VOITURE | ||
L'AIRBAG (coussin gonflable de sécurité) |
Remerciements particuliers à Sylvain pour les renseignements techniques !
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L'airbag est un sac qui
se remplit très rapidement d'un gaz lors d'un choc pour éviter
que la tête de la personne à protéger ne heurte violemment
une partie dure de la voiture : volant, montant latéral du pavillon,
sièges (passagers arrières), etc.
En d'autres mots, Il permet de répartir la force du choc sur une surface
corporelle plus grande et de limiter cette force par un amortissement. En
effet, l'airbag n'est pas un sac étanche et des trous laissent passer
l'air.
Toutefois, afin d'être protégé au mieux, il est nécessaire de respecter les quelques règles suivantes :
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4 éléments constituent la sécurité apportée par les coussins gonflables :
SAC :
Le sac est dans une matière très résistante. L'airbag
conducteur a une contenance de 45 à 70 litres tandis que l'airbag
passager en contient le double (90 à 150 litres). Dans les 2 cas,
pour assurer un remplissage complet, le volume de gaz injecté est
supérieur à la capacité des sacs gonflables. Le gaz
utilisé est non-toxique et est composé à 90% d'azote.
http://users.swing.be/chimiecinetique/airbag.html
CAPTEUR
:
Les capteurs étaient électro-mécaniques
mais sont maintenant électroniques. Le capteur électro-mécanique
est constitué par une bille métallique dans un guide parallèle
à l'axe de décélération de la voiture. Cette
bille est repoussée par un champ magnétique. Lors d'une collision,
la bille franchit le champ magnétique et fait un contact électrique.
Ce type de capteur est maintenant remplacé par des capteurs électroniques beaucoup plus fiables appelés "accéléromètres" : le même système que sur les caméscopes avec système anti-vibration. Le modèle ci-dessous est basé sur un quartz dont la propriété est de générer une tension lorsqu'on le comprime : c'est le rôle de la masse M. Le convertisseur récupère les signaux électriques. Ils sont alors amplifiés, traités. En fait il doit y avoir 3 capteurs, un pour chaque axe (x, y, z).
CALCULATEUR
:
Le calculateur a pour rôle
de s'assurer que les conditions d'une collision soient réalisées.
L'électronique permet de ne pas déclencher les airbags de manière
intempestive. La décélération doit être équivalence
à un choc de 15 à 25 km/h contre un mur pour que le calculateur
déclenche les airbags correspondants au choc : airbags frontaux ou
un airbag latéral, etc...
Les nouveaux calculateurs sont
même capables de décider du dosage de gonflage (2 positions)
en fonction des informations émises par les capteurs (capteur/convertisseur).
ACTIONNEUR
:
Le déclencheur est un explosif activé par un signal électrique en provenance du calculateur. Il doit être changé au bout de 10 ans pour les déclencheurs actuels (1998 et plus). La réaction chimique est déterminée par la présence d'un réducteur : l'azoture de sodium (NaN3) et de deux oxydants : le Nitrate de Potassium (KNO3) et Dioxyde de Silicium (SiO2)
En effet, seule une
explosion peut gonfler suffisamment rapidement les sacs destinés à
amortir le choc de la tête et du thorax. L'impulsion électrique
émise par le calculateur sert pour déclencher la réaction
chimique (explosive). Un condensateur ayant une autonomie suffisante (quelques
centaines de ms) permet de transmettre cette impulsion même dans le
cas où la batterie de la voiture serait coupée dans le choc.
Ensuite, la séquence de gonflage ressemble à celle-ci :
Ben...
tout vas bien lorsque soudain ....... c'est l'accident !
Le calculateur décide de déclencher l'airbag conducteur. |
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25
millisecondes plus tard, l'airbag commence à se déployer...
Un bruit de 160 dB accompagne le déployement ! |
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La tête du conducteur commence à se déplacer... l'airbag est presque gonflé... | |
L'airbag est complêtement déployé et lorsque la tête du conducteur ET son thorax viennent en contact avec celui-ci, le coussin amortit le choc en se dégonflant... | |
... moins d'une seconde s'est écoulé, le coussin va maintenant se dégonfler rapidement pour permettre au conducteur de se dégager facilement. |
L'airbag se déploie complètement à la vitesse de 150~200 km/h. Ci-dessous, une petite animation permet de voir que le boitier du volant est déchiré et non pas projeté à la figure.
http://users.swing.be/chimiecinetique/airbag.html
Remarque : Les airbag sont souvent couplés avec un système prétensionneur de ceinture de sécurité. Lors d'un choc, la ceinture se tend afin d'éviter au buste de prendre de la vitesse (à cause de l'inertie du système de blocage). Ainsi, on évite un écrasement trop violent par la ceinture et sur certaines marques il y a même un limiteur d'effort qui "amortit" le serrage par la ceinture (Renault par exemple).
Afin de limiter les blessures, il existe des systèmes capables de déterminer la présence, la position et le poids du passager afin de faire la différence entre un bébé sur un siège, un enfant et un adulte.
information : http://www.autoliv.com
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AVANTAGES :
La protection du buste et de la tête contre le volant ; l'amortissement du choc évitant des problèmes sur les cervicales. Les coussins gonflables protègent actuellement le conducteur et le passager des chocs frontaux et latéraux ainsi que les passagers arrière. Le record du nombre d'airbags et de 12 pour BMW (airbags frontaux, latéraux, sur les montants, arrière frontaux, arrière latéraux...)
INCONVENIENTS
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La
déflagration est très bruyante et peut occasionner
des lésions temporaires ou permanentes : la puissance sonore peut
aller jusqu'à 160 dB, un seuil très élevé...
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http://perso.wanadoo.fr/jc.filloux/airbag.htm
http://users.swing.be/chimiecinetique/airbag.html
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