La sicurezza dei passeggeri è da sempre una priorità nell’industria automobilistica, ma con l’evoluzione della tecnologia, i limiti di ciò che è possibile stanno continuamente avanzando. Tra le innovazioni più recenti e promettenti si distingue l’airbag laterale esterno, una soluzione pionieristica progettata per offrire una protezione senza precedenti in caso di collisioni laterali.

Questo sistema, che rappresenta una vera rivoluzione nel campo della sicurezza passiva, mira a ridurre significativamente la gravità delle lesioni, intervenendo prima ancora che l’impatto si verifichi. Grazie a un sofisticato sistema di sensori e algoritmi predittivi, l’airbag si attiva in una frazione di secondo, creando una zona di deformazione esterna al veicolo che assorbe parte dell’energia dell’urto, proteggendo così l’abitacolo e i suoi occupanti.

In un’epoca in cui i veicoli stanno diventando sempre più intelligenti e connessi, l’airbag laterale esterno non è solo un passo avanti nella protezione degli occupanti, ma anche una testimonianza del potenziale delle tecnologie integrate per migliorare la sicurezza stradale. Questo approfondimento esplorerà le caratteristiche, i vantaggi e le sfide di questa innovazione, sottolineando il suo ruolo cruciale nel plasmare il futuro della mobilità sicura.

Airbag esterno laterale, la soluzione di ZF

A Memmingen nel 2019, ZF ha presentato una dimostrazione dal vivo di un prototipo innovativo: il primo sistema al mondo di sicurezza pre-impatto per i passeggeri basato su un airbag laterale esterno. “Questo sistema è in grado di ridurre in modo significativo la gravità delle lesioni in caso di collisioni laterali“, ha spiegato Uwe Class, Responsabile della Divisione Sistemi di Mobilità Sicura e membro del Team di Ingegneria Avanzata di ZF.

ZF è attualmente l’unica azienda in grado di offrire una gamma completa di tecnologie integrate per la sicurezza dei veicoli, che comprende sensori, algoritmi, unità di controllo e attuatori attivi e passivi. “La nostra competenza nel processo integrato di ‘vedere, pensare, agire’ ci consente di sviluppare soluzioni di sicurezza all’avanguardia, come il nuovo sistema pre-impatto“, ha aggiunto Class. Una delle maggiori sfide nello sviluppo di questo sistema è stata garantire che una collisione inevitabile venisse riconosciuta in modo affidabile e che l’airbag laterale esterno fosse attivato tempestivamente, ovvero entro circa 150 millisecondi, il tempo necessario a una persona per sbattere le palpebre.

Il sistema utilizza sensori avanzati, tra cui telecamere, radar e lidar, per rilevare rapidamente e con precisione il rischio di impatto. Gli algoritmi del software valutano se la collisione è inevitabile e se l’attivazione dell’airbag sia appropriata. Se i parametri sono soddisfatti, il sistema attiva l’airbag, il quale, con una capacità compresa tra 280 e 400 litri (da cinque a otto volte maggiore rispetto a un airbag per conducente), si espande verso l’alto da sotto la portiera, creando una zona di deformazione supplementare tra i montanti A e C. Questo aiuta a ridurre l’intrusione del veicolo impattante fino al 30%, diminuendo significativamente il rischio di lesioni gravi per i passeggeri, in particolare nella zona toracica.

La capacità di prevedere una collisione inevitabile migliora anche l’efficienza delle tecnologie di sicurezza già esistenti. Ad esempio, il sistema ACR8, un arrotolatore a controllo attivo, può avvisare i passeggeri e aiutarli a mantenere una posizione più sicura nei momenti cruciali prima dell’impatto. In una collisione laterale, se l’abitacolo dell’auto si deforma in modo evidente, i passeggeri sul lato dell’impatto sono particolarmente a rischio di lesioni gravi nella zona del petto. Il sistema di sicurezza pre-impatto di ZF può ridurre l’intrusione del veicolo impattante fino al 30%, contribuendo a diminuire drasticamente il rischio di lesioni dei passeggeri.

L’informazione predittiva in merito all’inevitabile collisione contribuisce anche a migliorare ulteriormente l’efficacia della tecnologia di sicurezza standard. L’arrotolatore a controllo attivo ACR8, ad esempio, può avvisare i passeggeri o aiutare a mantenerli in una posizione sicura nelle cruciali frazioni di secondo che precedono una collisione.

Come è fatto un airbag

Un airbag tipico è costituito da tre componenti principali:

• il sacco dell’airbag;
• il generatore di gas;
• i sensori e l’unità di controllo.

Il sacco dell’airbag è realizzato in un tessuto molto resistente, generalmente nylon o poliestere, che può sopportare la rapida pressione del gas senza rompersi. È ripiegato e posizionato all’interno di un componente, come il volante, il cruscotto, il sedile o le portiere, a seconda del tipo di airbag.

Il generatore di gas è il cuore del sistema, responsabile del gonfiaggio dell’airbag. Funziona tramite una reazione chimica che produce un gas inerte, come azoto, oppure con un sistema di compressione del gas già stoccato. La reazione chimica si innesca grazie a una carica pirotecnica simile a quella di un piccolo esplosivo, che brucia rapidamente per generare il gas necessario.

I sensori e l’unità di controllo rilevano l’impatto e decidono se attivare l’airbag. In particolare, i primi misurano la decelerazione improvvisa e verificano che l’intensità dell’urto superi una determinata soglia. L’unità di controllo, invece, analizza i dati ricevuti dai sensori e, se necessario, invia il comando di attivazione.

Il funzionamento

Il funzionamento di un airbag può essere sintetizzato in quattro fasi:

1. rilevamento dell’urto: in caso di collisione, i sensori del veicolo (accelerometri, giroscopi e sensori di pressione) monitorano i cambiamenti improvvisi di velocità e forza. Se l’unità di controllo rileva che l’impatto è grave, avvia il sistema;
2. attivazione del generatore di gas: un impulso elettrico innesca una piccola carica esplosiva all’interno del generatore di gas. Questo causa una reazione chimica che rilascia una grande quantità di gas, solitamente azoto, in pochi millisecondi;
3. gonfiaggio dell’airbag: il gas prodotto riempie rapidamente il sacco dell’airbag, che si dispiega nella posizione prevista per proteggere i passeggeri. Il processo richiede circa 20-30 millisecondi;
4. sgonfiaggio controllato: una volta gonfiato, l’airbag inizia a sgonfiarsi immediatamente grazie a piccole aperture nel tessuto. Questo permette ai passeggeri di muoversi e riduce la possibilità di lesioni causate dalla pressione residua.

In conclusione, quindi, è possibile comprendere l’importanza sempre maggiore di avere molteplici airbag posizionati non solo all’interno dell’abitacolo, ma anche all’esterno. Con l’avanzare della tecnologia, la sicurezza sulle strade farà ulteriori passi in avanti con il fine di ridurre il numero di vittime da incidenti stradali.