L'airbag è un dispositivo di sicurezza passiva che ha trasformato radicalmente la protezione degli occupanti in caso di incidente, sia in ambito automobilistico che in discipline sportive come lo sci. Questo sistema, apparentemente semplice nella sua funzione, è in realtà il risultato di decenni di ricerca e sviluppo tecnologico. La sua capacità di gonfiarsi in frazioni di secondo per attutire l'impatto con le parti rigide del veicolo o con il terreno rappresenta una vera e propria "rivoluzione" nel campo della sicurezza.
Origini e Evoluzione dell'Airbag in Campo Automobilistico
Le prime idee relative a un sistema airbag in ambito automobilistico risalgono agli anni '60. Il primissimo brevetto fu depositato negli Stati Uniti nel 1952 da John Hetrick. Tuttavia, la sua invenzione non fu subito adottata dai costruttori di veicoli, e Hetrick non ricevette molti introiti dalle licenze. Soltanto dopo più di vent'anni, quando la durata del brevetto era ormai scaduta, le case automobilistiche iniziarono a considerarne l'implementazione.
Il grande ostacolo iniziale era rappresentato dal tempo necessario per far gonfiare il cuscino gonfiabile. Inizialmente, si tentò di utilizzare aria compressa, ma questa soluzione non si dimostrò sufficientemente rapida per garantire un'efficacia adeguata in caso di incidente. Solo all'inizio degli anni '70 si ottennero i primi successi con cariche esplosive controllate per il gonfiaggio del cuscino.
Gli airbag fecero la loro comparsa sui primi veicoli di serie a metà degli anni '70. La loro adozione su larga scala iniziò nei primi anni '80, accompagnata dalla raccomandazione di utilizzare sempre le cinture di sicurezza, in quanto l'airbag è un sistema supplementare. In Europa, negli anni '80, la Mercedes fu la prima casa automobilistica a offrire questo accessorio sulle vetture di maggior pregio della sua gamma. Alla fine degli anni '80 venne introdotto l'airbag per il passeggero.
Da allora, l'evoluzione è stata continua, con l'introduzione degli airbag laterali e degli airbag per la testa. Oggi, gli airbag sono uno standard di sicurezza minimo su tutti gli autoveicoli.
Airbag: Un Dispositivo di Sicurezza Passiva
Nel mondo della sicurezza automobilistica, si distinguono i sistemi attivi dai sistemi passivi. I sistemi attivi sono dispositivi che lavorano per prevenire gli incidenti stradali, come i freni, le luci e i moderni sistemi di assistenza alla guida (frenata d’emergenza, monitoraggio dell’angolo cieco e dei pedoni). I sistemi passivi, invece, sono quei dispositivi che agiscono per assicurare la massima protezione dei passeggeri durante gli incidenti. Tra questi rientrano le cinture di sicurezza, i seggiolini per i bambini, il telaio a deformazione programmata, i poggiatesta e, appunto, gli airbag.
L'airbag è un dispositivo di sicurezza passiva installato all’interno dell’abitacolo. Lo si può trovare nel volante, nel cruscotto, nei sedili, sui fianchi del cielo (il tetto interno della vettura). Il sistema di ritenuta SRS (Supplemental Restrain System), che include airbag e pretensionatori, è fondamentale per la protezione degli occupanti.
Come Funziona l'Airbag: Componenti e Meccanismo
L’airbag è, tecnicamente, una sorta di pallone sagomato che si gonfia in pochissimo tempo in caso di urto. Esce dal vano in cui è riposto e attutisce il contatto di una parte del corpo del conducente e dei passeggeri con la vettura, proteggendo da lesioni dovute all’impatto con le parti rigide dell’auto. Il tutto avviene grazie a un complesso sistema di sensori, centralina e dispositivi di gonfiaggio.
Centralina
La centralina è il componente strategico del sistema airbag ed è montata nel veicolo in una zona centrale, solitamente nel cruscotto o nel tunnel tra i due sedili anteriori. La centralina Airbag svolge diverse funzioni cruciali:
- Riconoscere gli incidenti: Riceve e interpreta i segnali dai sensori di collisione.
- Elaborare la strategia: Basandosi sui segnali forniti dai sensori, determina quali airbag attivare e con quale intensità.
- Attivare i circuiti di detonazione: Mediante condensatore, innesca le cariche di gonfiaggio.
- Monitorare la funzionalità dell’intero sistema airbag: Esegue costantemente autodiagnosi per assicurare il corretto funzionamento.
- Memorizzare i guasti rilevati: Registra eventuali anomalie nella memoria guasti.
- Attivare la spia airbag: In caso di guasto del sistema, accende la spia sul cruscotto.
- Dialogare con le altre centraline: Comunica con altri sistemi del veicolo tramite la rete CAN.
Nelle centraline airbag vengono registrati dati raccolti durante gli studi dei crash test, che vengono poi utilizzati per determinare le azioni da intraprendere in diverse situazioni. La centralina distingue diversi gradi di gravità di collisione, tiene conto delle informazioni riguardanti l’angolo di impatto e lo stato delle cinture.
Sensori di Collisione
A seconda del sistema e del numero di airbag presenti, i sensori di collisione o di accelerazione possono essere montati direttamente nella centralina o come satelliti nella parte frontale e laterale del veicolo. Questi sensori sono direzionali, ossia rilevano gli impatti secondo determinate direzioni; la soglia di accelerazione alla quale si attivano è tra i 3 e i 5 g. Per evitare che un sensore attivi accidentalmente l’apertura degli airbag, è necessario che ad inviare le informazioni alla centralina siano due sensori indipendenti.
I sensori frontali sono sempre doppi e solitamente funzionano come sistemi molla/massa. Per effetto dell’inerzia delle masse vincolate da molle tarate contenute al loro interno, si chiudono i contatti verso la centralina durante le decelerazioni dovute all’impatto.
Alcuni sensori, di solito quelli che misurano le forze di impatto nelle direzioni laterali, sono veri e propri accelerometri. La massa che si sposta al loro interno determina una variazione della capacità elettrica che viene misurata dalla centralina e indica l’intensità della decelerazione.
Tra i vari tipi di sensori di collisione si annoverano anche dei sensori di pressione. Questa tipologia di sensore viene installata all’interno delle portiere e misura la variazione della pressione durante lo schiacciamento. Le portiere sono dotate di fogli sigillanti che, in caso di smontaggio, devono essere rimontati correttamente per non pregiudicare il funzionamento del sistema airbag.
L’esplosione dell’airbag è comandata da un sensore che rileva una decelerazione anomala e che interpreta questa variazione improvvisa di velocità come un urto. A questo punto, la centralina che elabora il segnale, attiva un detonatore che innesca un’esplosione controllata che porta al gonfiaggio del pallone. Il tutto in un tempo che va dai 30 ai 50 millesimi di secondo.
Super Slow Motion Airbag Amazing Footage - Phantom Camera
Cuscini
Il cuscino è fatto in tessuto di nylon: resistente, leggero, non soggetto ad invecchiamento e non abrasivo per la pelle durante il contatto. Per evitare che le pieghe si incollino e per facilitarne l’apertura, viene cosparso di talco (è la nuvola bianca che esce durante il gonfiaggio). Il cuscino è forato posteriormente per permettere il suo sgonfiaggio nei secondi successivi all’apertura, garantendo che gli occupanti non restino intrappolati e che l'energia dell'impatto sia dissipata in modo controllato.
I cuscini sono di grandezza diversa: circa 70 litri quello del conducente e 140 quello del passeggero. A seconda della loro posizione, cambiano i tempi entro cui deve essere attivata la carica ed entro cui il cuscino deve gonfiarsi completamente. Per i cuscini laterali i tempi sono strettissimi, minori di 10 ms per l’attivazione della carica e intorno ai 20 ms per il gonfiaggio, a causa del poco spazio. Il tempo tra il riconoscimento dell’incidente e il gonfiaggio del frontale arriva a 35 ms. A seconda della grandezza e dei tempi diversi entro cui devono gonfiarsi cambiano le soluzioni tecniche per il gonfiaggio, che devono tenere conto delle temperature dei gas che verranno a contatto con la pelle degli occupanti del veicolo.
Cariche
Il processo di gonfiaggio parte dalla combustione di capsule innescate dal surriscaldamento di una resistenza percorsa da corrente e gestita dalla centralina Airbag. La combustione genera Azoto alla temperatura di circa 700 °C.
Il raffreddamento per i cuscini grandi (laterale e frontale lato passeggero) viene risolto aggiungendo ai gas derivanti dalla combustione cariche di argon. L'argon, non derivante da una combustione, ha una temperatura bassa e contribuisce a mitigare il calore. Nei cuscini piccoli, come quello del conducente, non c’è spazio per l’argon; in questi casi, i gas combusti vengono fatti attraversare da un filtro a rete che ne abbassa le temperature.
L’attivazione degli airbag è a doppio stadio, il che significa che ci sono due cariche innescate in successione. Minore è il tempo che intercorre tra i due inneschi, maggiore è la velocità di gonfiaggio. Questo parametro può essere regolato dalla centralina a seconda delle circostanze, permettendo un gonfiaggio adattivo.
Molla a Spirale
Nel volante, dove sono contenuti la carica e il cuscino, è fondamentale che il tutto possa ruotare liberamente. Il segnale dalla centralina alla carica viene trasmesso da una molla a spirale che si srotola fino a 5 giri (2,5 per lato), garantendo la continuità elettrica anche con il volante in rotazione.
Riconoscimento degli Occupanti
È importante che la centralina conosca la posizione degli occupanti durante la collisione. L’abitacolo è dotato di sensori di pressione sui sedili e di sensori a infrarossi montati nella zona delle luci interne.
Queste informazioni servono alla centralina per comandare non solo gli airbag, ma anche i pretensionatori delle cinture di sicurezza e i poggiatesta attivi. Se il passeggero non è presente, la centralina non attiva i dispositivi SRS per quel sedile. Nel caso di installazione di seggiolini sul sedile anteriore, il gonfiaggio dell’airbag potrebbe arrecare più danni che benefici, per cui esiste un sistema di disattivazione manuale o automatico per il lato passeggero.
Cablaggi
I cablaggi del sistema airbag sono di colore giallo per aiutare a scongiurare l’apertura involontaria e per facilitarne l'identificazione. I terminali sono dotati di ponti che, quando vengono smontati, annullano il potenziale tra i due cavi che trasmettono il segnale, evitando che cariche elettrostatiche possano innescare accidentalmente il sistema.
Pretensionatore
Il pretensionatore della cintura è un dispositivo che, attivato dall’innesco di una carica in caso di incidente, elimina il gioco delle cinture di sicurezza. Questo gesto, che avviene in concomitanza con l'attivazione dell'airbag, serve a trattenere saldamente l'occupante contro il sedile, gestendo gradualmente l’assorbimento dell’energia cinetica e prevenendo il movimento in avanti eccessivo prima che l'airbag si gonfi completamente.
Scollegamento Batteria
Tramite l’innesco di una carica combustibile, durante l’incidente vengono scollegati gli accumulatori di corrente (batterie) per scongiurare il formarsi di cortocircuiti e, quindi, di incendi. Questo è particolarmente rilevante nelle auto Full Hybrid o nelle auto elettriche, dove la tensione delle batterie è di diverse centinaia di Volt.
Tipologie di Airbag
Con l'evoluzione della tecnologia, sono state introdotte diverse tipologie di airbag per proteggere le varie parti del corpo degli occupanti:
- Airbag frontali: I primi a essere stati inventati, inizialmente c’era solo uno, dentro il volante, a protezione del conducente. Successivamente è stato introdotto anche quello per il passeggero.
- Airbag laterali: Si sono diffusi rapidamente nel corso degli ultimi anni e hanno come finalità quella di proteggere gli occupanti del veicolo in caso di impatto laterale. Offrono un’adeguata protezione anche in caso di ribaltamento della vettura.
- Airbag a tendina: Tra gli airbag laterali più diffusi, questi proteggono la testa dei passeggeri anteriori e posteriori durante un incidente stradale e in presenza di forze d’urto di tipo trasversale.
- Airbag per le ginocchia: Come si intuisce dal nome, proteggono le gambe del conducente, riducendo il rischio di lesioni agli arti inferiori.
- Airbag esterni: Su alcune auto di nuova generazione compaiono infine airbag esterni, progettati per proteggere i pedoni in caso di impatto.
Airbag per le Esigenze dello Sci: La Tecnologia In&motion
L'innovazione nel campo degli airbag non si è limitata al settore automobilistico, estendendosi anche ad altre discipline dove la sicurezza è di primaria importanza, come lo sci e il motociclismo. Un esempio significativo è l'airbag In&motion APS-1, progettato specificamente per le esigenze dello sciatore.
L’airbag In&motion APS-1 protegge le aree vitali dello sciatore (collo, schiena, torace, addome) grazie a una tecnologia basata su algoritmi integrati. Il sistema di rilevamento è racchiuso in una centralina elettronica, la In&box, inserita nel cuore del gilet airbag. Questa centralina consente di analizzare la posizione dello sciatore in tempo reale con una frequenza di 1.000 calcoli al secondo. Quando viene rilevata una caduta, l’algoritmo comanda il gonfiaggio dell’airbag, che si dispiega in meno di 60 millisecondi.
Nel 2026, In&motion equipaggia sciatori d’élite di oltre 10 nazionalità diverse, impegnati sia nello sci alpino che nello skicross. Testimonianze di atleti sottolineano l'importanza di questa tecnologia: "Quando disponiamo di nuove tecnologie come l'airbag, lo utilizziamo senza esitazione perché ci consente di sapere che siamo protetti e di poter sciare con la massima sicurezza. Fa parte del mio solito equipaggiamento, pensiamo ancora di più. Ho potuto constatare che ero protetto e che esco illeso da una grande caduta sulla faccia. Una volta che mi sono fermato, ho sentito di essere protetto da questo grande bozzolo, quindi sì, è stato abbastanza rassicurante."
L'airbag In&motion SRG-1 è dotato della tecnologia di rilevamento In&Motion. È necessario collegarlo a un In&box sottoscrivendo un pacchetto In&Motion e attivarlo tramite l'applicazione mobile "My In&box". Sono disponibili due formule:
- Formula Revolution: Noleggio della In&box con offerta mensile senza impegno a 12 € IVA inclusa/mese, oppure offerta annuale a 120 € IVA inclusa/anno.
- Formula Classic: Acquisto della In&box a 400 € IVA inclusa.
Questi due pacchetti danno accesso a una modalità di rilevamento specifica. Gli incidenti in moto fuori strada, ad esempio, sono frequenti e la tecnologia In&motion è stata adattata anche a questo contesto. L'attivazione dell'airbag non dipende solo dalla velocità. I 5 algoritmi di In&motion sono stati sviluppati con un gruppo rappresentativo di piloti collaudatori a tutti i livelli (mondiale, nazionale, campionato e tempo libero), in ogni disciplina (MX, SX, Enduro, Rando e Rally Raid) e cilindrata (85cc, 125cc, 250cc, 450cc).
Un paraschiena D3O® Spéciale INEMOTION BP L2 Certificato EN1621-2 Niv. viene spesso integrato con questi sistemi. Il tempo di rilevamento dell'algoritmo è di 30 millisecondi. Per iniziare, si accende la In&box facendo doppio clic sul pulsante di accensione/spegnimento posto sulla parte anteriore del box. Il box emetterà un segnale acustico per indicare che è stato acceso e si accenderanno due LED rossi. Si inserisce quindi l'In&box nell'apposita fessura sul retro dell'SRG-1.
L'autonomia della In&box è un aspetto importante per gli utenti. È fondamentale ricordare che il gonfiatore deve essere sempre sostituito dopo il gonfiaggio. Per la sostituzione, si porta l'SRG-1 dal proprio rivenditore, che lo rispedirà all'azienda. Per la pulizia, si può sciacquare il prodotto airbag con acqua fredda e pulita, mantenendo una distanza minima di 1 metro se si utilizza un getto d'acqua (tubo da giardino, soffione della doccia) e di 2 metri se si utilizza un getto ad alta pressione. La SRG-1 può essere combinata con il gilet AERO per ottenere la massima protezione. I prezzi sono comprensivi di IVA in euro (escluse le spese di spedizione).
Consigli per Evitare Problemi con l'Airbag
Dopo una panoramica sul funzionamento e sui vari componenti che costituiscono il sistema airbag, è opportuno dare qualche consiglio pratico per garantirne il corretto funzionamento e la sicurezza.
Poiché l’apertura involontaria dell’airbag è pericolosa, è fondamentale tenersi lontano dai cablaggi di color giallo mentre ci si dedica al bricolage o a interventi sul veicolo. Lo smontaggio e il rimontaggio del volante, in particolare, sono operazioni delicate che devono essere effettuate esclusivamente da personale qualificato, data la presenza dell'airbag al suo interno.
A garanzia del fatto che gli airbag sono in corretto stato e sono pronti a funzionare in caso di necessità, ogni volta che si accende il quadro strumenti per avviare l’auto, si nota sul cruscotto una spia di colore rosso che ritrae un passeggero seduto con la cintura di sicurezza ed un pallone frontale. Questa si accende sempre per poi spegnersi poco dopo. Il consiglio è quello di recarsi in un centro assistenza o presso un’officina autorizzata nel caso in cui la spia restasse accesa, o se dovesse accendersi la spia di anomalia di funzionamento dell’impianto airbag. Un utente ha riferito: "Salve a tutti, da un po' di tempo mi appare la famigerata spia dell'airbag nel cruscotto. Convinto che fosse il classico problema di ossidazione/contatto dei connettori sotto il sedile o altri ho atteso la prima occasione per sistemare la cosa. In occasione della ricarica della batteria ho fatto controllare l'errore in diagnosi e l'elettrauto ha riferito a mia moglie, che gli ha portato la macchina, che non si trattava del connettore ma del non funzionamento dell'airbag laterale lato passeggero." Questo esempio sottolinea l'importanza di una diagnosi professionale.
Prima di rivolgersi a un professionista, è possibile verificare se il libretto di manutenzione non riporti una procedura di reset della centralina, operazione che solitamente si effettua accendendo e spegnendo il quadro strumenti secondo una determinata sequenza con tempi prestabiliti. Ad ogni modo, è consigliabile rivolgersi a un professionista quanto prima per evitare rischi.
È sconsigliato armeggiare vicino alle luci dell’abitacolo, poiché si potrebbero spostare o falsare la lettura dei sensori infrarossi che monitorano la presenza degli occupanti. Per gli stessi motivi, è vivamente sconsigliato intervenire con il fai da te sulle portiere e sui sedili, data la possibile presenza di sensori di pressione e di airbag laterali.
Invecchiamento del Sistema Airbag
Il sistema airbag, per il quale non è prevista alcuna manutenzione specifica, è progettato per durare l’intera vita del veicolo ed è costantemente sottoposto ad autodiagnosi. Tuttavia, alcune case costruttrici riportano una “data di scadenza” che si aggira intorno ai 15 anni dalla loro costruzione.
Non dovrebbero esserci particolari problemi elettrici non rilevabili dall’autodiagnosi e neanche malfunzionamenti meccanici di componenti che, dopo essere stati testati, non lavorano mai in condizioni normali. L’unico dubbio che a volte emerge riguarda la possibilità che la carica combustibile si possa deteriorare nel tempo e perdere le sue caratteristiche chimiche. Tuttavia, l'inflator è stato progettato appositamente per il sistema e sottoposto a rigorosi test di durata. Nonostante ciò, per sicurezza, alcuni produttori raccomandano un controllo o una sostituzione dopo un certo periodo.