Airbagi: mechanika i obsługa warsztatowa
AdobeStock_saravuthJeden błąd mechanika, jedno nieodłączone zasilanie – i poduszka powietrzna strzela w kabinie warsztatu z siłą odpowiadającą 200 km/h. Airbagi to nie tylko system ratujący życie podczas wypadku, ale także źródło realnego zagrożenia podczas napraw. Przy obsłudze tych elementów pracownicy warsztatów samochodowych muszą wykazać się wiedzą techniczną, jak również żelazną dyscypliną proceduralną.
Dlaczego airbag to więcej niż poduszka bezpieczeństwa? Systemy poduszek powietrznych, określane w dokumentacji technicznej jako SRS (Supplemental Restraint System), stanowią dziś podstawę pasywnego bezpieczeństwa pojazdów. Wraz z napinaczami pasów bezpieczeństwa tworzą układ, którego zadaniem nie jest zapobieganie wypadkom, ale maksymalne ograniczenie skutków zderzenia.
Nazwa „dodatkowy system bezpieczeństwa” nie jest przypadkowa. Poduszki powietrzne zaprojektowano jako wsparcie dla pasów bezpieczeństwa, a nie ich zamiennik. Pełną skuteczność osiągają wyłącznie wtedy, gdy kierowca i pasażerowie są prawidłowo zapięci.
Wypadki z udziałem osób niezapiętych pokazują, że sam airbag nie zapewnia wystarczającej ochrony. Od lat 80., gdy pierwsze poduszki powietrzne były luksusowym wyposażeniem, do dziś – gdy jeden pojazd może mieć kilkanaście airbagów – technologia przeszła ogromną ewolucję. Nowoczesne samochody wyposażone są w poduszki czołowe, boczne, kurtyny, kolanowe, a nawet centralne montowane między przednimi siedzeniami.
30 milisekund między życiem a śmiercią
Podczas kolizji czas odgrywa kluczową rolę. Od pierwszego kontaktu pojazdu z przeszkodą do momentu, gdy ciało kierowcy zaczyna przemieszczać się w kabinie, mijają zaledwie dziesiątki milisekund.
Z tego powodu przednia poduszka powietrzna musi zostać w pełni napełniona w czasie 30–50 ms. W fazie napełniania gaz w generatorze osiąga ciśnienie około 120 bar, a sam worek rozwija się z prędkością przekraczającą 200 km/h. To parametry porównywalne z wybuchem – tyle że precyzyjnie kontrolowanym.
Algorytmy sterowników SRS uwzględniają:
- stopień deformacji nadwozia,
- dynamikę opóźnienia
- oraz kierunek działających sił.
W nowoczesnych pojazdach możliwe jest częściowe lub opóźnione napełnienie poduszki, jeśli system uzna, że pełna objętość nie jest konieczna. Jeszcze większe wymagania stawiane są poduszkom bocznym. Przy uderzeniu z boku strefy zgniotu są znacznie krótsze – system musi rozpoznać zderzenie w ciągu 6 ms, a po 20 ms boczna poduszka jest już w pełni funkcjonalna.
Rodzaje airbagów – od kierownicy po podsufitki
Współczesne pojazdy wyposażane są w kilka typów poduszek powietrznych: Przednie poduszki stanowią podstawę systemu SRS. Poduszka kierowcy ukryta jest w kierownicy (objętość 35–45 l), a pasażera w desce rozdzielczej (60–150 l). Różnica wynika z odległości pasażera od miejsca montażu.
Boczne poduszki montowane są w zewnętrznych częściach oparć foteli. Ich zadaniem jest ochrona klatki piersiowej i miednicy podczas uderzenia bocznego. W niektórych pojazdach stosuje się je również dla pasażerów tylnej kanapy.
Kurtyny powietrzne instalowane są w komorach przy podsufitce. Podczas zderzenia bocznego lub dachowania rozwijają się wzdłuż bocznych szyb, chroniąc głowy pasażerów przed uderzeniem w słupki nadwozia. W niektórych konstrukcjach pozostają napełnione przez kilka sekund, zapewniając ciągłą ochronę.
Poduszki kolanowe montowane w dolnej części deski rozdzielczej chronią kolana kierującego i redukują ryzyko tzw. podślizgu – zjechania ciała pod pasem bezpieczeństwa. Centralne poduszki powietrzne rozwijają się między fotelami kierowcy i pasażera, zapobiegając ich wzajemnemu uderzeniu podczas zderzenia bocznego.
Architektura systemu – od czujnika do generatora gazu
Sercem systemu SRS jest centralny sterownik, montowany w tunelu środkowym lub pod podłogą kabiny – w miejscu najlepiej chronionym przed skutkami kolizji. To on analizuje sygnały z czujników, decyduje o uruchomieniu poszczególnych obwodów zapłonowych oraz nadzoruje poprawność działania całego systemu.
Sterownik współpracuje z czujnikami przyspieszeń typu MEMS, czujnikami ciśnienia w drzwiach oraz czujnikami zajętości fotela (sensory masy i położenia pasażera). Dzięki temu aktywowane są wyłącznie te poduszki, które są rzeczywiście potrzebne.
Kluczowy szczegół: sterownik SRS posiada własne źródło energii w postaci kondensatorów. Zapewnia to jego działanie nawet przy przerwaniu zasilania z akumulatora podczas wypadku – ale również sprawia, że system pozostaje aktywny przez kilka minut po odłączeniu baterii. To najczęstsza przyczyna wypadków w warsztatach.
Czujniki MEMS – precyzja na poziomie mikrometrów
We współczesnych pojazdach dominują mikromechaniczne czujniki przyspieszeń typu MEMS. Ich działanie opiera się na strukturze grzebieniowej – miniaturowych, przenikających się „palcach”, gdzie ruchoma masa sejsmiczna przemieszcza się podczas gwałtownego opóźnienia względem części stałej, powodując zmianę pojemności elektrycznej.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
System wymaga potwierdzenia zderzenia przez co najmniej 2 niezależne sygnały. W starszych rozwiązaniach funkcję dodatkowego zabezpieczenia pełnił mechaniczny wyłącznik bezpieczeństwa. Dopiero jego zamknięcie umożliwiało przepływ prądu zapłonowego.
Przy zderzeniach bocznych stosuje się również czujniki ciśnienia montowane w drzwiach. Rejestrują gwałtowną zmianę ciśnienia powietrza w zamkniętym profilu drzwi. Z punktu widzenia serwisu są to elementy szczególnie wrażliwe na uszkodzenia mechaniczne.
Generator gazu – kontrolowana eksplozja
Po podjęciu decyzji o uruchomieniu airbaga sterownik wysyła impuls elektryczny do zapalnika generatora gazu. Dochodzi do kontrolowanego spalania stałego materiału pędnego – nie jest to wybuch, ale precyzyjnie zaprojektowany proces chemiczny wytwarzający azot.
Gaz przepływa przez układ filtrów metalowych, gdzie jest oczyszczany i schładzany z temperatury 700°C do wartości poniżej 100°C. Widoczny po zadziałaniu „dym” to drobny talk, którym pokryty jest worek.
Nowoczesne generatory są dwustopniowe – pozwalają na dostosowanie ilości gazu do ciężkości wypadku. Alternatywą są generatory hybrydowe wykorzystujące sprężony gaz pod ciśnieniem do 500 bar. Po 100–120 ms od zadziałania worek w dużej mierze się opróżnia, aby nie utrudniać ewakuacji poszkodowanych.
Warsztat i airbagi – zasady bezpieczeństwa bez kompromisów
Dla warsztatów samochodowych systemy SRS stanowią obszar szczególnej odpowiedzialności. Moduły airbagów i napinacze pasów zawierają ładunki pirotechniczne, dlatego ich obsługa podlega rygorystycznym przepisom prawnym.
Podstawowe zasady:
1. Każda ingerencja w system musi być poprzedzona odłączeniem akumulatora i odczekaniem czasu na rozładowanie kondensatorów sterownika – typowo 3–10 minut (sprawdź instrukcję producenta).
2. Elementów pirotechnicznych nie wolno rozbierać ani naprawiać. Do montażu dopuszczalne są wyłącznie nowe, nieuszkodzone komponenty.
3. Zdemontowane poduszki przechowuj stroną miękką (worek) do góry, z dala od źródeł ciepła.
4. Do odczytu błędów systemu SRS stosuj dedykowane skanery OBD-II z funkcją diagnostyki airbagów. Pomiary elektryczne wykonuj tylko po odłączeniu modułów pirotechnicznych – dopuszczalne jest wtedy użycie symulatora airbaga (rezystora 2-3 omy). Nigdy nie używaj zwykłego multimetru przy podłączonych poduszkach!
Gdy mechanik popełnia błąd – realne zagrożenia
Najgroźniejszy błąd w warsztacie to manipulowanie przy złączach systemu SRS bez wcześniejszego odłączenia akumulatora i odczekania wymaganego czasu. Kondensatory w sterowniku mogą podtrzymywać napięcie nawet przez kilka minut.
Zdarzały się przypadki niekontrolowanego uruchomienia poduszki podczas demontażu kierownicy lub deski rozdzielczej, co prowadziło do poważnych obrażeń mechanika oraz zniszczeń w kabinie pojazdu. Siła uderzenia rozwijającego się worka jest porównywalna z ciosem pięści bokserskiego mistrza – z tą różnicą, że worek uderza z prędkością 200 km/h.
Poduszki powietrzne to zaawansowane systemy mechatroniczne łączące elektronikę, mikromechanikę i pirotechnikę. Dla branży warsztatowej kluczowe znaczenie ma nie tylko znajomość zasad ich działania, lecz także bezwzględne przestrzeganie procedur bezpieczeństwa.
Tylko wtedy airbag spełnia swoją rolę – chroni życie w chwili wypadku, nie stając się zagrożeniem podczas prac serwisowych. W warsztacie nie ma miejsca na skróty i improwizację – system SRS wymaga profesjonalizmu na każdym etapie obsługi.
Źródło: Materiały redakcyjne









