Post on 11-Aug-2015
Service Training
Programa autodidáctico 353
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Diseño y funcionamiento
2
S353_077
A medida que ha ido evolucionando la tecnología empleada en los vehículos se han ido incrementando también sus prestaciones. Como consecuencia de esta evolución positiva, unida a una creciente densidad del tráfico en las carreteras, también los conductores se ven obligados a prestar más atención durante la conducción.
No obstante las muchas y buenas ideas en materia de seguridad activa que se vienen aplicando, sobre todo en los últimos años, nunca se podrá descartar o evitar por completo que se produzcan accidentes.Esta es la razón por la que se han ido intensificando las investigaciones para encontrar soluciones técnicas que permitan proteger a los ocupantes de los vehículos en caso de accidente. Un primer paso en este sentido fue – a finales de los 50 – incorporar cinturones de seguridad que lograban retener a los ocupantes en sus asientos durante una colisión. Posteriormente, a comienzos de los 80, llegaron los airbags que permitían “recoger” la cabeza y el cuerpo de los ocupantes de un vehículo durante una colisión. Las funciones de estos sistemas se han ido ampliando y perfeccionando constantemente.
Por lo que respecta al equipamiento interior, los vehículos de hoy en día se diferencian mucho de los de anteriores generaciones: como bien podemos apreciar en las imágenes superiores, el tablero de instrumentos y el volante están especialmente diseñados para poder alojar a los correspondientes airbags.
… antes
… ahora
En el programa autodidáctico se describe el diseño y funcionamiento de los nuevos desarrollos.Su contenido no se actualiza.
Las instrucciones actualizadas relativas a los trabajos de verificación, ajuste y reparación se deberán consultar en la documentación correspondiente.
NUEVO AtenciónNota
3
Referencia rápida
Lo esencial resumido . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4Sistema de protección de los ocupantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4La historia y evolución de los cinturones y airbags en los automóviles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
Conceptos básicos generales. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Sistema de protección pasiva de los ocupantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8Multiplexado de los componentes del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10Tipos de colisión . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12Situaciones de choque . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Proceso durante una colisión frontal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14Proceso durante una colisión lateral . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Airbags . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18Pretensores . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40Limitadores de la fuerza de tensado del cinturón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48Reposacabezas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50Sillas para niños . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51 Protección antivuelco . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54Elementos disyuntores de la batería . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56Gestión del sistema . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60Particularidades específicas de algunos mercados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
Relación de programas autodidácticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
Ponga a prueba sus conocimientos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
4
S353_104
Seguridad activa
Dentro de la seguridad activa se incluyen todos aquellos sistemas que pueden contribuir a evitar que se produzcan accidentes, como son, entre otros, una dirección directa y confortable, una suspensión con unas características y tarado adecuados, una buena tracción, frenos eficaces y motores con elevado poder de aceleración.
Por otro lado, los asientos que permiten conducir sin fatiga, una buena visibilidad, una adecuada climatización, así como mandos y pantallas bien distribuidos y de manejo sencillo, también facilitan la tarea del conductor.
Lo esencial resumido
Sistema de protección de los ocupantes
Dentro del conjunto del sistema de protección de los ocupantes se distinguen dos categorías: la seguridad activa y la seguridad pasiva. A continuación se explican de forma sucinta los sistemas de seguridad que integran cada una de estas dos categorías de protección de los ocupantes.
Entre los sistemas de seguridad activa se encuentran, por ejemplo:
● el sistema antibloqueo de los frenos – ABS● la regulación antipatinaje en aceleración – ASR● el programa electrónico de estabilidad – ESP● la distribución electrónica de la fuerza de frenado – EBV● el control de crucero adaptativo – ACC● el bloqueo electrónico del diferencial – EDS
5
S353_105
Seguridad pasiva
Se entiende por seguridad pasiva todas las medidas de diseño concebidas para poder proteger a los ocupantes de los vehículos de posibles lesiones durante un accidente o también para reducir al mínimo el riesgo de sufrirlas.
Este concepto hace referencia, principalmente, al comportamiento del vehículo durante una colisión y abarca no sólo la protección de los ocupantes del vehículo sino también la de terceras personas involucradas en el accidente.
Entre las características de seguridad pasiva más importantes de los vehículos modernos cabe señalar:
● el sistema de cinturones con pretensores, incluidos los dispositivos de seguridad para niños
● el sistema de airbags frontales, laterales y de cortinilla
● una célula del habitáculo con la suficiente rigidez frente a las deformaciones, un techo con una rigidez adecuada y zonas de deformación en el frontal, la zaga y los laterales (que protegen a los ocupantes absorbiendo la energía de choque de forma controlada).
● la protección antivuelco en el caso de los descapotables
● la desconexión de la batería
En este programa autodidáctico se describen los componentes, dispositivos y funciones que incorporan los vehículos Volkswagen para garantizar la protección pasiva de los ocupantes.
6
1957 1959 19691968
Lo esencial resumido
Historia y evolución de los sistemas de cinturones y airbags en los automóviles
Evolución de los cinturones de seguridad
● Ya en el año 1903, el francés Gustave Desiré Lebeau hizo patentar un cinturón de seguridad que se colocaba cruzado sobre los hombros. Pero no fue hasta 1957 cuando se incorporaron los primeros cinturones de seguridad. En un principio sólo los llevaban los asientos delanteros y eran de los de falda, que sujetaban el cuerpo al asiento por la región pélvica, mientras que el torso no quedaba sujeto y, por lo tanto, tampoco protegido en caso de producirse una colisión que lo lanzara hacia delante.
● En 1958, Nils Bohlin hizo patentar el primer cinturón de seguridad de 3 puntos de anclaje. Ya en 1959, el primer fabricante de automóviles incorporaba de serie en sus modelos estos cinturones de seguridad de 3 puntos de anclaje que permitían retener todo el torso. Al principio, estos cinturones eran todavía ”estáticos“ y no se adaptaban al cuerpo.
● El sistema de cinturón se vio eficazmente complementado con la introducción, ya en 1968, de los primeros reposacabezas. En caso de choque, los reposacabezas permitían proteger a los ocupantes de posibles latigazos cervicales cuando éstos se veían desplazados hacia atrás y también cuando se sufría una colisión trasera.
● Con la incorporación del enrollador automático del cinturón a partir de 1969 se consigue que el cinturón se enrolle suavemente y que, por lo tanto, siempre quede ajustado al cuerpo.
● El ceñimiento del cinturón de seguridad al cuerpo de los ocupantes del vehículo mejoró más aún en 1979 con un nuevo regulador de la altura para la banda del hombro. Permitía ajustar el anclaje superior en la carrocería de tal forma que el cinturón se podía adaptar perfectamente a la estatura del ocupante.
● En 1980 se incorporó por primera vez – en combinación con un airbag para el conductor – un pretensor en el asiento del acompañante. En caso de colisión, este dispositivo tensa más el cinturón cuando tiene cierta holgura y lo ciñe así más al cuerpo. Este sistema se ha visto complementado, además, con limitadores de la fuerza (costuras en forma de lazada, limitadores de torsión).
Cinturón de dos puntos(estático)
Enrollador automático del cinturón
Cinturón de seguridad de 3 puntos de anclaje
(estático)
Reposacabezas delantero
7
1979 1980 1994 1998
Airbags laterales Airbags de cortinillaAirbag frontal para conductor, pretensor para el
acompañante
Regulador de la altura de la banda del hombro
Evolución de los airbags
● En 1951, Walter Linderer solicitó la primera patente de airbag en Alemania. Esta patente se concedió en 1953.Pero no fue hasta algunos años más tarde – a partir de 1980 – cuando se incorporaría el primer airbag de serie en un automóvil (primero fue en los EEUU).
● Los airbags que se utilizaban en los EEUU eran de gran tamaño dado que, por ley, no existía obligación de abrocharse los cinturones de seguridad. En Europa, los airbags eran de menor tamaño ya que aquí sí que era preceptivo colocarse los cinturones de seguridad.
● Primero se incorporaron airbags para el conductor y luego también para el acompañante.
● Para proteger a los ocupantes de posibles colisiones laterales se implantaron en 1994, por vez primera, airbags laterales. En función del equipamiento elegido pueden llevarlos las plazas delanteras y también las traseras.Esta medida de protección lateral se amplió posteriormente también a la zona superior del cuerpo. Para ello se desarrolló un airbag de ventanilla, también llamado de cortinilla, que se extiende a lo largo de todo el frente de las ventanillas para proteger la zona de la cabeza.
● Hoy en día, las innovaciones en el campo de los airbags van encaminadas, ante todo, a seguir desarrollando más aún aspectos tales como el disparo y despliegue de los airbags, así como la “inmersión” de los ocupantes en los mismos, y poder de esta forma seguir reduciendo más el riesgo de sufrir lesiones.
Es importante saber que la principal medida de seguridad que se puede tomar es, precisamente, llevar abrochado el cinturón de seguridad. Todas las demás medidas sólo servirán para complementar e incrementar la seguridad de los ocupantes si se lleva abrochado el cinturón de seguridad.
8
El sistema de protección pasiva de los ocupantes engloba los siguientes elementos:
● carrocería● airbags● cinturones de seguridad● pretensores● limitadores de la fuerza de tensado del cinturón● diseño de los asientos, por ejemplo con
reposacabezas activos● sistema de sujeción para niños● desconexión de la batería● unidad de control y sensores
Sistema de protección pasiva de los ocupantes
En la figura se muestra, a manera de ejemplo, un vehículo con sistema de protección pasiva de los ocupantes.El equipamiento puede variar en función del modelo.
Para más información sobre los sistemas de airbag específicos de cada modelo se puede consultar el programa autodidáctico del vehículo en cuestión. A partir de la página 80 se incluye una relación de todos los programas autodidácticos.
Conceptos básicos generales
Unidad de control de airbag
Airbag de cortinilla derecho
Airbag del acompañante
En caso dado, sensor de impacto para el airbag frontal del conductor
Airbag lateraldel acompañante
En caso dado, sensor de impacto para el airbag frontal del acompañante
9
S353_006
Airbag lateraldel conductor
Sensor de impacto para el airbag lateral, lado de conductor
Airbag lateral trasero izquierdo
Sensor de impacto para el airbag lateral trasero, lado del conductor
Airbag lateral trasero derecho
Airbag de cortinilla izquierdo
Pretensor
Airbag del conductor
Para mayor claridad, en la figura no se representan los sensores de impacto ni el pretensor del lado derecho. Van dispuestos de forma análoga a los del lado izquierdo del vehículo.
10
Conceptos básicos generales
El sistema de seguridad pasiva puede incluir los siguiente componentes:
● unidad de control de airbag● airbag para el conductor y para el acompañante● airbags laterales● airbags de cortinilla● sensores para detección del impacto● pretensores● limitadores de la fuerza de tensado del cinturón● protección antivuelco en el caso de los descapotables● elementos disyuntores de la batería (sólo en aquellos
vehículos que lleven montada la batería en el habitáculo/maletero)
● conmutadores de los cierres de los cinturones de las plazas delanteras
● sensor de detección de asiento del acompañante ocupado
● conmutador de llave para desactivar el airbag frontal del acompañante y su correspondiente testigo
● reposacabezas activos en los asientos delanteros
En el cuadro general del sistema que se adjunta se muestran todos los componentes que puede incluir el sistema de protección pasiva de los ocupantes, así como la forma en que éstos van interconectados. Pero no todos estos componentes tienen que estar necesariamente presentes en todos los modelos.
La unidad de control central del sistema de confort se ha incluido en este cuadro dado que es la que se encarga de ejecutar funciones de confort tales como, por ejemplo, conectar los intermitentes de emergencia y abrir las puertas en caso de colisión.
Leyenda
E24 conmutador del cinturón, lado del conductorE25 conmutador del cinturón, lado del acompañanteE224 conmutador de llave para desactivar el airbag
del acompañanteG128 sensor de detección de asiento acompañante ocupadoG179 sensor de impacto para airbag lateral, lado conductor G180 sensor de impacto para airbag lateral, lado del
acompañanteG256 sensor de impacto para airbag lateral trasero,
lado del conductorG257 sensor de impacto para airbag lateral trasero,
lado del acompañanteG283 sensor de impacto para airbag frontal, lado conductorG284 sensor de impacto para airbag frontal, lado del
acompañanteH3 avisador acústicoJ234 unidad de control de airbagJ285 unidad de control en el cuadro de instrumentosJ393 unidad de control central del sistema de confortJ533 inferfaz de diagnosis para bus de datos (gateway)J623 unidad de control del motorK19 testigo del sistema de advertencia del cinturónK75 testigo de airbagK145 testigo de airbag del acompañante desactivado
(PASSENGER AIRBAG OFF)
N95 detonador del airbag del conductorN131 detonador 1 del airbag del acompañanteN132 detonador 2 del airbag del acompañanteN153 detonador 1 del pretensor, lado del conductorN154 detonador 1 del pretensor, lado del acompañanteN196 detonador del pretensor del cinturón trasero,
lado del conductorN197 detonador del pretensor del cinturón trasero,
lado del acompañanteN199 detonador del airbag lateral, lado del conductorN200 detonador del airbag lateral, lado del acompañanteN201 detonador del airbag lateral trasero, lado del
conductorN202 detonador del airbag lateral trasero, lado del
acompañanteN250 detonador 2 del airbag del conductorN251 detonador del airbag de cortinilla, lado del
conductorN252 detonador del airbag de cortinilla, lado del
acompañanteN253 detonador para interrupción de la bateríaN309 imán para la protección antivuelco, lado del
conductor (sólo en los Cabriolet)N310 imán para la protección antivuelco, lado del
acompañante (sólo en los Cabriolet)T16 conector de 16 contactos (terminal de diagnosis)
Multiplexado de los componentes del sistema
12
S353_008
Conceptos básicos generales
Delantera 51,1 % Lateral 32,0 %
Tipos de colisión
Los análisis demuestran que en casi la mitad de todos los casos graves de accidente o con heridos se ve afectada la zona delantera del vehículo y que la energía liberada durante las colisiones incide sobre el vehículo de forma tanto frontal como oblicua.En un tercio de los accidentes, la zona principalmente afectada es la del lado izquierdo o derecho del vehículo. En menor proporción se ve afectada la zaga y también son pocos los casos de vuelco.
Trasera 14,1 % Vuelco 2,8 %
Fuente de los datos: GIDAS
GIDAS (German in Depth Accident Study) es un proyecto desarrollado conjuntamente por dos instituciones alemanas, la Bundesanstalt für Straßenwesen (oficina federal de infraestructuras) y la Forschungsvereinigung Automobiltechnik e.V. (asociación para investigación de la tecnología automovilística). Siguiendo un plan de control estadístico, dos equipos se encargan de analizar unos 2.000 accidentes anuales en las regiones de Hannover y Desdre. Los datos así obtenidos se consideran representativos, desde el punto de vista estadístico, a la hora de dar respuesta a muchas de las cuestiones.
13
S353_071
S353_069
S353_070
S353_205
Situaciones de choque
Los diferentes tipos de airbag permiten, en caso de accidente, proteger a los ocupantes de las fuerzas que inciden en las correspondientes direcciones. En cuanto la unidad de control de airbag detecta una colisión lo suficientemente importante, activa los sistemas. Pero sólo se activarán determinados airbags, dependiendo de la dirección en que incidan las fuerzas o del ángulo de colisión. Además, la unidad de control de airbag comunica a otros sistemas del vehículo que ha habido una colisión. Esta información se utiliza, entre otras cosas, para cortar la alimentación de combustible. Si el vehículo incorpora un elemento disyuntor de la batería, éste se activará cuando se dispare el airbag.
Colisión frontal
En función de la gravedad del accidente podrán dispararse sólo los pretensores o bien los pretensores y los airbags frontales del conductor y del acompañante.
Colisión frontal oblicua
Pueden dispararse los pretensores o los pretensores y los airbags frontales del conductor y del acompañante y/o los airbags de cortinilla correspondientes y/o los airbags laterales.
Colisión lateral
Dependiendo del modelo de vehículo, podrán dispararse los airbags laterales/airbags de cortinilla y los pretensores del lado del vehículo afectado por la colisión.
Colisión trasera
Dependiendo del modelo de vehículo, podrán activarse los pretensores y el elemento disyuntor de la batería.
14
Conceptos básicos generales
Cuando la velocidad a la que se conduce el vehículo es, por ejemplo, de 56 km/h, el intervalo de tiempo que transcurre desde el momento en que se choca contra un objeto inmóvil hasta que el vehículo se detiene es de unos 150 milisegundos. Durante este breve período de tiempo, el ocupante del vehículo no tiene ninguna posibilidad de reaccionar, sino que interviene como sujeto pasivo en el accidente.
Durante este “breve intervalo de tiempo” deberán dispararse
● los pretensores, ● los airbags correspondientes y● la desactivación de la batería (en caso dado).
La unidad de control de airbag es la encargada de gestionar todas y cada una de estas acciones.
Una vez cumplida la función protectora, el campo de visión delantero vuelve a quedar despejado al desinflarse el airbag.
Proceso durante una colisión frontal
Aco
mpa
ñant
eC
ondu
ctor
En la figura se representa el proceso de activación de los airbags del conductor y del acompañante, así como de los pretensores. Pero puede haber diferencias dependiendo del modelo de vehículo.
16
Conceptos básicos generales
En la figura se representa el proceso de activación de un airbag lateral y de un airbag de cortinilla, así como de un pretensor. Pero puede haber diferencias dependiendo del modelo de vehículo.
Proceso durante una colisión lateral
Como la zona de deformación disponible entre el vehículo que colisiona y los ocupantes es muy pequeña, resulta necesario iniciar y ejecutar las medidas de protección dentro del menor tiempo posible.
Por ello, los airbags laterales y de cortinilla quedan completamente inflados en menos de 15 ms.
Con objeto de mantener la función protectora de los airbags de cortinilla incluso durante un posible accidente secundario – por ejemplo, tras una colisión lateral con vuelco del vehículo – los airbags de cortinilla permanecen más tiempo inflados.
18
S353_061
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Airbags
Airbags frontales
Airbag del conductor
El airbag del conductor se infla por medio de un generador de gas tipo vaso. Su nombre le viene de su forma de vaso, que le hace especialmente adecuado para poderlo montar en el centro del volante.
Este tipo de generador puede ser de una fase o también de dos fases.
Airbag del conductor inflado
El generador de gas del airbag del conductor va integrado en una carcasa que, a su vez, va montada en el centro del protector acolchado del volante.Esta unidad se conoce también como módulo de airbag.
Los trabajos que se tengan que realizar en los sistemas de airbag los deberá hacer siempre un técnico especializado.Se recomienda tener también en cuenta las instrucciones de seguridad descritas en la documentación técnica vigente.
19
S353_062
Airbag del acompañante
Para inflar el airbag del acompañante se utiliza normalmente un generador de gas tubular. Éste puede ser un generador de carga impelente sólida o también un generador de gas híbrido.
Los generadores pueden ser de una fase o de dos fases.
Airbag del acompañante inflado
El generador de gas del airbag del acompañante va integrado en una carcasa que, a su vez, va montada en la parte superior derecha del tablero de instrumentos. Toda esta unidad se conoce como módulo de airbag.
Para poder rellenar el mayor espacio que hay entre el tablero de instrumentos y el acompañante en caso de colisión y ofrecer, así, una buena protección, el airbag del acompañante tiene una forma diferente del airbag del conductor, además de ser de mayor tamaño.
Generador de gas
El Transporter puede llevar, en el lado del acompañante, tanto un asiento individual como uno doble, en cuyo caso el airbag será más ancho que cuando el asiento es individual. Si posteriormente se quisiera cambiar un asiento individual por otro doble o a la inversa, se deberá instalar también la versión de airbag adecuada para el acompañante.
20
S353_063
Airbags laterales
Para inflar los airbags laterales se utilizan generadores de gas tubulares.
Los generadores de gas utilizados son de una sola fase, bien con agente impelente sólido o híbridos.
En la figura se muestra un vehículo con los airbags laterales completamente inflados.Cuando se produce una colisión lateral, sin embargo, sólo se disparan los airbags del lado correspondiente.
Airbag lateral trasero del lado del acompañante inflado
Generador de gas
Generador de gas
Airbag lateral del acompañante inflado
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
En los asientos delanteros, los módulos de airbag van montados en la parte exterior de los respaldos. En el caso de los asientos traseros, los módulos de airbag pueden ir alojados en la parte exterior de los respaldos o también en el guarnecido lateral.
Generador de gas
Airbag lateral trasero dellado del conductor inflado
Generador de gas
Airbag lateral del conductor inflado
En el caso del Transporter, si el asiento del acompañante es individual y giratorio deberá ir siempre mirando en la dirección del vehículo durante la marcha.
21
S353_064
Generador de gasAirbag de cortinilla del lado del conductor inflado
Airbag de cortinilla del lado del acompañante inflado
Lanza de gas
Airbags de cortinilla
Para inflar los airbags de cortinilla se utilizan generadores de gas de tipo tubular. Como los espacios disponibles para montarlos son normalmente muy limitados, estos generadores son muy delgados.
Los generadores de gas utilizados son los de tipo híbrido de una sola fase.
En la figura se muestra un vehículo con los dos airbags de cortinilla inflados.Pero en el caso de producirse una colisión lateral sólo se dispararía el airbag del lado afectado.
En el módulo del airbag de cortinilla, el generador va unido a una lanza de gas que sirve para distribuir adecuada y rápidamente el gas de inflado hasta la bolsa hinchable. La lanza de gas va integrada en el airbag de cortinilla. Puede ser un tubo de metal o una manguera flexible armada.Según el modelo de vehículo, los generadores de gas podrán ir montados en la parte delantera del techo, debajo de los parasoles, en la zona del pilar B, entre los pilares C y D e incluso también en la parte posterior del techo. Por lo demás, las bolsas hinchables de los airbags de cortinilla vienen adaptadas, en cuanto a tipo y forma, en función del modelo de vehículo.
22
S353_106
Airbags para la cabeza y el tórax
Los modelos cabrio, coupé y roadster incorporan airbags laterales que protegen las zonas de la cabeza y el tórax.
La bolsa de aire del módulo de airbag está diseñada para poder funcionar al mismo tiempo como airbag lateral y como airbag de cortinilla.
Volkswagen monta estos airbags en los modelos:
● New Beetle berlina● New Beetle Cabriolet● EOS
En la figura se muestra el airbag para la cabeza y el tórax en el modelo New Beetle Cabriolet
Airbag para la cabeza y el tórax
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
24
Generadores de gas de los airbags
Cuando empezaron a desarrollarse los primeros airbags, para inflar las bolsas de aire se utilizaban solamente generadores de gas que funcionaban basándose en el principio de combustión de agentes impelentes sólidos. Posteriormente empezaron a utilizarse generadores de gas híbridos, además de los de carga impelente sólida.
En cuanto la unidad de control de airbag detecta un accidente lo suficientemente importante, activa los generadores de gas correspondientes.
En función del modelo de vehículo podrán utilizarse generadores de gas de una o de dos fases tanto para el airbag del conductor como para el del acompañante. En los generadores de gas de una sola fase, toda la carga impelente se enciende de una sola vez. Los generadores de gas de dos fases, en cambio, llevan dos cargas impelentes que se activan sucesivamente en diferentes tiempos. La unidad de control de airbag decide el intervalo de tiempo que debe transcurrir entre ambas activaciones en función de la gravedad y del tipo de accidente. Este intervalo podrá variar entre los 5 ms y los 50 ms, según el modelo de vehículo. La segunda fase permite llenar el airbag con un volumen de aire adicional.
Siempre se disparan las dos fases. Así se evita que una de las cargas impelentes pueda permanecer activa tras dispararse el airbag (a excepción de las versiones del Phaeton y del New Beetle para el mercado estadounidense).
Generadores de carga impelente sólida
Estos generadores se componen de una carcasa en la que va alojada la carga impelente sólida con la unidad detonadora.
La estructura y la forma de la carcasa del generador varían en función del espacio disponible en cada caso para montarla. Por ello se distingue entre distintos tipos de generadores que, según su forma, pueden ser de tipo vaso o de tipo tubular.
La carga impelente sólida utilizada tiene forma anular o de pastilla. Cuando se enciende esta carga impelente se genera un gas que infla la bolsa. Este gas resulta inocuo para los ocupantes del vehículo al estar compuesto casi en un 100 % de nitrógeno.
Generadores de gas híbridos
Los generadores de gas híbridos se componen de una carcasa en la que va almacenada una carga de gas comprimido a elevada presión y una carga impelente sólida junto con la unidad detonadora.
La estructura y la forma de la carcasa del generador varían en función del espacio disponible en cada caso para montarla. La mayoría de estos generadores son de tipo tubular. Los componentes principales son el depósito de presión con la carga de gas para inflar el airbag y la carga impelente integrada en el depósito de presión o adosada a él (carga impelente sólida).
La carga impelente sólida utilizada tiene forma anular o de pastilla. El gas almacenado y comprimido es una mezcla de gases inertes, como el argón y el helio. Dependiendo del tipo de generador utilizado, podrá hallarse bajo una presión de entre 200 y 600 bares.
Al encenderse la carga impelente sólida, el depósito de presión se abre y los gases generados por la carga impelente sólida se mezclan con los gases inertes.
Mientras no se disparen, todos los generadores de gas permanecen sellados herméticamente y en este estado no entrañan ningún riesgo para el entorno.
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
25
S353_102
S353_103
Generador de gas para el airbag del conductor
De una sola fase, con carga impelente sólida
Debido a su forma, este generador también se conoce como generador de gas tipo vaso. La unidad detonadora va alojada en el centro de una carcasa redonda con forma de vaso. A su alrededor va dispuesta la carga impelente sólida formando un anillo. Entre la carga impelente y la pared exterior de la carcasa va montado un filtro metálico cuyo cometido es enfriar y limpiar el gas generado. Ello permite garantizar la combustión de toda la carga impelente en el generador de gas y evita que puedan penetrar partículas en combustión en la bolsa de aire. El generador va conectado eléctricamente a la unidad de control de airbag J234 por medio del muelle bobinado del módulo del volante.
Filtro metálico
Detonador
Aberturas de salida
Gas hacia el airbag
Generador disparado
Funcionamiento
● Se activa el detonador.● La carga impelente se enciende y se quema de manera fulminante.● El gas generado fluye por el filtro metálico hasta el airbag.
Gas hacia el airbag
Detonador activado
Carga impelente
Generador sin disparar
26
S353_107
De dos fases, con carga impelente sólida
En el lado del conductor también se pueden utilizar generadores de gas tipo vaso con dos fases de disparo.
Carcasa
Carga impelente 1
Tapa
Filtro metálico
Carga de igniciónDetonador 2
Taladros de paso
Detonador 1
Carga impelente 2
Generador sin disparar
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Carga impelente 1
27
S353_109
S353_108
Funcionamiento
● Se activa el detonador 1.● Se enciende la carga de ignición y ésta, a su vez, enciende la carga impelente propiamente dicha a través de
los taladros de paso. ● El gas que se genera deforma la carcasa del generador de forma que éste puede salir. ● El gas generado fluye a través del filtro hasta el airbag.
Generador disparado, 1ª fase
Gas hacia el airbag Gas hacia el airbag
Detonador 1 activado
Funcionamiento
● Se activa el detonador 2.● El gas generado fluye hasta el airbag a través de la cámara de combustión de la 1ª fase y del filtro metálico.
Generador disparado, 2ª fase
Gas hacia el airbag Gas hacia el airbag
Detonador 2 activado
28
S353_137
S353_138
Generador de gas para el airbag del acompañante
Para el airbag del acompañante se utilizan generadores de gas que tienen forma de tubo. Por esta razón también se les conoce como generadores de gas tubulares.
De una fase, con carga impelente sólida
El generador se compone de una carcasa en la que van integrados un detonador, una carga de ignición y una carga impelente. Entre la carga impelente y la carcasa va montado un filtro metálico.
Generador sin dispararCarga impelente Carga de ignición
Detonador
Aberturas de salida Filtro metálico
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Funcionamiento
● Se activa el detonador.● Se enciende la carga de ignición; ésta, a su vez, enciende luego la carga impelente propiamente dicha. ● El gas generado fluye hasta el airbag a través del filtro metálico.
Generador disparado
Gas hacia el airbag
Detonador activado
29
S353_012
S353_139
S353_140
De dos fases, con carga impelente sólida (1ª versión)
El generador de gas se compone de una carcasa en la que van alojados dos generadores con carga impelente sólida separados por una pared.
Carga impelente 1
Detonador 1
Filtro metálico
Disco de filtro
Aberturas de salida Disco de separación
Generador sin disparar
Detonador 2
Carga impelente 2
Muelle
Disco de ruptura
Carga de ignición 1 Carga de ignición 2
Generador disparado, 1ª fase
Generador disparado, 2ª fase
Funcionamiento
● Se activa el detonador 1.● Se enciende la carga de ignición 1; ésta, a su vez, enciende la carga impelente 1 tras romperse el disco de ruptura. ● El gas generado fluye a través del filtro metálico hasta el airbag.
Detonador 1 activado
Gas hacia el airbag
Gas hacia el airbag
Funcionamiento
● Se activa el detonador 2.● Las demás secuencias del proceso son idénticas a las de la 1ª fase del disparo.● El gas generado fluye a través del filtro metálico hasta el airbag.
Detonador 2activado
Gas hacia el airbag
Gas hacia el airbag
30
S353_110
De dos fases, con carga impelente sólida (2ª versión)
La carga de ignición se compone de pastillas impelentes. Para las cargas impelentes 1 y 2 se utilizan pastillas huecas, lo que permite encender más rápidamente toda la carga impelente.
Disco de ruptura Aberturas de salida Disco de ruptura Carga de ignición 1
Generador sin disparar
Carga de ignición 2
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Pared divisoria
Filtro metálico
Detonador 2 Detonador 1Carga impelente 2 Carga impelente 1
Material de relleno
31
S353_112
S353_111
Generador disparado, 1ª fase
Detonador 1 activado
Generador disparado, 2ª fase
Funcionamiento
● Se activa el detonador 1.● Se enciende la carga de ignición 1; ésta, a su vez, enciende la carga impelente 1 tras romper el disco de ruptura. ● El gas generado fluye a través del filtro metálico hasta el airbag.
Gas hacia el airbag
Gas hacia el airbag Disco de ruptura abierto
Funcionamiento
● Se activa el detonador 2. ● El disparo de la 2ª fase se desarrolla igual que el de la 1ª fase.● El gas generado fluye a través del filtro metálico hasta el airbag.
Detonador 2 activado
Gas hacia el airbag
Gas hacia el airbagDisco de ruptura abierto
32
S353_013
S353_090
S353_091
De una sola fase, híbrido (1ª versión)
El generador de gas híbrido de una fase se compone de una unidad detonadora, una carga impelente sólida y una botella de presión.
Carga impelente sólida
Proyectil
Tubo distribuidor de gas con aberturas de salida
Fulminante
Disco de rupturaGenerador sin disparar
DetonadorBotella de presión
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Funcionamiento
● Se activa el fulminante.● El proyectil sale disparado y rompe el disco de ruptura, el gas frío comprimido en la botella de presión empieza
a salir.
Funcionamiento
● El proyectil golpea el detonador de la carga impelente sólida y enciende ésta. ● La mezcla de gases que se genera fluye a través del tubo distribuidor de gas hasta el airbag.
Fulminante del generador activadoGas hacia el airbag
Gas hacia el airbag
Carga impelente del generador encendidaGas hacia el airbag
Gas hacia el airbag
Fulminante activado
33
S353_142
S353_141
De una sola fase, híbrido (2ª versión)
Este generador de gas híbrido de una sola fase se compone de una botella de presión en la que va alojada una unidad detonadora. Ésta está formada por el detonador, la carga de ignición y la carga impelente propiamente dicha.
Botella de presiónCarga impelente
Filtro metálico
Aberturas de salidaDisco de ruptura
Carga de ignición
Detonador
Generador sin disparar
Funcionamiento
● Se activa el detonador.● Se enciende la carga de ignición; ésta, a su vez, enciende luego la carga impelente. ● En la botella de presión se produce un incremento de la presión hasta que el disco de ruptura se rompe.● El gas generado fluye a través del filtro metálico hasta el airbag.
Gas hacia el airbag
Detonadoractivado
Gas hacia el airbag
Generador disparado
Disco de ruptura abierto
34
S353_187
S353_185
S353_186
De dos fases, híbrido (1ª versión)
Este generador de gas híbrido de dos fases tiene la misma estructura que el modelo híbrido de una sola fase descrito anteriormente. La diferencia estriba en que posee una segunda fase en la que también intervienen un detonador, una carga de ignición y una carga impelente.
Botella de presiónCarga impelente 1
Filtro metálico
Aberturas de salida
Disco de ruptura
Carga de ignición 1
Detonador 1
Detonador 2
Carga de ignición 2 Carga impelente 2
Generador sin disparar
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Funcionamiento
● Se activa el detonador 1.● Se enciende la carga de ignición 1; ésta, a su vez, enciende luego la carga impelente 1. ● El gas generado hace que se incremente la presión dentro de la botella, hasta que el disco de ruptura estalla,
y fluye a través del filtro metálico hasta el airbag.
Funcionamiento
● Se activa el detonador 2.● Las demás secuencias del proceso son idénticas a las de la 1ª fase del disparo; la mezcla de gases fluye hacia
el airbag.
Generador disparado, 2ª fase
Generador disparado, 1ª fase
Gas hacia el airbag
Gas hacia el airbag
Gas hacia el airbag
Gas hacia el airbag
Detonador 1 activado
Detonador 2 activado
Disco de ruptura abierto
35
S353_015
S353_079
S353_081
De dos fases, híbrido (2ª versión)
Este generador tiene también dos cargas impelentes sólidas que se disparan en dos fases diferentes. Van unidas a una botella de presión que lleva integrado un sistema de émbolo que, a su vez, comunica con una carcasa en la que van dispuestas las aberturas por donde sale el gas que infla el airbag.
Botella de presión
Carga impelente 1Aberturas de salida
Detonador 1Émbolo
Detonador 2
Carga impelente 2
Generador sin disparar
Membrana de cierre
Funcionamiento
● Se activa el detonador 1 y se enciende la carga impelente 1.● Debido al gas generado, el émbolo sale disparado y abre la membrana de cierre de la botella de presión;
la mezcla de gases sigue fluyendo hacia el airbag.
Generador disparado, 1ª faseGas hacia el airbag
Gas hacia el airbag
Detonador 1 activado
Membrana de cierre abierta
Funcionamiento
● Se activa el detonador 2. ● Las demás secuencias del proceso son idénticas a las de la 1ª fase del disparo; la mezcla de gases fluye hacia
el airbag.
Generador disparado, 2ª fase Gas hacia el airbag
Gas hacia el airbag
Detonador 2 activado
36
S353_113
S353_134
Funcionamiento
● Se activa el detonador.● Se enciende la carga de ignición; ésta, a su vez, enciende a continuación la carga impelente. ● El gas generado fluye a través del filtro metálico hasta el airbag.
Generador de gas para el airbag lateral
Para los airbags del lado del acompañante se utilizan generadores de gas tubulares.
De una sola fase y con carga impelente sólida
El generador se compone de una carcasa en la que van alojados un detonador, una carga de ignición, la carga impelente propiamente dicha y un filtro metálico.
Carga impelenteCarga de igniciónDetonador Filtro metálico
Aberturas de salida
Gas hacia el airbag
Gas hacia el airbag
Generador disparado
Generador sin disparar
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Detonador activado
37
S353_114
S353_135
Funcionamiento
● Se activa el detonador y se enciende la carga impelente.● El gas generado rompe los dos discos de ruptura y se mezcla con el gas frío de la botella de presión.● La mezcla de gases fluye desde la botella de presión y a través del filtro metálico hasta el airbag.
Botella de presión
Detonador
Carga impelente
Aberturas de salida
Disco de ruptura 1 Disco de ruptura 2
De una sola fase, híbrido
Este generador se compone de una carcasa con detonador, carga impelente, filtro metálico y una botella de presión acoplada en sentido axial.
Filtro metálico
Gas hacia el airbag
Generador sin disparar
Generador disparado
Detonador activado
Disco de ruptura 1 abierto
Disco de ruptura 2 abierto
38
S353_115
S353_136
Generador de gas para el airbag de cortinilla
Para los airbags de cortinilla se utilizan generadores de gas tubulares.
De una sola fase, híbrido (1ª versión)
Este generador se compone de una botella de presión que lleva acoplado a un lado el detonador con la carga impelente y, al otro, un filtro metálico provisto de aberturas de salida que comunican con la lanza de gas.
Funcionamiento
● Se activa el detonador y se enciende la carga impelente.● El gas generado rompe el disco de ruptura 1 y la presión dentro de la botella sube hasta que se rompe el disco
de ruptura 2. ● La mezcla de gases fluye entonces desde la botella de presión hasta el airbag pasando por el filtro metálico.
Carga impelente
DetonadorDisco de ruptura 1 Disco de ruptura 2
Filtro metálico
Aberturas de salida hacia la lanza de gasBotella de presión
Gas hacia el airbag
Gas hacia el airbag
Generador sin disparar
Generador disparado
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Detonador activadoDisco de ruptura 1 abierto
Disco de ruptura 2 abierto
39
S353_116
S353_117
De una sola fase, híbrido (2ª versión)
También se pueden utilizar generadores que llevan el detonador dispuesto a un lado.
Carga impelente
Apoyo
Disco de ruptura
Detonador
Filtro
Lanza de gas
Botella de presión
Funcionamiento
● Se activa el detonador y se enciende la carga impelente.
● Esto hace que el apoyo salga despedido de su asiento por el impulso mecánico.
● El gas frío acumulado en la botella de presión rompe entonces el disco de ruptura y fluye, a través del filtro, hacia el airbag.
Generador sin disparar
Generador disparado
Gas hacia el airbag
Detonador activado
Disco de ruptura abierto
40
S353_029
Pretensores mecánicos
Pretensor con cable de mando
El pretensor mecánico con cable de mando se monta, por ejemplo, en los modelos VW Polo de hasta el año 1999.
El sistema reacciona de forma mecánica a partir de un determinado valor de desaceleración y funciona independientemente de la unidad de control de airbag.
El módulo pretensor forma una unidad con el enrollador automático del cinturón. El sistema va articulado, dentro de un tubo de protección, sobre un casquillo de alojamiento de forma similar a un péndulo vertical. Hay un émbolo al que va fijado un cable que, a su vez, está enrollado, por encima del tubo de protección, en una bobina.
La unidad pretensora se compone de:
● un sistema sensor, del tipo de muelle-masa,● un generador de gas con
carga impelente pirotécnica y● un émbolo con cable en el tubo de presión.
Pretensores
Cuando se produce una colisión, los pretensores se encargan de enrollar el cinturón en el sentido contrario al de la tracción, lo que permite reducir su holgura (es decir, la distancia entre el cinturón y el cuerpo). De esta forma, el cinturón consigue impedir a tiempo que el ocupante se vea desplazado hacia delante (en relación con el movimiento del vehículo).El pretensor es capaz de enrollar el cinturón de seguridad hasta unos 130 mm en menos de 13 ms. Cuando la fuerza contraria que se ejerce sobre el cinturón de seguridad es mayor que la del pretensor, se deja de pretensar.
Según su estructura y principio de funcionamiento se puede distinguir entre diferentes tipos de pretensores:
● pretensor con cable de mando● pretensor de bolas recirculantes● pretensor tipo Wankel● pretensor de cremallera● pretensor de cinta
Todos ellos se pueden disparar de forma tanto mecánica como eléctrica.
Los pretensores podrán ir instalados sólo en los cinturones de las plazas delanteras o también en los de las traseras, dependiendo del nivel de equipamiento del vehículo.
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Tubo de protección
Tubo de presión
Cinturón
Bobina del cable
Casquillo de alojamiento
Émbolo
Soporte del sensor
Cable
Generador de gas
Enrollador automático del cinturón
Cable
Muelle del sensor
Émbolo
41
S353_030
S353_031
Disparo:
Cuando la desaceleración del vehículo supera un valor determinado durante una colisión, la masa del sensor empieza a moverse venciendo la fuerza del muelle del sensor. La masa del sensor está formada por el soporte del sensor, el generador de gas con la carga impelente pirotécnica, el muelle impactador, el émbolo y el tubo de presión.
Si el soporte del sensor supera un valor determinado al comprimir el muelle del sensor, se liberará, en sentido vertical, el generador de gas que el tornillo sensor mantenía inmovilizado en la posición de reposo. El muelle impactador, como está pretensado, lo lanza hacia el perno percutor del protector. Al chocar el generador de gas contra el perno percutor se enciende la carga impelente del generador.
Tensado:
El gas entra de golpe en el tubo de presión y empuja el émbolo con el cable hacia abajo. Con el primer movimiento del cable, que está enrollado en el disco de acoplamiento, el segmento dentado se desplaza fuera del disco de acoplamiento en sentido radial, debido a la fuerza de aceleración, y engrana en el anillo dentado del eje bobinador del enrollador automático del cinturón.
Tubo de protección
Tubo de presión
Émbolo
Soporte del sensorGenerador de gas
Protector con perno percutor
Tornillo sensor
Muelle impactador
Muelle del sensor
Anillo dentado del eje bobinador
Segmento dentado
Muelle impactador
Enrollador automático del cinturón
Cable
Émbolo
Disco de acoplamiento
42
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
S353_147
Otra versión de pretensor mecánico con cable de mando es la que se monta, por ejemplo, en el modelo VW Sharan.
El sistema va unido al enrollador automático del cinturón por medio de un cable tensor.
En la unidad de disparo van integrados el sistema sensor mecánico y el excitador pirotécnico. El sistema sensor reacciona de forma puramente mecánica a partir de un valor de desaceleración determinado y funciona independientemente de la unidad de control de airbag.
Casquillo dealojamiento
Generador de gas
Unión prensada del cable Cilindro de presiónÉmbolo
Tubo de protección
Cable de acero
Masa del sensor
Muelle del sensor
Muelle impactador
Percutor
Bola de bloqueo
Seguro para el transporte
43
Secuencias del disparo
A
B
C
D
E
S353_143
Funcionamiento
A La unidad sensora, compuesta de masa del sensor, cilindro de presión, émbolo y generador de gas, se desplaza en el
sentido de la marcha hasta que las bolas de bloqueo quedan insertadas, en sentido radial, por detrás del cabezal del
sensor.
B Al quedar insertadas las bolas de bloqueo en sentido radial, el generador de gas se desbloquea y sale disparado, con el
muelle impactador pretensado, hacia el percutor.
C Al golpear el generador de gas contra el percutor se enciende la carga impelente.
D La presión generada hace que el émbolo se separe de la masa del sensor.
E Durante el subsiguiente proceso de expansión, el émbolo arrastra la unión prensada del cable y retrae el cable de acero
hasta un máximo de 130 mm. El casquillo de alojamiento sale expulsado.
44
S353_016
S353_017
S353_018
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Pretensores mecánicos o eléctricos
Pretensor de bolas recirculantes
En los modelos Volkswagen se utilizan pretensores de bolas recirculantes que se pueden disparar bien de forma mecánica o bien de forma eléctrica.
El pretensor de bolas recirculantes se compone de una unidad compacta que, además del sistema de detección de cinturón abrochado, también incluye al limitador de la fuerza de tensado del cinturón.
Este pretensor se puede utilizar para los cinturones de las plazas delanteras y traseras.
El disparo sólo es mecánico cuando el sistema ha detectado que el cinturón está abrochado.
Funcionamiento
El pretensor es accionado por las bolas que van alojadas en un tubo colector. Cuando se produce una colisión, la unidad de disparo enciende la carga impelente. Si el pretensor se dispara de forma eléctrica, la unidad de disparo se verá activada por la unidad de control de airbag.
Al encenderse la carga impelente, los gases en expansión hacen que las bolas se muevan y las impulsan, a través de una rueda dentada, hasta el recipiente captador de bolas.Como la devanadera del cinturón gira solidaria con la rueda dentada, se verá arrastrada por el movimiento de las bolas y se apretará el cinturón.
Cinturón
Unidad de disparo(mecánico o eléctrico)
Recipiente captador de bolas
Rueda dentada
Carga impelente pirotécnica
Tubo colectorcon bolas
Cinturón
Disparo
Tubo colectorcon bolas
Carga impelente
Rueda dentada
Devanadera del cinturón
Recipiente captador de bolas
45
S353_019
S353_020
S353_065
S353_066
Pretensor tipo Wankel
El pretensor tipo Wankel funciona basándose en el principio del pistón rotativo.
Se emplea sobre todo para los cinturones de las plazas traseras.
Funcionamiento
El primer fulminante se dispara de forma mecánica o eléctrica. Los gases, al expandirse, hacen girar el pistón rotativo. Como este pistón va unido al eje del cinturón, hace que empiece a apretarse el cinturón.
Al alcanzar un determinado ángulo de giro, el pistón rotativo abre el paso hacia el conducto de rebose que comunica con el segundo fulminante. La presión de trabajo existente en la cámara 1 hace que se encienda el segundo fulminante, lo cual, a su vez, provoca que siga girando el pistón rotativo. El gas quemado sale de la cámara 1 a través del conducto de salida.
Al alcanzarse el segundo conducto de rebose se enciende el tercer fulminante debido a la presión de trabajo existente en la cámara 2. El pistón rotativo sigue girando y el gas quemado sale de la cámara 2 a través del conducto de salida.
Pistón rotativo
Fulminante
Unidad de disparo
Cinturón
1er fulminante
3er fulminante
2˚ fulminante
Conducto de rebose
Conducto de salida
Conducto de salida
Conducto de rebose
Cámara 1
Cámara 2
46
S353_022
S353_021
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Pretensor de cremallera
El pretensor de cremallera forma una unidad junto con el enrollador automático del cinturón.
Los pretensores de cremallera se utilizan para los cinturones de los asientos del conductor y del acompañante.
Funcionamiento
La señal procedente de la unidad de control de airbag hace que se encienda la carga impelente del generador de gas. La presión que entonces se genera hace que se mueva hacia arriba el émbolo que va unido a la cremallera. La cremallera, a su vez, hace girar las dos ruedas dentadas 1 y 2 por medio del piñón.
La rueda dentada 2 gira solidaria con el anillo exterior de la rueda libre del eje torsional. Al girar este anillo exterior, los rodillos se ven empujados hacia dentro hasta que quedan aprisionados entre el anillo exterior y el eje torsional y se consigue, de esta forma, que haya arrastre de fuerza. El movimiento giratorio se transmite así al eje torsional y comienza a retraerse el cinturón.
Pretensores eléctricos
Comienzo del disparo
Fin del disparo
Posición de los rodillos con arrastre de fuerza entre el anillo exterior/eje torsional
Elemento amortiguador
Rueda dentada 1
Piñón
Rueda dentada 2
Rodillo
Eje torsional
Émbolo con cremallera
Generador de gas
Anillo exterior de la rueda libre
Rodillos en la posición básica
47
Pretensor con cable de mando
El pretensor con cable de mando forma una unidad junto con el enrollador automático del cinturón.
Los pretensores con cable de mando se utilizan con los cinturones de los asientos del conductor y del acompañante.
Al dispararse el generador de gas se genera una mezcla de gases que empuja al émbolo hacia arriba, por el interior de un tubo, junto con el cable que lleva fijado. Este cable, al tensarse, se ciñe al disco de acoplamiento que va unido al eje bobinador y lo hace girar en el sentido de enrollado.
S353_095
S353_096
Disparado
Sin disparar
Cinturón
Generador de gas
Émbolo
Tubo
Cable
Capuchón protector
Disco de acoplamiento
Sentido de enrollado
Eje bobinador
TuboÉmbolo
48
S353_082
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Cuando el esfuerzo es excesivo, estas costuras se rompen y el cinturón se alarga. De esta forma se reduce la fuerza de tracción y el esfuerzo al que se ve sometido el ocupante del asiento.
Cinturón cosido en forma de lazada
Una solución técnica muy sencilla para poder limitar la fuerza de tensado es la que ofrecen los cinturones cosidos en forma de lazada.
Limitadores de la fuerza de tensado del cinturón
Los enrolladores automáticos de los cinturones incorporan un limitador de la fuerza de tensado que permite limitar los esfuerzos a que pueden verse sometidos los ocupantes del vehículo durante una colisión.
A partir del momento en que los esfuerzos alcanzan un nivel determinado, el limitador de la fuerza de tensado cede holgura del cinturón para permitir que el ocupante se pueda sumergir en el airbag que ya se ha desplegado.
Zona cosida del cinturón
Costura del cinturón Abrazadera del cinturón
49
S353_023
Cinturón
Devanadera del cinturón
La devanadera del cinturón va unida al eje torsional por este lado.
La rueda dentada va unida al eje torsional por este lado.
La devanadera del cinturón gira libremente en el anillo interior de la rueda dentada.
El eje torsional gira en la devanadera del cinturón
Limitador torsional
Este limitador de la fuerza de tensado del cinturón se monta tanto en el pretensor de bolas recirculantes como en el pretensor tipo Wankel, en el pretensor de cinta y en el pretensor de cremallera.
La fuerza con la que tira el cinturón se ve limitada mediante un eje torsional que va alojado en la devanadera del cinturón. El eje torsional girará en mayor o menor medida dependiendo de la fuerza con la que tire el cinturón, y reducirá así los esfuerzos extremos.
50
S353_068
S353_088
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Los sistemas aaaacccctttt iiiivvvvoooossss acercan el reposacabezas hacia el ocupante cuando se produce una colisión trasera.
En el caso de los sistemas ppppaaaassssiiiivvvvoooossss , el riesgo de sufrir lesiones cervicales se consigue reducir mediante el diseño específico de todo el asiento, del reposacabezas y de la distancia entre la cabeza y el reposacabezas sin que intervengan piezas móviles.
Reposacabezas activo
El reposacabezas activo es un sistema puramente mecánico que, en caso de producirse una colisión trasera, desplaza el reposacabezas hacia delante para acercarlo a la cabeza del ocupante. De esta forma se consigue reducir las aceleraciones relativas entre los hombros y la cabeza durante una colisión.El reposacabezas activo es un sistema reversible.
Funcionamiento
Cuando sobre la zaga del vehículo actúa una fuerza de aceleración en el sentido de la marcha, la velocidad a la que se desplaza el vehículo aumenta en relación con la de los ocupantes. Esta diferencia de velocidad se debe a la inercia de los cuerpos de los ocupantes.
Al aumentar la fuerza con la que los ocupantes se ven presionados contra sus respectivos asientos, se incrementa la presión que se ejerce sobre la plaqueta del apoyo lumbar que va alojada en el respaldo del asiento. Un mecanismo de palancas se encarga de transmitir el movimiento de la plaqueta al reposacabezas, y éste se mueve entonces hacia delante, es decir, hacia la cabeza del ocupante. En cuanto se reduce la presión que ejerce el cuerpo, el sistema vuelve a su posición original arrastrado por la fuerza de un muelle.
Sistema no activado
Sistema activado
Muelle de tracción
Presión del cuerpo
El reposacabezas se mueve hacia delante
Plaqueta del apoyo lumbar
Reposacabezas
Los asientos delanteros están especialmente diseñados para poder reducir al mínimo la probabilidad de sufrir lesiones cervicales (como, por ejemplo, latigazos cervicales).
También aquí hay que distinguir entre los sistemas activos y los sistemas pasivos. Ambos tipos de sistemas permiten reducir el riesgo de sufrir lesiones cervicales disminuyendo la aceleración relativa entre los hombros y la cabeza del ocupante durante una colisión trasera.
Unidad de “reposacabezas activo“
51
S353_092
S353_027
Sillas para niños
Sistema ISOFIX
En los vehículos que van equipados con el sistema ISOFIX se pueden utilizar sillas independientes para niños provistas de sujeciones ISOFIX. En estos casos, las sujeciones especiales de la silla para niños se enganchan en los anclajes ISOFIX que van dispuestos en el vehículo, lo que garantiza una sujeción segura de la sillita.
El sistema ISOFIX se puede utilizar tanto en los dos asientos laterales traseros como en el asiento del acompañante.
ISOFIX con Top Tether
En algunos modelos también se pueden utilizar sillas para niños dotadas del sistema ISOFIX y un cinturón superior adicional que también se conoce como ”Top Tether“.
Este cinturón superior adicional permite sujetar mejor la silla para niños, que queda así pegada al respaldo, sin poderse inclinar hacia delante.
Su diseño puede variar según el modelo de vehículo. En la figura se muestra el sistema Top Tether empleado en el modelo VW Golf a partir de la gama 2004.
El cinturón superior se engancha en las dos argollas de sujeción superiores de la silla para niños. El otro extremo del cinturón se engancha en una argolla de sujeción especial que va alojada en la pared posterior del maletero. Para identificarla, la argolla lleva el símbolo del sistema Top Tether.
Siempre que se vaya a colocar una silla para niños en el asiento del acompañante habrá que tener en cuenta las indicaciones pertinentes del manual de instrucciones, especialmente las referidas a la desactivación del airbag del acompañante cuando la sillita vaya a ir mirando hacia atrás.
Argolla de sujeción Top Tether
52
S353_026
S353_025
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Gracias a su especial mecanismo, la silla para niños se puede transformar en un asiento normal (para adultos), además de poderse transportar sin ocupar mucho sitio.
La banqueta se puede subir para elevar la posición del asiento. Los rebordes laterales se tienen que levantar de forma manual. Cuando se baja la banqueta, los rebordes laterales vuelven automáticamente a su posición original.
Para que a los niños no se les pueda ir la cabeza hacia un lado mientras duermen, debajo del reposacabezas del asiento trasero se puede encajar un reposacabezas lateral que sostenga adicionalmente el cuerpo.
Silla para niños integrada
Dependiendo de su equipamiento, algunos modelos de vehículos pueden llevar sillas para niños integradas en las dos plazas laterales traseras. Estas sillitas son apropiadas para niños con edades comprendidas entre los 3 y los 12 años. Las sillitas integradas, como van montadas fijamente en el asiento del vehículo, garantizan una muy buena protección de los niños en caso de colisión siempre que éstos lleven correctamente colocado el correspondiente cinturón de seguridad.
Silla para niños integrada en las plazas traseras
Banqueta sin levantar
Rebordes laterales que se pueden levantar
Banqueta levantada
Mecanismo para levantar la banqueta
Reposapiés
Reposacabezas lateral (encajable)
53
Silla para niños integrada en el asiento individual
El VW Multivan sólo puede llevar sillas para niños integradas en los asientos individuales. Un vehículo puede montar como máximo cuatro asientos individuales con sillita integrada. Esta silla para niños del Multivan es incluso adecuada para críos desde los 9 meses de edad. Para estos efectos, el asiento lleva fijado un sistema de cinturón de cinco puntos de anclaje, especialmente optimizado para niños pequeños, que garantiza una sujeción segura y confortable.
La silla para niños se puede adaptar de forma óptima en función de la edad, desde los 9 meses hasta adulto.
La silla para niños se puede configurar de las siguientes maneras:
A – silla para niños, con los reposabrazos bajados, preparada para que se pueda sentar un adulto
B – silla para niños con reposacabezas laterales
C – silla para niños con banqueta levantada y reposacabezas laterales
D – silla para niños con la banqueta levantada, reposacabezas laterales y cojín adicional bajado, con sistema de cinturón de cinco puntos de anclaje integrado
S353_203
S353_204
54
S353_106
Al dispararse, el sistema de protección antivuelco permite crear una zona de protección para los ocupantes del vehículo en combinación con los pilares A.
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Protección antivuelco
Protección antivuelco
Como van abiertos por arriba, los descapotables vienen equipados con elementos especiales que ayudan a proteger a los ocupantes en caso de colisión. Uno de los elementos más importantes es el sistema de protección antivuelco.
En la unidad de control de airbag va un sensor que permite detectar cualquier posible amenaza de vuelco. En combinación con otros sensores integrados también en la unidad de control, se determina la gravedad del accidente y se activa la protección antivuelco y los pretensores.
Además, la protección antivuelco también se activa de forma preventiva durante las colisiones frontales, laterales o traseras de mayor gravedad en cuanto se dispara un pretensor o un airbag.
Para describir la protección antivuelco se ha tomado como ejemplo el New Beetle Cabriolet.
55
Funcionamiento
Mientras no se le aplique corriente, la protección antivuelco se mantiene sujeta en la posición inferior mediante una palanca de gancho que está en contacto con los imanes N309 y N310 del sistema.
En cuanto la unidad de control de airbag J234 detecta una colisión o una amenaza de vuelco, los imanes N309 y N310 desbloquean la protección antivuelco.
S353_032
S353_033
Protección antivuelco completa, en su posición original
Muelle pretensado
Imán para la protección antivuelco N309 o N310
Protección antivuelcoCarril de encastre
Al estar pretensado el muelle, la protección antivuelco emerge en menos de 0,25 segundos. El carril de encastre se encarga de mantenerla en esta posición. Una vez que ha salido 80 mm ya no podrá retornar debido, precisamente, a este carril.
Cuando la protección antivuelco se haya activado se podrá desbloquear mecánicamente y devolver a su posición original.
56
S353_036
S353_037
Detonador para interrupción de la batería N253 (1ª versión)
En el Lupo 3L y en el Phaeton se montan bornes de batería de seguridad que llevan integrado un detonador para interrupción de la batería N253.
Este elemento pirotécnico permite separar el cable situado entre la batería de arranque y el motor de arranque.
Funcionamiento
El borne de seguridad de la batería va fijado directamente al polo positivo de la batería de arranque mediante un tornillo. Al encenderse la carga impelente del detonador para interrupción de la batería N253 se generan unos gases que desplazan el vástago cónico desde su posición original en el sentido de la flecha.
Elementos disyuntores de la batería
Cuando la batería de arranque va alojada en el habitáculo o en el maletero del vehículo se puede utilizar un elemento disyuntor cuya función es separar el cable que va desde la batería de arranque hasta el motor de arranque y el alternador. De esta forma, en el caso de producirse un cortocircuito en el cable que va al motor de arranque y al alternador durante un accidente, se evitará que pueda provocar un incendio en el vehículo.
Cuando durante un accidente se dispara un airbag, automáticamente se activa también el elemento disyuntor de la batería. Cuando la colisión es trasera, el elemento disyuntor se activa al dispararse los pretensores.
Los elementos utilizados como disyuntores de la batería pueden ser los siguientes:
● detonador para interrupción de la batería N253, en el borne de seguridad de la batería ● relé disyuntor de la batería J655 (con conmutador principal de la batería/conmutador disyuntor E74)
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Posición original
Encendido
Cable de arranqueDetonador para interrupción
de la batería N253
Polo positivo de la batería de arranque
Vástago cónico
Polo positivo de la batería de arranque
Borne de empalme por tornillo
Vástago cónico
57
S353_039
S353_120
Una vez que el vástago cónico se ha visto desplazado debido a los gases generados, un contrasoporte impedirá que pueda retornar a su posición inicial. De esta forma queda interrumpida la conexión eléctrica entre la batería de arranque y el motor de arranque.
El borne de seguridad con detonador para interrupción de la batería N253 recibe la señal de disparo de la unidad de control de airbag J234. Esta señal se transmite, por medio de un cable directo, desde la unidad de control de airbag J234 hasta el detonador para interrupción de la batería N253. A consecuencia de ello se interrumpe la conexión del alternador y del motor de arranque con la batería de arranque.
A - batería de arranqueB - motor de arranqueC - alternador
J234 - unidad de control de airbagN253 - detonador para interrupción de la bateríaTV - distribuidor de cables
Posición final
Contrasoporte
58
S353_121
S353_122
S353_123
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Además del borne de seguridad de la batería existe un segundo elemento pirotécnico para separar el cable que va de la batería de arranque al motor de arranque. A diferencia del borne de seguridad de la batería, este otro dispositivo funciona interrumpiendo el elemento de conexión entre los terminales para la batería de arranque y el motor de arranque. El detonador para interrupción de la batería N253 va alojado en una carcasa de plástico aparte situada cerca de la batería de arranque.
Funcionamiento
Al encenderse la carga impelente, y como resultado de la combustión que se produce entonces dentro del detonador para interrupción de la batería N253, se generan unos gases que desplazan el émbolo con el perno de tal forma que se interrumpe el contacto entre los terminales para la batería de arranque y el motor de arranque.
El detonador para interrupción de la batería N253 recibe la señal de disparo directamente de la unidad de control de airbag J234. A consecuencia de ello se interrumpe la conexión del alternador y del motor de arranque con la batería de arranque.
A - batería de arranqueB - motor de arranqueC - alternador
J234 - unidad de control de airbagN253 - detonador para interrupción de la bateríaTV - distribuidor de cables
Detonador para interrupción de la batería N253 (2ª versión)
Posición final
Posición original
Elemento de conexión con terminales
Perno
Perno con émbolo
Detonador
Elemento de conexión con terminales
Detonador
59
S353_119
S353_118
El relé disyuntor de la batería J655 es otro dispositivo que permite separar el cable que hay entre la batería de arranque y el motor de arranque. En el relé disyuntor de la batería va integrado, además, el conmutador principal de la batería/conmutador disyuntor E74.
A través de la mirilla se puede ver si se ha activado el relé disyuntor de la batería J655. Cuando el cable está separado, por la mirilla se verá una tapa blanca en lugar de la bobina de cobre. En este caso será preciso sustituir el relé disyuntor de la batería J655.
La unidad de control de airbag J234 es la encargada de excitar el relé disyuntor de la batería. La unidad de control de airbag J234 realiza, además, un control de diagnosis y registra en su memoria posibles averías.
A - batería de arranqueB - motor de arranqueC - alternador
E74 - conmutador principal de la batería/ conmutador disyuntor
J234 - unidad de control de airbagJ655 - relé disyuntor de la bateríaTV - distribuidor de cables
Relé disyuntor de la batería J655
Los elementos disyuntores de la batería, así como el relé disyuntor de la batería J655, con o sin botón de reinicialización, se deberán sustituir siempre que se hayan activado. Para más información sobre el tema se puede consultar el manual de reparaciones del vehículo en cuestión en ElsaWin.
Mirilla
Relé disyuntor de la batería J655
60
Gestión de los sistemas
Unidad de control de airbag J234
La electrónica que va integrada en la unidad de control de airbag J234 se encarga de detectar cualquier desaceleración o aceleración del vehículo y juzgar si es necesario activar los sistemas de protección.Para poder detectar una desaceleración o aceleración del vehículo durante un accidente se utilizan también sensores externos, además de los sensores internos de la unidad de control de airbag J234. Una vez analizada la información suministrada por todos los sensores, la electrónica de la unidad de control de airbag J234 decide si y en qué momento hay que activar algún elemento de seguridad. Dependiendo del tipo y la gravedad del accidente podrá disparar, por ejemplo, sólo los pretensores o los pretensores y los airbags.
Para conocer los pasos necesarios a la hora de sustituir una unidad de control J234 se puede consultar el manual de reparaciones del modelo en cuestión (en ElsaWin), la ”Localización guiada de averías“ o las “Funciones guiadas“.
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
La electrónica de la unidad de control de airbag J234 desempeña las siguientes funciones principales:
● detectar una colisión (frontal, lateral, trasera, vuelco*)
● activar de forma definida los pretensores, airbags, la interrupción de la batería y los mecanismos de protección antivuelco*
● advertir sobre el estado de los cinturones (solicitar que se abrochen los cinturones de seguridad)
● analizar todas las informaciones que entren● supervisar de forma permanente todo el sistema
de airbag
* en los descapotables
● registrar en la memoria las averías e informaciones sobre sistemas de protección que se hubieran activado
● indicar posibles averías mediante el testigo de aviso correspondiente
● suministrar energía de forma independiente, por medio del condensador, durante un periodo determinado de unos 150 ms
● informar de una colisión a otros componentes del sistema a través del CAN de tracción o de otra salida discreta (normalmente cableada)
61
Testigo de control de airbag K75
El testigo de control de airbag K75 sirve para indicar la operatividad de todo el sistema de airbag una vez que ha sido confirmada por la unidad de control de airbag J234. En el caso de detectarse una avería, el testigo de control de airbag K75 permanece constantemente encendido para indicarlo. En los modelos más recientes, el testigo se excita a través del bus CAN. Si no se recibe ningún mensaje de la unidad de control de airbag J234, la unidad de control en el cuadro de instrumentos J285 encenderá automáticamente el testigo de control.
Intercambio de información
La unidad de control de airbag J234 está integrada en el CAN de tracción.
Esta unidad de control envía las siguientes informaciones al CAN de tracción:
● testigo de control K75 encendido/apagado● sistema de aviso del cinturón encendido/apagado● datos de diagnosis● señal de colisión● información sobre la colisión para la prueba de actuadores● datos del ESP● estado del airbag frontal del acompañante activado/desactivado
La información de que se ha producido una colisión es utilizada por otras unidades de control para, entre otras cosas, desbloquear el cierre centralizado si estuviera bloqueado, cortar la alimentación de combustible y activar los intermitentes de emergencia.
S353_153
62
S353_158
S353_157
Sensores de impacto
Sensores internos de la unidad de control de airbag J234
Los sensores internos que lleva la unidad de control de airbag J234 son un sensor de impacto y un interruptor de seguridad.
Sensor de impacto
El sensor de impacto es un sensor de aceleración que, alojado en la unidad de control, permite detectar las desaceleraciones y aceleraciones tanto en el eje geométrico longitudinal del vehículo (eje x) como en el eje geométrico transversal (eje y).
Interruptor de seguridad
En las últimas generaciones de unidades de control se ha sustituido el interruptor de seguridad mecánico por un sensor de aceleración micromecánico.
Este sensor registra también cualquier desaceleración y aceleración del vehículo en el sentido de la marcha (eje x) y le pasa esta información a la electrónica de la unidad de control para que la verifique.
Sensor de vuelco
La unidad de control puede llevar además, en el caso de los descapotables por ejemplo, un sensor para detectar posibles vuelcos.
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Unidad de control de airbag J234 – carcasa cerrada
Unidad de control de airbag J234 – carcasa abierta
63
S353_159
S353_155
Sensores de impacto para los airbags frontales G283 y G284
Los sensores de impacto para los airbags frontales del lado del conductor y del acompañante, G283 y G284, se montan para poder detectar mejor cualquier colisión frontal. Se trata de sensores de aceleración que miden la desaceleración y aceleración del vehículo en sentido longitudinal. Gracias a ellos, y dependiendo de la gravedad del accidente, se puede adelantar el disparo de los correspondientes airbags, lo que a su vez permite incrementar la eficacia con la que se protege a los ocupantes del vehículo.
Sensores de impacto para los airbags laterales G179 y G180 – sensores de aceleración
Como sensores de impacto para los airbags laterales del lado del conductor y del acompañante, G179 y G180, se pueden utilizar tanto sensores de aceleración como sensores de presión.
Los sensores de aceleración se suelen montar en la zona del pilar B que va unida a la estribera. Estos sensores se encargan de medir la aceleración transversal del vehículo y de transmitir esta información a la unidad de control de airbag J234.
Sensores externos
Además de los sensores internos, la unidad de control de airbag J234 incorpora también unos sensores externos.
Estos sensores externos son los siguientes:
● sensores de impacto para los airbags frontales, lado del conductor y del acompañante, G283 y G284● sensores de impacto para los airbags laterales, lado del conductor y del acompañante, G179 y G180● sensores de impacto para los airbags laterales traseros, lado del conductor y del acompañante G256 y G257
Sensores de impacto para los airbags frontales G283 y G284
Pilar B
Sensor de impacto para el airbag lateral del lado del conductor G179
64
S353_160
S353_156
Sensores de impacto para los airbags laterales G179 y G180 – sensores de presión
Los sensores de presión van montados en las puertas delanteras derecha e izquierda. Cuando se deforman las puertas se produce un incremento de la presión del aire durante breve tiempo. El sensor registra este incremento de la presión y se lo comunica a la unidad de control de airbag J234.
Sensores de impacto para los airbags laterales traseros G256 y G257
Los sensores de impacto para los airbags laterales G256 y G257 son sensores de aceleración. Van alojados en la zona de los pilares C derecho e izquierdo del vehículo. Su función es medir la aceleración transversal del vehículo y comunicársela a la unidad de control de airbag J234.
Sensor de presión (sensor de impacto para el airbag lateral del lado del conductor G179)
Sensor de impacto para el airbag lateral trasero del lado del conductor G256
Pilar C
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
65
Funcionamiento de los sensores de impacto – sensores de aceleración
Un sensor de impacto se compone, fundamentalmente, de una carcasa, un analizador electrónico y un sensor de aceleración micromecánico.
El sensor de aceleración tiene la misma estructura que un condensador, dicho de forma simplificada. Algunas de las placas del condensador son fijas, mientras que las opuestas son móviles y funcionan como una masa sísmica.
S353_161
S353_162
Si durante un accidente la masa sísmica se desplaza en la dirección de detección, se alterará la capacidad del condensador. Esta información es analizada por el analizador electrónico, que posteriormente la procesa de forma digital y la transmite a la unidad de control de airbag.
Analizador electrónico
Placa de condensador móvil
Dirección de detección
Placa de condensador fija
Analizador electrónico
Sensor de aceleración
Posición de reposo
Colisión
66
S353_180
S353_181
S353_178
S353_179
Sensor de presión piezoeléctrico
La unidad sensora del sensor de presión piezoeléctrico se compone de una cámara cerrada sobre la que va tensada una membrana con cristales piezoeléctricos.
Cuando se le aplica presión, la membrana se hunde y provoca un desplazamiento de la carga en los cristales piezoeléctricos. Este desplazamiento de la carga es procesado por el analizador electrónico como tensión y transmitido posteriormente en forma de señal a la unidad de control de airbag J234.
Sensor de presión capacitivo
La unidad sensora del sensor de presión capacitivo tiene la estructura de un condensador, donde la placa 1 va alojada en una cámara cerrada sobre la que va tensada la placa 2 del condensador como una membrana.
Cuando se aplica presión sobre la membrana se altera la distancia (d) entre las dos placas del condensador. El analizador electrónico procesa esta alteración y la transmite como señal a la unidad de control de airbag J234.
Funcionamiento de los sensores de impacto – sensores de presión
Estos sensores de impacto se encargan de medir, durante una colisión lateral, cualquier cambio brusco de la presión del aire en las puertas delanteras.Existen dos tipos de sensores de presión: los capacitivos y los piezoeléctricos.Ambos tipos de sensores se componen de una unidad sensora y un analizador electrónico que van alojados en una misma carcasa.
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Membrana Capa de cristales piezoeléctricos
Analizador electrónico
Placa 2 del condensador
Placa 1 del condensador
Analizador electrónico
67
Sistema de advertencia de los cinturones
En los vehículos modernos es cada vez más frecuente que se incorporen sistemas cuya función es asistir a los ocupantes para que no se olviden de ejecutar las operaciones necesarias antes de iniciar la marcha.Entre ellos figura también el sistema de advertencia de los cinturones, encargado de avisar a los ocupantes para que se abrochen el cinturón de seguridad.Dependiendo del modelo y de la gama, la unidad de control de airbag analizará si el conductor, o también el acompañante, se ha abrochado el cinturón.
No todos los modelos incorporan un sistema de advertencia para el cinturón del acompañante.
Cuando se conecta el encendido, la unidad de control de airbag J234 comprueba el conmutador del cinturón del lado del conductor E24, el conmutador del cinturón del lado del acompañante E25 y el sensor de detección de asiento ocupado G128 y analiza toda esta información.
A través del interfaz de diagnosis de bus de datos J533 se envían las informaciones a la unidad de control en el cuadro de instrumentos J285. Si el conductor o el acompañante no se han abrochado el cinturón, se encenderá el testigo del sistema de advertencia de los cinturones, K19, en el cuadro de instrumentos. Si además se ha detectado cierta velocidad de marcha, se emitirá un aviso mediante el avisador acústico H3.
Cable del bus CAN
Entrada
Salida
S353_094
S353_154
68
Diagrama de tiempos del sistema de advertencia de los cinturones
Señales ópticas y acústicas – cinturones de seguridad abrochados con retraso
Señales ópticas y acústicas – cinturones de seguridad sin abrochar
El sistema de advertencia se vuelve a activar si cambia el estado del cinturón mientras el borne 15 está conectado.
* según el modelo de vehículo
S353_163
S353_164
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Borne 15
Velocidad*
Cinturón abrochado
Testigo de sistema de advertencia de cinturones
Señal acústica
conectado
desconectadov > 10 km/h
v < 10 km/h
apagadoencendida
apagada
noencendido
Borne 15
Velocidad*
Cinturón abrochado
Testigo de sistema de advertencia de cinturones
Señal acústica
conectado
desconectadov > 10 km/h
v < 10 km/hsí
apagadoencendida
apagada
noencendido
mín. 90 seg.
Tiempo
Tiempo
69
Sensor de detección de asiento del acompañante ocupado G128
El sensor de detección de asiento del acompañante ocupado, G128, forma parte del sistema de advertencia de los cinturones. Este sensor se compone de una lámina de plástico con varios sensores de contacto individuales.
El sensor de detección de asiento del acompañante ocupado, G128, va montado en el asiento del acompañante, entre el tapizado y el acolchado. Se extiende por la parte posterior del asiento del acompañante de tal forma que abarca la zona relevante de la banqueta.
La resistencia del sensor de detección de asiento del acompañante ocupado, G128, varía en función de la carga que éste soporte.Cuando el asiento del acompañante no está ocupado, la resistencia del sensor de detección G128 es elevada. A medida que aumenta la carga se va reduciendo la resistencia. A partir de una carga de unos 5 kg, la unidad de control de airbag J234 detectará que el asiento está ocupado.
S353_165Sensor de detección de asiento del acompañante ocupado G128
Análisis de la resistencia del G128
aprox. 430 ohmios y superior
el asiento no está ocupado
aprox. 140 ohmios e inferior
el asiento está ocupado
70
Otros componentes del sistema de advertencia de los cinturones son el conmutador del cinturón del lado del conductor E24 y el conmutador del cinturón del lado del acompañante E25.
Estos componentes van integrados en los cierres de los cinturones de los asientos delanteros. Como conmutadores de los cinturones se utilizan, por un lado, interruptores de accionamiento mecánico y, por otro, conmutadores Reed.
Un conmutador Reed es un contacto magnético.
Cuando el cierre del cinturón no está accionado (la hebilla no está encajada), el conmutador Reed permanece cerrado dado que, en esta posición, el imán que va adosado a la espiga biestable* actúa sobre el conmutador Reed.
Si, por el contrario, la hebilla está metida en el cierre del cinturón, el conmutador Reed se mantendrá abierto. Al estar metida la hebilla, la espiga biestable* se levanta de tal forma que el imán que lleva acoplado deja de actuar sobre el conmutador Reed, que entonces se abre.
Midiendo la resistencia, la unidad de control de airbag J234 podrá detectar, tanto en el caso del conmutador mecánico como en el del conmutador Reed, si el cinturón de seguridad está o no está abrochado.
S353_166
S353_167
S353_168
S353_169
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
* Espiga biestable = espiga sujeta a la fuerza de un muelle
Espiga biestable*
Conmutador Reed
Imán
Conmutador Reed
Imán levantado
Conmutador del cinturón del lado del conductor E24 y conmutador del cinturón del lado del acompañante E25
71
Conmutador de llave para desactivación del airbag del lado del acompañante E224
Si en el asiento del acompañante se va a instalar una silla para niños en el sentido contrario al de la marcha, será necesario desactivar primero el airbag frontal del acompañante.
Para poder desactivar el airbag frontal del acompañante se necesita el conmutador de llave E224, con el correspondiente testigo de airbag del lado del acompañante desactivado K145 (PASSENGER AIRBAG OFF).
El testigo de airbag del lado del acompañante desactivado, K145, (PASSENGER AIRBAG OFF) se enciende para avisar a los ocupantes del vehículo de que se ha desactivado el airbag frontal del acompañante.
La posición del conmutador se puede detectar claramente gracias a la disposición de las cuatro resistencias, dos de las cuales están siempre conectadas en línea (ya sea R1 y R2 o R3 y R4).Cuando la unidad de control de airbag J234 detecta una avería en el conmutador de llave procede a registrarla en la memoria y el testigo de airbag del lado del acompañante desactivado, K145, (PASSENGER AIRBAG OFF) se pone a parpadear.
S353_042
S353_043
S353_170
Unidad de control de airbag J234
72
Particularidades específicas de algunos mercados
Funciones complementarias del sistema de protección de los ocupantes para mercados específicos
Con objeto de satisfacer los requisitos específicos que exige la legislación de algunos países, los vehículos se pueden equipar con una serie de sistemas adicionales.
Algunos de estos sistemas adicionales son:
● la detección de un posible vuelco (rollover)● la detección de asiento del acompañante ocupado● los airbags para las rodillas
Detección de vuelco
En algunos modelos (como por ejemplo el EOS y el New Beetle Cabriolet), la unidad de control de airbag J234 lleva integrado un sensor adicional encargado de detectar posibles vuelcos. En cuanto se detecta un vuelco, el sistema activa los pretensores y los airbags de cortinilla.
Detección de asiento del acompañante ocupado
Si recibe la información de que el asiento del acompañante no está ocupado o de que en él va montada una silla para niños, la unidad de control de airbag J234 desactiva el airbag frontal del acompañante.Cuando se ha desactivado el airbag frontal del acompañante, el sistema se lo indica a los ocupantes por medio del testigo de airbag del lado del acompañante DESACTIVADO (PASSENGER AIRBAG OFF) y del correspondiente mensaje en el cuadro de instrumentos.
El sistema se compone, fundamentalmente, de los siguientes elementos:
● acolchado del asiento● esterilla para detección de asiento ocupado ● sensor de presión para detección de asiento
ocupado G452● unidad de control del sistema de detección de
asiento ocupado J706● conmutador del cinturón del lado del acom-
pañante E25
● sensor de esfuerzo del cinturón para detección de asiento ocupado G453
● testigo de airbag del lado del acompañante desactivado K145 (PASSENGER AIRBAG OFF)
● unidad de control de airbag J234
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
73
S353_174
Unidad de control de airbag J234
Conector debajo del asiento
Acolchado del asiento
Esterilla para detección de asiento ocupado
Unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado J706
Sensor de esfuerzo del cinturón para detección de asiento ocupado G453
Unión desacoplable Sensor de presión para detección de asiento ocupado G452
Testigo de airbag del acompañante desactivado K145
Conmutador del cinturón, lado del acompañante E25
La posición de los diferentes componentes que se montan viene prefijada y no se deberá modificar bajo ningún concepto. Tampoco se podrán sustituir componentes del sistema de forma aislada. En caso de tenerse que efectuar una reparación se deberá proceder siguiendo las instrucciones exactas del manual de reparaciones correspondiente y de la “Localización guiada de averías”.
Interconexión de los componentes del sistema de detección de asiento ocupado
74
Unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado J706
La unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado J706 analiza las señales procedentes del sensor de presión para detección de asiento ocupado G452 y del sensor de esfuerzo del cinturón para detección de asiento ocupado G453.
● La señal del sensor de esfuerzo del cinturón para detección de asiento ocupado indica cuánta es la fuerza de tensado del cinturón de seguridad.
● A partir de la señal que recibe del sensor de presión para detección de asiento ocupado, la unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado identifica el peso que se ejerce sobre el asiento del acompañante. Si este peso es inferior a unos 20 kg y no se detecta fuerza de tensado, o muy poca, en el cinturón, la unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado identificará que hay una “silla para niños“ y se lo comunicará a la unidad de control de airbag. La unidad de control de airbag desactiva entonces el airbag frontal del acompañante.
● Si el peso que se ejerce sobre el asiento del acompañante es, por ejemplo, de unos 25 kg y la fuerza de tensado del cinturón supera un valor determinado, la unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado detectará que la silla para niños está ejerciendo una presión adicional sobre el acolchado del asiento a través del cinturón de seguridad con la función de seguridad para niños. El sistema detecta entonces la presencia de una ”silla para niños“ y la unidad de control de airbag desactiva el airbag frontal del acompañante.
● Si el peso ejercido supera los 25 kg aproximadamente y la fuerza de tensado del cinturón es pequeña, la unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado supondrá que va sentada una persona adulta, por lo que el airbag frontal del acompañante permanecerá activado.
Una vez que se ha conectado el encendido, el sistema analiza permanentemente las informaciones procedentes de los sensores. De esta forma se garantiza que la unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado pueda detectar cualquier cambio relativo a la ocupación del asiento y reaccionar adecuadamente. Para que un posible cambio en el peso ejercido sobre el asiento del acompañante durante la conducción no provoque la desactivación inmediata del airbag frontal del acompañante, el sistema funciona con cierto retardo durante la marcha. La unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado incorpora un sensor de aceleración que avisa del movimiento del vehículo.
El intercambio de información entre la unidad de control de airbag J234 y la unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado J706 se realiza a través del bus LIN. La unidad de control de airbag se encarga de supervisar la diagnosis.
Peso ejercido sobre el asiento Fuerza de tensado del cinturón Detección
inferior a unos 20 kg muy pequeña o ninguna silla para niños
aproximadamente 25 kg muy elevada silla para niños
superior a los 25 kg pequeña adulto
En función del modelo de vehículo, los enrolladores automáticos del cinturón del asiento del acompañante y de las plazas laterales traseras pueden incorporar una función de seguridad para niños. Para más información al respecto se puede consultar el manual de instrucciones del vehículo en cuestión.
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
75
S353_177
Sensor de presión para detección de asiento ocupado G452
El sensor de presión para detección de asiento ocupado G452 y la esterilla para detección de asiento ocupado forman un solo componente.La esterilla para detección de asiento ocupado va rellena con un gel tipo silicona y se encuentra debajo del acolchado del asiento del acompañante. Cuando alguien se sienta en el asiento del acompañante, se altera la presión dentro de esta esterilla. El sensor de presión para detección de asiento ocupado detecta este cambio de presión e informa de ello a la unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado J706 por medio de una señal de tensión.Dependiendo del peso ejercido sobre el asiento, la tensión podrá variar desde los 0,2 voltios (peso elevado) hasta los 4,8 voltios (peso pequeño).La unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado suministra al sensor de presión una tensión de 5 voltios.
La pieza de recambio (kit de servicio) para el sistema de detección de asiento ocupado (EEUU) ya viene precalibrada y no se debe desunir bajo ningún concepto.
Este kit de servicio se compone de:
● unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado J706● sensor de presión G452● esterilla para detección de asiento ocupado● acolchado del asiento● mazo de cables entre la unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado J706 y
el sensor de presión para detección de asiento ocupado G452
El tubo flexible de presión y la esterilla para detección de asiento ocupado no deberán doblarse nunca durante los trabajos de montaje.
Sensor de presión para detección de asiento ocupado
Esterilla rellena de gel para detección de asiento ocupado
Tubo flexible de presión
76
El sensor de esfuerzo del cinturón para detección de asiento ocupado va integrado en el cierre del cinturón del asiento del acompañante. Se compone, fundamentalmente, de dos piezas desplazables y un sensor Hall que va alojado entre los imanes I y II. Un muelle se encarga de mantener las piezas en posición de reposo. En esta posición, los imanes I y II no actúan sobre el sensor Hall. Cuando se abrocha correctamente el cinturón de seguridad se pasa a ejercer una fuerza de tracción sobre el cierre del cinturón.
La distancia del sensor Hall con respecto a los imanes I y II se altera, con lo que se modifica el efecto de los imanes sobre el sensor Hall y, por lo tanto, también la señal de tensión del sensor Hall. Cuanto más elevada sea la fuerza de tracción en el cierre del cinturón, más se juntarán las dos piezas. La unidad de control del sistema de detección de asiento ocupado recibe estas informaciones y las analiza.
En caso de producirse una colisión, un tope mecánico impide que el elemento sensor se desuna.
Sensor de esfuerzo del cinturón para detección de asiento ocupado G453
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
S353_176S353_175
Men
or d
ista
ncia
cua
ndo
hay
una
fuer
za d
e tr
acci
ón
Dis
tanc
ia e
n po
sici
ón d
e re
poso
Imán I
Sensor Hall
Imán II
Muelle
77
S353_193
S353_191
S353_192
S353_189
S353_190
Los conmutadores de los cinturones (conmutadores Reed) van alojados en los cierres de los cinturones de los asientos delanteros. Mientras la hebilla no esté metida en el cierre del cinturón, los imanes I y II actúan sobre el conmutador Reed. Las fuerzas de ambos imanes se contrarrestan y el conmutador Reed permanece abierto.
Conmutador del cinturón del lado del conductor E24 y conmutador del cinturón del lado del acompañante E25
El imán I se encuentra en la punta de la espiga biestable* desplazable. El imán II va fijado en la carcasa, lo mismo que el conmutador Reed.Cuando se introduce la hebilla en el cierre del cinturón, la espiga biestable* se desplaza con el imán I. El imán II pasa a actuar solo sobre el conmutador Reed y el conmutador Reed se cierra.
En el circuito eléctrico van integradas dos resistencias. La medición se efectúa a través de una o de las dos resistencias, dependiendo de la posición del conmutador Reed. A partir de la resistencia medida, la unidad de control de airbag podrá saber si el cinturón de seguridad está o no está abrochado.
* Espiga biestable = espiga sujeta a la fuerza de un muelle
Espiga biestable*
Imán IIConmutador Reed
Imán I
Espiga biestable*
Imán II
Imán I
Conmutador Reed
78
S353_171
S353_188
Sistemas de protección pasiva de los ocupantes
Los airbags para las rodillas, al activarse, consiguen que los ocupantes participen antes en la desaceleración que sufre el vehículo. De esta forma, el sistema de airbag, con los airbags frontales del conductor y del acompañante y en combinación con los airbags para las rodillas, puede satisfacer los requisitos específicos que exige la legislación de algunos países.En el lado del conductor, el airbag para las rodillas va alojado en el guarnecido del vano reposapiés, debajo del tablero de instrumentos. En el lado del acompañante, el airbag para las rodillas va montado detrás de la tapa de la guantera.
Airbag para las rodillas
Airbag para las rodillas
Generador de gas
Vista hacia el tablero de instrumentos
Bolsa de aire
Airbags delanteros para las rodillas
Algunos modelos para determinados mercados pueden equiparse, además, con airbags para las rodillas.
80
Fox
SSP 349
Golf 2004
SSP 318
Lupo
SSP 201SSP 218
Golf Plus 2005
SSP 338
Polo, Polo Classic y Polo Variant – todos hasta 2001
SSP 166
Jetta 2006
SSP 354
Polo, Polo Classic modelo 2002
SSP 263
EOS
SSP 355
Golf, Golf Variant hasta 2003
SSP 200
New Beetle
SSP 211
New Beetle Cabrio
SSP 281
Relación de vehículos
S353_044 S353_048
S353_045
S353_075
S353_046
S353_047
S353_050
S353_049
S353_051
S353_076
S353_052
S353_053
Bora hasta 2005
Relación de programas autodidácticos
SSP = Selbststudienprogramm
81
Passat hasta 2005 – berlina y Variant
SSP 251SSP 261
Caddy y Caddy Pickup
SSP 179SSP 184
Passat modelo 2006 – berlina y Variant
SSP 339SSP 356
Caddy modelo 2004
SSP 328
Phaeton
SSP 270
Transporter hasta 2003
SSP 129
Touran
SSP 306
Transporter modelo 2003
SSP 310
Sharan
SSP 169
LT2
SSP 188
Touareg
SSP 297
Crafter
SSP 369
S353_054
S353_072S353_055
S353_056
S353_057
S353_058
S353_059
S353_097
S353_073
S353_074
S353_182
S353_202
82
Ponga a prueba sus conocimientos
¿Qué respuestas son correctas?
Es posible que haya más de una respuesta correcta para cada pregunta.
1. ¿Qué categorías existen dentro de la protección de los ocupantes de los vehículos?
a) La protección de los ocupantes se divide en sistemas absolutamente necesarios y relativamente necesarios.
b) Dentro de la protección de los ocupantes se distingue entre la seguridad activa y la seguridad pasiva.
2. ¿Cuáles de los siguientes sistemas forman parte de la seguridad pasiva?
a) Distribución electrónica de la fuerza de frenado
b) Pretensores
c) Desconexión de la batería
d) Airbags
3. ¿A partir de que año se incorporan elementos de seguridad pasiva en los vehículos?
a) Hasta 1955 no se incorpora el cinturón de seguridad en los vehículos.
b) Los reposacabezas ya se montan desde 1959 en combinación con el cinturón de seguridad de tres puntos.
c) El primer vehículo equipado con airbag llega en 1980.
4. ¿Cómo se desarrollan las secuencias de disparo de los airbags?
a) Después de que la unidad de control de airbag ha analizado la información recibida de los sensores de impacto y detectado una colisión lo suficientemente importante, se disparan los airbags.
b) Los pretensores no se disparan hasta que no se han inflado los airbags.
c) Para poder garantizar su completa eficacia incluso después de la colisión, los airbags frontales permane-cen inflados del todo.
83
5. ¿De qué se componen las cargas impelentes de los generadores de gas de los airbags?
a) Los generadores de gas con carga impelente sólida utilizan un bloque homogéneo y firmemente prensado de materia impelente.
b) Los generadores de gas con carga impelente sólida utilizan pastillas impelentes.
c) Los generadores de gas híbridos se componen, básicamente, de una botella de presión, llena de gas inerte, a la que va acoplada una unidad detonadora.
6. ¿Qué tipos de pretensores se montan en los vehículos del Grupo?
a) Pretensores en espiral
b) Pretensores tipo Wankel
c) Pretensores de cremallera
7. ¿Cómo se disparan los pretensores que se montan en el Grupo?
a) de forma mecánica
b) de forma eléctrica mediante un cable
c) de forma eléctrica, por radiofrecuencia
8. ¿Por qué en los vehículos se utilizan elementos disyuntores de la batería?
a) En caso de accidente, al separar el cable que va de la batería de arranque al alternador y al motor de arranque impiden que se pueda producir un incendio en el vehículo por un posible cortocircuito.
b) Cuando la batería de arranque va alojada en el habitáculo del vehículo o en el maletero se utiliza un ele-mento disyuntor de la batería.
c) Se necesitan siempre que se monta una segunda batería.
9. ¿Dónde van alojados los sensores de impacto en el vehículo?
a) Siempre hay un solo sensor de impacto dentro de la unidad de control de airbag.
b) Para poder detectar mejor una colisión frontal pueden montarse sensores de impacto externos para el air-bag frontal en la zona frontal del vehículo.
c) Para poder detectar las colisiones laterales se montan sensores adicionales en el lateral del vehículo.
Soluciones:1.b;2.b,c,d;3.c;4.a;5.b,c;6.b,c;7.a,b;8.a,b;9.b,c