L'airbag, un dispositivo di sicurezza passiva fondamentale nelle automobili moderne, è un cuscino gonfiabile installato all'interno dell'auto che si attiva automaticamente in caso di urto. Questa invenzione, datata 1952 e brevettata da John W. Hetrick negli Stati Uniti l'anno successivo, ha subito un lungo processo di perfezionamento, con i primi test per dotare le auto di airbag risalenti alla fine degli anni sessanta negli USA. La sua diffusione nell'industria automobilistica si è concretizzata negli anni successivi, e oggi è probabilmente il sistema di sicurezza passivo più diffuso, presente sulla quasi totalità delle vetture circolanti. L'efficacia di tale dispositivo, grazie al quale sono state salvate migliaia di vite, ha fatto sì che tutte le auto di nuova immatricolazione siano dotate di almeno l'airbag lato guida, sebbene lo standard preveda quasi sempre i due anteriori. Dal 2002, in base alle normative europee, l'airbag lato guida è obbligatorio in tutte le auto di nuova immatricolazione.
Come Funzionano gli Airbag: Un'Interazione Complessa di Componenti
Il sistema airbag è fondamentalmente costituito da uno o più cuscini che, in caso di urto, si gonfiano automaticamente frapponendosi tra i passeggeri e le strutture del veicolo. Questi dispositivi di sicurezza sono un sistema di sensori collegati a cuscini a gonfiaggio istantaneo. L'airbag è un dispositivo automatico di sicurezza istantaneo che si attiva appena si verifica un urto abbastanza forte; non è necessario un comando per l'attivazione. In pochi millisecondi i cuscini protettivi si gonfiano per evitare o ridurre eventuali lesioni al conducente e ai passeggeri.
Le automobili sono dotate di alcuni cuscini di tessuto molto robusto, a gonfiaggio istantaneo, che fuoriescono dai vani del cruscotto, del volante e degli sportelli, ideati per avvolgere e proteggere il corpo da violenti urti. È importante sottolineare che, tra i vari servizi di sicurezza, l'airbag non sostituisce la cintura di sicurezza, ma ne migliora l'azione protettiva impedendo che la testa o il torace urtino violentemente contro parti dell'abitacolo.
Il funzionamento di un airbag è il risultato di un'interazione precisa tra diversi componenti:
- Sensore di collisione o di accelerazione: Questi sensori rilevano una decelerazione anomala e la interpretano come una collisione. A seconda del sistema e del numero di airbag, i sensori vengono montati direttamente nella centralina o come satelliti nella parte frontale o laterale del veicolo. Quelli per i posti anteriori e posteriori hanno il sensore alla base del parabrezza e sono innescati da urti anteriori superiori ai 15-20 km/h di velocità, rimanendo insensibili rispetto ad urti laterali o posteriori.
- Centralina di controllo: Airbag e pretensionatore della cintura di sicurezza sono gestiti dalla centralina di controllo alloggiata all'interno dell'abitacolo. È tale centralina ad attivare gli inneschi degli airbag e dei pretensionatori, oltre ad eseguire una continua autodiagnosi del sistema. La centralina riceve il segnale dai sensori, lo elabora e attiva un detonatore.
- Generatore di gas: Il generatore di gas dell'airbag è costituito da un alloggiamento metallico che contiene un accenditore incorporato necessario per provocare la detonazione di una piccola carica esplosiva. Il propellente, generalmente costituito da azoturo di sodio (NaN3), nitrato di potassio (KNO3) e silicio (Si), è sigillato ermeticamente e, una volta innescata la reazione dall'accenditore, reagisce rapidamente liberando azoto. Questo gas è necessario per gonfiare quasi istantaneamente l'airbag. In circa 30 millisecondi, la sacca piegata in nylon si gonfia a una velocità di circa 3,2 × 10^5 m/h.
- Sacco dell'airbag: Realizzato con un tessuto molto robusto, solitamente nylon, il sacco si gonfia in 30/50 millesimi di secondo. Fra la prima capsula e il sacco negli airbag pirotecnici si trova una rete metallica a maglie fini che blocca l'accesso al sacco alle particelle solide e che raffredda i gas che lo gonfiano.
- Cavo spiralato: A garantire la continuità elettrica tra modulo sul volante e la centralina è il cavo spiralato, un componente che viene montato sopra il devio guida e consente al cavo di seguire le rotazioni del volante. Il cavo spiralato serve ad assicurare la continuità elettrica tra il modulo airbag sul volante e la centralina. Viene solitamente posizionato sopra il devio guida, permettendo ad un cavo avvolto a spirale di seguire le rotazioni del volante.
L'airbag può spingere all'indietro la testa del conducente a causa della velocità di gonfiaggio. Gli airbag sono utilizzabili una sola volta e, dopo il primo urto, devono essere sostituiti. Diversamente da un paracadute, non possono essere ripiegati e reinseriti nell'apposito vano.
I PROBLEMI E IL FUNZIONAMENTO DEL IMPIANTO AIRBAG COME VALUTARE IL SUO STATO ?
Tipologie di Airbag e il Loro Posizionamento nel Veicolo
Pur se il funzionamento è simile per tutti i tipi di airbag, questi sono prodotti in diverse dimensioni e forme, per poter essere montati in differenti parti dell'autoveicolo. Nel corso degli anni, per garantire l'incolumità di tutti gli occupanti del veicolo, sono stati introdotti nell'abitacolo molteplici moduli Airbag, con funzionamento analogo a quelli anteriori ma dimensioni e forme diverse.
Airbag frontali:
- Airbag lato guidatore: Posizionato nell'apposito alloggiamento sotto il volante.
- Airbag lato passeggero: Invece posizionato nella plancia, sotto una copertura incisa, in modo da consentire al cuscino di fuoriuscire con facilità nel momento in cui si gonfia. In alcuni modelli può non essere presente lo sportello airbag e in tal caso la sostituzione dell'airbag rende necessario il distacco/sostituzione dell'intero cruscotto. L'uscita dell'airbag passeggero può infatti rompere e danneggiare la plastica del cruscotto, che deve essere pertanto sostituito.
- Su alcuni modelli è previsto un sensore posto nel sedile del passeggero in grado di rilevare la presenza del passeggero e di disattivare, in caso di posto vuoto, il funzionamento dell'airbag. Per evitare che l'airbag lato passeggero si attivi in assenza del passeggero, su alcune auto viene installato un apposito sensore all'interno della seduta del sedile, in modo che la centralina possa rilevare la presenza o meno del passeggero. Moltissime auto sono dotate di un interruttore (solitamente a chiave) che permette di disattivare l'airbag lato passeggero, una funzione indispensabile quando si installa un seggiolino per bambini sul sedile anteriore. Questo interruttore si trova nel cassetto portaoggetti o sul lato del cruscotto (accessibile a portiera aperta).
Airbag laterali: Sono alloggiati sotto il rivestimento del fianco esterno dello schienale dei sedili e hanno la funzione di proteggere il torace degli occupanti. Gli airbag ibridi sono più veloci dei pirotecnici e per questo vengono utilizzati per gli airbag laterali e per gli airbag a tendina: lo spazio fra l'occupante e le porte è limitato, quindi il bag deve dispiegarsi il più velocemente possibile.
Airbag a tendina: Proteggono la testa dei passeggeri in presenza di forze d'urto di tipo trasversale.
Airbag posteriori: Progettati per proteggere gli occupanti dei sedili posteriori.
Airbag per le gambe del guidatore: Si tratta di piccoli dispositivi situati sotto il volante che salvaguardano le gambe del guidatore.
Airbag per la prevenzione dello scivolamento: Alcuni modelli sono equipaggiati anche con appositi airbag alloggiati all'interno del sedile, che evitano che il corpo, negli urti frontali, possa scivolare sotto le cinture di sicurezza.
Esistono poi airbag dual stage, che sono costituiti da una coppia di airbag ibridi o pirotecnici ma con un solo sacco. La centralina può scegliere di attivare una sola carica pirotecnica e gonfiarlo parzialmente oppure attivarle entrambe ma distanziate temporalmente. Il primo caso si può avere se sul sedile c'è un bambino o un occupante leggero: la loro ridotta quantità di moto non necessita il dispiegamento completo del sacco.
L'Airbag Esterno: Una Rivoluzione per la Sicurezza dei Pedoni
Varie case automobilistiche hanno allo studio dal 2009 l'installazione di serie di airbag esterni per proteggere i pedoni da ferite gravi o mortali alla testa e al collo in caso di urto frontale, nell'area dell'auto dove sono più probabili. L'airbag esterno non dovrebbe incidere in modo significativo sul costo finale dei veicoli.
Questo sistema consiste in un sistema di radar e sensori a infrarossi che, rilevata la presenza di un pedone e il rischio di imminente collisione, attiva il computer di bordo per azionare la frenata automatica e far gonfiare in pochi millisecondi un airbag a forma di ferro di cavallo, posto tra il cofano ed il parabrezza. Un'ulteriore funzionalità, in genere inclusa, prevede il sollevamento di diversi centimetri, sempre automatico, del cofano, per allontanare la lamiera dal motore e concederle un po' di spazio per deformarsi, in modo da ridurre i rischi di ferite gravi alla testa e al collo.
Airbag nell'Abbigliamento Tecnico: Sicurezza Oltre l'Automobile
Nelle attività sportive (moto ed equitazione) il sistema airbag viene inserito all'interno di gilet e giubbotti tecnici ideati per proteggere il corpo umano in caso di incidente. In alcuni casi, tale protezione viene ideata assieme all'abbigliamento tecnico in modo integrato, diventando di fatto un tutt'uno. Nel 2013 viene approvata la normativa EN 1621-4 che prevede una serie di test per l'omologazione degli airbag da moto, tra cui l'innocuità dei materiali, il tempo di gonfiaggio, l'affidabilità del sistema, l'ergonomia e il comfort.
Manutenzione e Sostituzione degli Airbag: Aspetti Cruciali per la Sicurezza
La manutenzione degli Airbag è fondamentale per garantire il loro corretto funzionamento. È importante ricordare che gli airbag vanno sottoposti a manutenzione e sono utilizzabili una sola volta, perciò dopo l'apertura causata dell'urto devono essere sostituiti con ricambi nuovi.
Ecco alcune regole da seguire e informazioni importanti:
- Sostituzione dopo un incidente: In caso di incidente, anche se non è stato attivato l'Airbag, è opportuno far controllare il sistema, perché si può essere danneggiato e, pertanto, va sostituito o riparato. Se, invece, l'Airbag è stato attivato, occorre sostituire tutto il meccanismo. I pretensionatori, una volta innescati, vanno sempre sostituiti. La sostituzione degli airbag richiede inoltre alcune fondamentali precauzioni. Prima di montare i nuovi moduli è infatti necessario scollegare la batteria e attendere 30 minuti, per evitare che possibili contatti elettrici possano innescare le cariche degli airbag. La centralina è infatti dotata di un sistema di alimentazione tampone (solitamente formato da un condensatore) che consente al sistema di sicurezza passiva di attivarsi anche nel caso in cui si verifichi, durante l'incidente, un'anomalia della batteria.
- Sostituzione periodica: È consigliato sostituire moduli airbag e i pretensionatori dopo 10 anni dalla loro installazione, anche se, sottoposti a test di diagnosi, non presentano malfunzionamenti. La "scadenza" degli airbag è legata alla perdita di efficacia della carica esplosiva, che dopo anni potrebbe non avere più le caratteristiche chimiche che determinano l'innesco.
- Manutenzione regolare del veicolo: La manutenzione periodica della vettura può includere anche il controllo del sistema di sicurezza, compresi gli Airbag.
- Evitare manipolazioni: Gli Airbag non vanno manipolati in alcun modo, perché può essere pericoloso se non si è dei tecnici specializzati e si rischia di danneggiarli. I sistemi airbag non sono semplici circuiti elettrici: contengono componenti pirotecnici e cariche esplosive che, se maneggiati in modo scorretto, possono attivarsi accidentalmente causando gravi lesioni.
- Sostituzione della centralina: Negli incidenti lievi è possibile sostituire gli airbag senza dover cambiare la centralina (sottoposta a diagnosi elettronica e azzerata). In caso di incidenti più seri è invece necessario sostituire anche la centralina: l'accelerometro interno, a causa dell'urto, potrebbe infatti non funzionare correttamente.
- Non esiste un obbligo formale a sostituirli in caso di sinistro, anche se potrebbero esserci rivalse da parte dell'assicurazione qualora si viaggi con airbag non funzionanti. Va ricordato che l'airbag va disattivato nel caso venga posizionato il seggiolino per bambini fino a 9kg sul sedile anteriore (in senso contrario).
La Spia dell'Airbag: Un Indicatore Critico di Sicurezza
La spia degli Airbag è l'indicatore che avvisa il conducente dello stato e del corretto funzionamento di questi dispositivi. Tale spia si trova sul cruscotto, è di colore rosso o giallo a seconda dei modelli di veicolo, e viene indicata da un'icona con un passeggero seduto con la cintura di sicurezza e un pallone frontale. Il suo compito è quello di segnalare un malfunzionamento dell'airbag, il sistema di sicurezza che entra in funzione in caso di urto, gonfiandosi istantaneamente per proteggere parti delicate del corpo che altrimenti andrebbero a impattare violentemente contro l'interno del veicolo.
Ogni volta che si accende il quadro strumenti, questa spia si accende per poi spegnersi poco dopo. Nel caso in cui la spia dovesse rimanere accesa o lampeggiare, è consigliabile recarsi in un'officina specializzata per far controllare la vettura. La spia airbag accesa fissa significa che la centralina ha rilevato un'anomalia nel sistema di sicurezza passiva. Questo significa che in caso di incidente, gli airbag NON si attiveranno. Spesso, insieme agli airbag, vengono disabilitati anche i pretensionatori delle cinture di sicurezza, quei meccanismi che tendono la cintura per trattenere al sedile durante un impatto.
Le cause possono essere molteplici, e spesso non sono legate a veri e propri malfunzionamenti del sistema, ma a falsi contatti, problemi ai sensori o a errori generati da errati settaggi elettrici. Alcune delle cause più frequenti includono:
- Controllo Airbag Passeggero Disattivato: Verificare l'interruttore che permette di disattivare l'airbag lato passeggero.
- Controllo Connettori Sotto i Sedili: Sotto i sedili anteriori passano dei cavi collegati a sensori (come quello di presenza del passeggero o dei pretensionatori). A volte, passando l'aspirapolvere o spostando bruscamente il sedile, questi connettori possono allentarsi. A quadro rigorosamente spento, si può provare a controllare visivamente e a spingere delicatamente i connettori per assicurarsi che siano ben inseriti.
Se i controlli fai-da-te non risolvono il problema, qualsiasi altro tentativo di intervento è assolutamente sconsigliato e potenzialmente pericoloso. È necessario portare l'auto in un'officina specializzata. Vengono utilizzati strumenti di diagnosi elettronica avanzata per comunicare con la centralina airbag e leggere il codice di errore specifico, il quale indica esattamente dove risiede l'anomalia.
Va precisato che gli airbag non rientrano nei protocolli di verifica in sede di revisione. Se tuttavia la spia airbag è accesa, l'auto potrebbe non superare la revisione perché il tecnico è comunque tenuto a controllare che, se presenti, i dispositivi di sicurezza funzionino correttamente e non vi siano malfunzionamenti segnalati dalle spie. Legalmente, non si viene multati se si circola con la spia accesa, tuttavia, è estremamente pericoloso e sconsigliato. La spia airbag accesa è un difetto grave che comporta l'esito "Ripetere" della revisione. Il costo della diagnosi elettronica è un piccolo e necessario investimento nella propria sicurezza.
Precauzioni per la Sicurezza degli Occupanti
L'airbag si gonfia energicamente e bruscamente, occupando molto spazio, perciò è fondamentale adottare la corretta posizione in auto e allacciare le cinture a garanzia della vostra sicurezza. Se vi sono bambini a bordo bisogna assicurarsi che siano seduti nel loro apposito seggiolino per auto. È bene posizionarli nella parte posteriore della vettura, poiché è il luogo più sicuro in caso di collisione. Se invece dovete necessariamente mettere il seggiolino nella parte anteriore del veicolo, assicuratevi di posizionarlo alla maggior distanza possibile dal cruscotto e, come precedentemente menzionato, disattivare l'airbag lato passeggero se il seggiolino è posizionato in senso contrario di marcia.
