Technik

Airbag 3 - Weitere Airbags

Airbag 1 - Auslösung

Airbag 2 - Komponenten

Airbag 4 - Sicherheit

Airbag 5 - Szenario

Gurt

Weitere Airbags und Techniken

Ein Auto beim Pfahlaufprall;
eine Unfallart, die häufig tödlich endet

Beifahrerairbag

Auf der Beifahrerseite werden in der Regel Rohrgasgeneratoren eingesetzt.

Nicht so häufig finden Module mit zwei Topfgeneratoren Anwendung.

Die Treibstoffmenge ist aufgrund des größeren Luftsack ca. 1000g -1200g.

Rohrgasgenerator

Hybridgasgenerator

Immer häufiger finden nun so genannte Hybridgasgeneratoren Anwendung. Die Bezeichnung Hybrid erklärt sich aus einer gewissen Zwitterstellung. Obwohl der Generator nach wie vor pyrotechnisch gezündet wird, übernimmt die Hauptlast der Airbagfüllung ein komprimiertes Gas. Anstelle des Festtreibstoff ist die benötigte Gasmenge in einem Druckgasbehälter gespeichert. Das komprimierte Gas besteht aus 98 % Argon und 2% Helium und steht unter einem Druck von ca. 240 bar. Beim Auslösen des Airbags wird eine Membrane, welche den Druckbehälter verschließt, durch das Treibmittel geöffnet und das Gas entfaltet den Luftsack. Da sich das Gas beim Austritt aus dem Druckgasbehälter stark abkühlt ist eine geringe Menge Festtreibstoff nötig um es zu erwärmen und ein Einfrieren der Behälteröffnung zu verhindern. Hybridgasgeneratoren sind durch die geringe Treibmittelmenge umweltverträglicher als herkömmliche Festtreibstoffgeneratoren.

Luftsack

Der Luftsack besteht aus Polyamidgewebe und kann mit einem dünnen Silikonfilm beschichtet sein. Ober- und Unterseite können mit Fangbändern verbunden sein, die das aufgeblasene Luftkissen in eine optimale Position vor dem Fahrer und Beifahrer bringen. Der Luftsack fällt nach seinem Aufblasen sofort wieder zusammen, über spezielle Löcher auf der Rückseite des Luftsackes entweicht das Gas gleichmäßig und die Bewegungsenergie des Oberkörpers der Insassen wird beim Eintauchen abgebaut. Im Moment des Auffangens der Insassen trägt er die Kraft von 2 t.

Luftsackvolumen

US-Airbag (Der US-Bag ist größer und hat eine kürzere Ansprechzeit, da in Amerika keine Anschnallpflicht besteht.)

Fahrerairbag ca. 60 -80 Liter Aufblasgeschwindigkeit ca.240 km/h
Beifahrerairbag ca. 120 -150 Liter Aufblasgeschwindigkeit ca.360 km/h

Euro-Airbag
Fahrerairbag ca. 35 Liter
Beifahrerairbag ca. 65 Liter

Da unter anderem auch der Kunststoff der Luftsäcke einer Alterung unterliegt, ist die Haltbarkeit der Airbagsysteme begrenzt. Die Lebensdauer beträgt je nach Fahrzeughersteller 10 bis 15 Jahre. Danach müssen die Airbags erneuert werden.

Seitenairbag (Thorax-Bag)

Im Gegensatz zur Front und zum Heck ist auf der Seite kaum Raum und Masse vorhanden, die bei einer Kollision Energie absorbieren könnten.

Zwar sind die Fahrzeuge mittlerweile auf der Seite mit stabilisierenden Elementen versehen (Seitenaufprallschutz) - diese Metallkonstruktionen ersetzen jedoch keine Knautschzone. Somit ist ein Seitenaufprall wesentlich gefährlicher als ein Frontalzusammenstoß.

Prallt das Auto seitlich auf einen Baum, dringt dieser im Extremfall ins Fahrzeug ein und deformiert es zu einer "Banane". Die Insassen müssen mit gravierenden Verletzungen im Bereich des Oberkörpers und Kopfes rechnen. Schon bei nur 25 Stundenkilometern Aufprallgeschwindigkeit endet nach Informationen der Sachverständigen-Organisation DEKRA ein Seitencrash häufig tödlich für den Insassen.

Der Fahrer schlägt nämlich dann beim Aufprall mit dem Kopf gegen die Fahrzeugtür oder gar das Hindernis. Bei einer frontalen Kollision mit einem Baum bestünden auch mit 50 km/h noch Überlebenschancen.

Thorax Airbag

Deshalb müssen Seitenairbags im Gegensatz zum Frontalairbag (Füllvermögen ca. 12 l) die Insassen nicht sanft abfangen, sondern sanft beschleunigen, um den hohen Geschwindigkeitsunterschied zwischen dem Passagier und der in Sekundenbruchteilen seitlich eindringenden Fahrzeugstruktur zu reduzieren und vor eindringenden Teilen schützen.

Der Seitenairbag wird auch als Brustkorbairbag (Thorax-Airbag) bezeichnet. Er schützt hauptsächlich den Brustkorb, die Lungen und das Becken gegen seitliche Quetschungen.

Des weiteren wird der Insasse besser in seiner Position im Sitz gehalten.

Der Luftsack bläst sich bei einer Kollision innerhalb von zwölf Millisekunden zwischen Insasse und der eindringenden Fahrzeugseite auf. Das Risiko schwerer Brustverletzungen kann so um mehr als 20 Prozent reduziert werden.

Der Seitenairbag wird in der Sitzlehne oder in der Türverkleidung verbaut.

Seitenairbag

Der Seitenairbag wird nur der dem Crash zugewandten Seite ausgelöst, wenn der Seitenaufprallsensor und das Airbag-Steuergerät einen Unfall erkannt haben.

Die Sensoren können unter den Vordersitzen oder in den Türen montiert sein und werden vom Steuergerät auf ihre Funktion ständig überprüft. Sind die Sensoren in den Türen montiert werden häufig Drucksensoren eingesetzt.

Achtung! Hier ist es wichtig auf die richtige Montage der Türabdichtfolien zu achten.

Auch für diese Airbags stehen im Steuergerät, das evtl. auch für die Frontairbags zuständig ist, Energiespeicher zur Verfügung.

Seitenairbagauslösung

Die Auslösung des Seitenairbags muss aufgrund der wesentlich kleineren Knautschzone wesentlich schneller sein.

5 ms - wird der Unfall vom Steuergerät erkannt
7 ms - Der Seitenairbag wird gezündet
12 ms - Der Seitenairbag wird aufgeblasen, nach 15 ms ist der Brustbereich, nach 19 ms
der Kopfbereich aufgeblasen
20 ms - Karosserie dringt in den Fahrzeuginnenraum ein
80 ms - Der Aufprall ist beendet.

Kopfairbag

Kopfairbags (Füllvermögen ca. 24 l) schützen die vorderen und hinteren Passagiere im Fall eines Seitenaufpralls vor Kopf- und Genickverletzungen.

Die seitliche Überstreckung des Kopfes soll verringert und die Belastung der Hals-Wirbelsäule reduziert werden.

Er befindet sich zwischen der A- und C-Säule und erstreckt sich i. d. R. über die gesamte Innenraumlänge auf der Fahrer- und Beifahrerseite. Die vorderen und hinteren Fahrzeuginsassen werden durch diesen vorhangähnlichen Airbag über den Seitenscheiben neben dem Kopf auch im Schulterbereich geschützt.

Ist der Kopfairbag einmal aktiviert, bleibt er um eine bestimmte Zeit länger gefüllt (ca.12 s) um den Insassen auch bei einem nachfolgenden Überschlag Schutz zu gewähren.

Kopfairbag

Inflatable Tubular Structure

Die Inflatable Tubular Structure - wegen ihrer Form auch "Weißwurst" genannt - war der weltweit erste Airbag für Kopfschutz im Seitenbereich. Sie besteht aus einer Rolle aus Nylongewebe, die im Fahrzeughimmel über den Fronttüren untergebracht ist. Bei einer Kollision entfaltet sie sich auf einen Durchmesser von 15 cm.

Inflatable Curtain

Der Inflatable Curtain ist ein Luftsack, der die ganze obere Fahrzeugseite abdeckt und die Köpfe der Insassen schützt. Die Curtains sind über den Türen entlang des Dachrahmens untergebracht und entfalten sich in weniger als 25 Millisekunden - viermal schneller als ein Lidschlag. Sie sind seit 1998 im Einsatz.

Inlatable Curtain gehen über die gesamte Länge

Der Kopfairbag besteht aus einem Polyamidgewebe und darin ist ein PU-Schlauch. Die Aufblasgeschwindigkeit ist geringer als bei den Frontairbags. Zur Befüllung werden Hybridgasgeneratoren verwendet. Das Generatormodul befindet sich je nach Fz. Hersteller in A-, D- Säule oder im Dachholm. Die Aktivierung erfolgt über das Airbag-Steuergerät und den Seitenairbag-Sensor

Trotz aller Schutzsysteme bleibt die Fahrzeugseite extrem verwundbar. Deshalb ist es sinnvoll, ein Auto zu wählen, dass mit zusätzlichen Fahrhilfen ausgestattet ist, wie z.B. elektronischen Stabilisierungsprogrammen (ESP), die die Fahrdynamik regeln, bei Schleudergefahr eingreifen und das Fahrzeug durch gezielte Bremseingriffe stabil halten. Grenzen setzt aber auch hier die Fahrphysik: Wer zu schnell in die Kurve fährt, den rettet auch ESP nicht vor dem Abkommen von der Fahrbahn!

Sitzairbag

Der Sitzairbag soll bei einer Kollision das gefürchtete „Durchrutschen“ (Submarining) unter dem Gurtband verhindern.

Der Anti-Submarining-Airbag aus Metall ist im Sitzrahmen unter der Sitzfläche integriert und kommt daher nicht direkt mit dem Passagieren in Kontakt.

Der Airbag besteht aus zwei hauchdünnen Blechen (Dicke: 0,3 mm), die miteinander verschweißt sind. So entsteht ein geschlossener Behälter mit einem Volumen von vier bis fünf Litern im ausgelösten Zustand.

Gurtairbag

mehr hierzu gibt es hier

Gurtairbag Ford

Sitzbelegungserkennung (nur neuere Fahrzeuge)

Um Unfall-Instandsetzungskosten zu reduzieren sind die meisten Fahrzeuge mit einer Sitzbelegungserkennung ausgestattet. Bei nicht belegtem Sitz wird der Beifahrer-Airbag deaktiviert. Die Sitzbelegung kann durch verschiedene Sensoren erfolgen. Häufig dient eine Druckmessfolie im Sitzpolster als Messwertaufnehmer für die Beifahrersitzbelegung. Neuere Systeme berücksichtigen auch das Körpergewicht des Beifahrers bei der Aktivierung des Beifahrerairbags. Wird ein Ausfall der Sensorik vom Steuergerät erkannt wird der Beifahrerairbag bei einem Unfall mit dem Fahrerairbag ausgelöst.

Drucksensor - Es kommen hier Widerstandsensoren die in die Sitzfläche integriert sind zum Einsatz

Raumüberwachung

Mit mehreren Infrarot- oder Ultraschallsensoren wird der Fahrzeuginnenraum überwacht und ein „Bild“ des Innenraums angefertigt. Dieses Bild wird mit den gespeicherten Daten im Steuergerät verglichen und dann dementsprechend eine Sitzbelegung erkannt oder nicht.

Deaktivierung

Grundsätzlich ist jedem Kunden davon abzuraten, den Beifahrerairbag zu deaktivieren, denn Kinder gehören auf den Rücksitz. Hat man früher den Beifahrerairbag softwareseitig abgeschaltet, haben neuere Fahrzeuge einen Schlüsselschalter zur Aktivierung/Deaktivierung des Beifahrerairbags. Die Entscheidung und Verantwortung zur Deaktivierung liegt damit allein beim Kunden.

Airbag Sensoren und Aktoren

Übersicht über die Airbag Sensoren und Aktoren

Mehrstufige Auslösung

Neue Konzepte verfügen über eine mehrstufige Airbagauslösung mit einer reduzierten Airbagentfaltungsenergie. Die Airbags werden situationsgerecht in zwei Stufen entfaltet. Die erste Stufe mit 70 % und die zweite Stufe mit 30 % der Aufblaskapazität. Diese adaptive Airbagsteuerung bietet vor allem bei Kollisionen im Geschwindigkeitsbereich zwischen 20 und 35 km/h Vorteile, weil die Insassen dank der ersten Stufe weicher aufgefangen werden.

Pre-Safe

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Airbag Fond

Bei diesem innovativen Schutzsystem handelt es sich um einen Airbag von Renault mit rund 60 Liter Volumen, der in den Sicherheitsgurt integriert ist.

Aktive Kopfstützen

Kopfstützen sollen den sensiblen Halswirbelbereich bei Auffahrunfällen schützen.

Der Abstand zum Kopf soll möglichst gering sein, um eine optimale Schutzwirkung zu erreichen.

Einige Hersteller wie AUDI, VW, Ford, Opel, BMW, Subaru, Saab oder Volvo verwenden aktive Kopfstützen an den Vordersitzen.

Diese funktionieren rein mechanisch und bewirken, dass sie sich bei einem Heckaufprall nach vorn bewegen.

Hierdurch sollen Verletzungen an der Wirbelsäule sowie ein mögliches Schleudertrauma (HWS-Syndrom) verringert werden.

Überrollschutz

Ein Überrollschutz (Roll Over Protective Structure, - ROPS) ist eine Schutzeinrichtung für die Fahrzeuginsassen bei Cabrios mit ausfahrbaren "Kopfstützen" und verstärktem Scheibenrahmen.

Überrollschutz

Sicherheitsbatterieklemme

Seit September 1997 sind bei BMW pyrotechnische Sicherheitsbatterieklemmen in Verwendung. Diese enthalten ebenfalls einen Mikrogasgenerator, der im wesentlichen den üblichen Gasgeneratoren für Gurtstraffer-Module entspricht. Um durch einen Unfall zu vermeiden, dass durch Kurzschluss Brände verursacht werden wird das Starter-/Generatorkabel im Crashfall innerhalb von 3 ms vollständig von der Batterie getrennt. Bei Front- und Seiten-Crashs erfolgt die Auslösung zusammen mit den Airbags.