os sensores do airbag frontal do painel dianteiro e outros sensores para aceleração lateral na deformação do ponto de fixação na área dos sensores que estiverem danificados.No caso de substituição ou até mesmo remoção da bolsa do airbag do condutor é importante saber que a mesma está localizada no centro do volante e que, para removê-la, o procedimento dependerá do veículo em questão.

Exemplo de um volante de uma SpaceFox com a bolsa de airbag removida e com os grampos destacados por uma circunferência vermelha. As setas indicam os sentidos em que os grampos devem ser forçados para a remoção da bolsa de airbagNa maioria dos veículos essa bolsa é fixada ao volante por meio de dois ou três “grampos”, onde basta o reparador cuidadosamente acessar o volante pela parte traseira e com uma Torx 25 de aproximadamente 100mm de comprimento, forçar estes grampos conforme ilustrado na figura. Em alguns veículos é necessário remover a guarnição da coluna de direção superior para ter acesso a estes grampos, e ainda, se for possível, ajustar a posição da coluna de direção o máximo para trás e para baixo, aproveitando toda a área de regulagem da coluna de direção.Para realização deste processo pode ser utilizado um espelho para auxiliar o reparador a melhor enxergar estes grampos. Depois de finalizado esses procedimentos a bolsa se desprenderá do volante, sendo necessário, apenas, soltar os conectores elétricos para removê-las do volante totalmente e armazená-las em locais apropriados (livres de impactos, temperatura amena e com a bolsa acolchoada virada para cima).

O airbag do lado do passageiro deve ser removido toda vez que for necessário substituí-lo ou for realizado algum reparo com soldas na carroceria ou estrutura do veículoQuando o airbag do lado do passageiro é deflagrado: Além do módulo da bolsa do airbag do passageiro, devem ser substituídos: painel de instrumentos, apoios da unidade do airbag do passageiro deformados (estes não podem ser desamassados), todos os sensores do airbag frontal no painel dianteiro e outros sensores para aceleração lateral na deformação do ponto de fixação na área dos sensores que estiverem danificados.

Exemplo de remoção do airbag do passageiro de um Fox onde a bolsa deve ser removida por cima, sendo puxada para frente do painel de instrumentosA bolsa de airbag do lado do passageiro está localizada atrás do painel de instrumentos na frente do banco do passageiro, como ilustrada a seguir:Para remover esta bolsa em geral é necessário remover o porta-luvas, retirar os parafusos de fixação que prendem a bolsa no painel de instrumentos e após isso, dependendo do modelo do veículo, puxar a bolsa para baixo ou sacar a bolsa por cima puxando-a para fora do painel de instrumentos, como pode ser observado no exemplo abaixo:

Exemplo de remoção do airbag do passageiro de um Golf VII onde a bolsa deve ser removida por baixo, sendo puxada para baixo do painel de instrumentos