Los Tubos Metálicos de Alta Precisión Mejoran los Sistemas de Seguridad Automotriz

¿Lo sabía? ¡Los tubos metálicos ayudan a poner el "aire" en los airbags!

De todos los sistemas dentro de un automóvil que utilizan piezas metáricas, quizás los más importantes sean los diversos sistemas de seguridad automotriz. Además de las características básicas del vehículo — desde espejos, faros, reflectores y señales de giro hasta los sistemas de frenado, dirección y suspensión — los sistemas de seguridad automotriz ahora incluyen un menú más extenso de capacidades activas diseñadas para ayudar a los conductores a detectar obstáculos, controlar el vehículo y evitar choques. Por ejemplo, hay sistemas diseñados para detectar fatiga del conductor, alertar a los conductores sobre objetos en su camino, mantener distancia segura de otros vehículos y maximizar la visión más allá del alcance de los faros y alrededor de curvas en la carretera.

Sin embargo, la seguridad del automóvil todavía depende de algunos componentes "pasivos" muy básicos — como cinturones de seguridad, compartimentos de pasajeros reforzados y zonas de deformación programada diseñadas para absorber y disipar la fuerza — para ayudar a proteger a los ocupantes en caso de colisión. Otra adición a la lista de sistemas de seguridad automotriz pasivos es el airbag, que a finales del siglo XX se convirtió en un requisito en todos los autos, camionetas ligeras y furgonetas. Y quizás sorprendentemente, los tubos metálicos de precisión juegan un papel importante en esta tecnología.

¿Cómo funcionan los sistemas de airbag?

El airbag traza su origen a vejillas llenas de aire descritas ya en 1941 y patentadas por primera vez en la década de 1950. (Lea más sobre la historia del airbag). Diseñado para trabajar en tándem con los cinturones de seguridad, el airbag es simple en concepto: es un cojín inflable diseñado para ayudar a proteger a los ocupantes del automóvil de lesiones graves en una colisión. Y según la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en Carreteras, los airbags han salvado casi 28.000 vidas desde 1998; la NHTSA calcula que usar cinturón de seguridad y tener airbag reduce el riesgo de muerte en un 61 por ciento.

El sistema típico de airbag consiste en un módulo que contiene el airbag de nailon inflable en sí y un inflador en lata, que incorpora un iniciador electrónico que enciende un propelente sólido y lo convierte en gas nitrógeno inofensivo para inflar el airbag. Estos sistemas de seguridad automotriz también incluyen sensores de choque, una unidad de monitoreo de diagnóstico, una bobina de conexión y una lámpara indicadora. Todos los componentes están interconectados por un mazo de cables y alimentados por la batería del vehículo.

Tan pronto como comienza una colisión, los sensores de choque detectan una desaceleración repentina y, si el choque es lo suficientemente severo, envían una chispa eléctrica al inflador en lata, desencadenando una reacción química que produce el gas nitrógeno, que se expande para desplegar e inflar el airbag en menos de una vigésima de segundo. El airbag está completamente inflado solo por una décima de segundo y casi desinflado a los tres décimas de segundo después del impacto.

¿Cuál es el papel de los tubos metálicos en estos sistemas de seguridad automotriz?

Se usan tubos metálicos de diferentes tamaños en los sistemas de airbag. Por ejemplo, tubos metálicos grandes con DE de 25-65 mm y perforaciones se usan para los infladores en lata que contienen el propelente. Sin embargo, nos interesa más el tubo muy pequeño que juega un papel central en los sensores usados en los sistemas de airbag.

Los sensores de choque que le dicen a un airbag cuándo desplegarse son quizás la parte más importante de estos sistemas de seguridad automotriz. Después de todo, quiere estar seguro de que un airbag se desplegará cuando debe; del mismo modo, no quiere que se infle accidentalmente debido a condiciones ambientales.

Un sensor de choque comúnmente utilizado para estos sistemas de seguridad automotriz es el diseño electromecánico de "bola y tubo amortiguado por gas". Aquí, el sensor está compuesto por una pequeña bola de acero mantenida en un extremo de un tubo metálico por un imán; en el otro extremo del tubo hay dos contactos abiertos (un interruptor). Cuando ocurre un choque de fuerza suficiente, sacude la bola de acero suelta del imán. La bola rueda por el tubo metálico hasta el extremo y cierra el circuito — poniendo en marcha el despliegue del airbag en un milisegundo.

Los sensores de choque de hoy están calibrados para evitar que el airbag se infle cuando el auto pasa por un bache o hoyo, o en caso de una colisión menor. Parte de calibrar correctamente estos sistemas de seguridad automotriz es asegurar que las partes del sensor — incluyendo los tubos — sean lo más precisas posible. Los tubos metálicos usados en los sensores de choque deben cumplir requisitos dimensionales y funcionales, con cortes limpios y tolerancias muy ajustadas para espesor y excentricidad. El tubo metálico también debe poder mantener sus características y soportar condiciones ambientales adversas.

Hay otros tipos de sensores de choque, y muchos vehículos más nuevos tienen sensores de choque de estado sólido que producen una señal electrónica cuando son sacudidos. Los fabricantes de automóviles también están desarrollando sistemas de airbag adaptativos que pueden variar su velocidad y fuerza de despliegue dependiendo del tamaño del ocupante, posición del asiento y velocidad de impacto.

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