Já nos primórdios, foi implantada uma patente referente a um dispositivo que idealizava a segurança dos passageiros, de um veículo em movimento. O ano era 1951, e um engenheiro Alemão chamado Walter Linderer idealizou a primeira bolsa de ar que era inflada por um compressor ativado pela deformação do para-choque ou até mesmo pelo próprio pelo motorista, mas tornou-se óbvio que a velocidade de enchimento dessas bolsas ocorria muito lentamente e possuía uma baixa eficácia. O sistema se aprimorou e tornou-se rápido em meados de 1953, através de John W. Hetrick, que inclusive pertenceu à Ford, nos anos 50.
A idéia do Airbag como conhecemos hoje surgiu somente em 1953, quando John W. Hetrick, um engenheiro industrial da marinha, usou sua experiência com disparadores de ar comprimido para torpedos para desenvolver um sistema mais rápido e totalmente automático. Ele chegou a trabalhar em parceria com a Ford no fim dos anos 1950, mas a fabricante decidiu investir na imagem de velocidade e desempenho, como fazia a GM.
Quem pensa que o Airbag recebeu aprimoramentos relacionados a bolsas laterais e superiores somente nos últimos anos está enganado. Em 1960 o japonês Yasuzaburou Kobori patenteou sistemas pirotécnicos no teto e bancos, porém o problema estava na forma de acioná-los com eficiência.
ENTENDENDO UM SISTEMA DE AIRBAG
É importante frisar que todo e qualquer retrabalho realizado em um sistema requer o máximo de conhecimento e cuidado possível, pois excesso de confiança decorrente da experiência do funcionário pode causar a ele mesmo danos sérios à sua integridade física.
RETRABALHO EM BOLSAS DE AIRBAG
Quantos de nós já não recebemos em nossas Oficinas veículos com a luz de airbag ligada no painel, devido a se tratar de um assunto que começa a ser difundido à pouco tempo e ainda há poucas informações? Diversas vezes, com certeza.
IMPORTANTE: TODA DESMONTAGEN, MONTAGEM E MANUSEIO DO CHICOTE ELÉTRICO DO AIRBAG DE UM VEÍCULO DEVE SER REALIZADO APÓS UM INTERVALO DE 20 MINUTOS NO QUAL O CABO NEGATIVO DA BATERIA ENCONTRA-SE DESCONECTADO.
Uma única bolsa de Airbag tem por função amortecer o deslocamento abrupto do condutor e ocupante no caso de colisões. Tudo é comandado por uma unidade de comando e sensores próprios que acionam o sistema como um todo. Esse acionamento se dá pelo envio de um sinal elétrico aos terminais da bolsa de Airbag, seja frontal, lateral ou do teto.
Uma Bolsa ou qualquer outro dispositivo inflável do sistema do veículo pode se transformar em vilão, caso sejam manuseados de forma incorreta. Como abordamos na última edição, no interior dos infladores existem diversas cápsulas que juntamente com o nitrogênio, tendem a expandir de forma instantânea, além de dissipar uma quantidade irregular de calor. Quando um artefato inflável do sistema de airbag ser desmontado do conjunto, o mesmo deve ser conduzido cuidadosamente, até uma superfície plana, isolante ou até mesmo a um armário metálico devidamente fechado. A face do dispositivo a ser deflagrado durante a explosão sempre deve ser mantida sempre voltada para cima, já que em caso de detonação espontânea, não ocorrerá uma possível propulsão vertical da bolsa, situação que originaria um lançamento da mesma à longa distância, com sérios riscos de causar danos físicos a outras pessoas.
Os contatos metálicos de uma bolsa de airbag são altamente susceptíveis a descargas eletrostáticas, ou um fenômeno chamado ESD, em que ocorrem descargas elétricas entre dois corpos carregados com cargas de diferentes polaridades. Portanto aconselha-se nunca tocar os terminais da bolsa com aparatos metálicos, com nossas próprias mãos, e principalmente um fato que passa despercebido entre muitos Reparadores: nunca se retira uma bolsa de Airbag e a posiciona com seus terminais para baixo, sobre um banco de veludo ou qualquer outro tecido. Tais materiais são grandes acumuladores de cargas elétricas, e são capazes de acionarem, espontaneamente, dispositivos pirotécnicos apenas pelo contato e o atrito.
COMO DESMONTAR E MONTAR UMA BOLSA DE AIRBAG
O primeiro procedimento a ser tomado é desconectar o borne negativo da bateria e aguardar durante uns 20 minutos até o sistema “hibernar”. Porém, isso não é o suficiente para garantirmos que uma bolsa ou um cinto não seria detonado durante seu processo de desmontagem. Na verdade o Sistema Embarcado reserva-nos maiores peculiaridades a serem consideradas.
Vamos recapitular um assunto abordado na edição anterior.
Alguns leitores devem se recordar sobre quando comentamos sobre Capacitores de Descarga, que nada mais são que componentes armazenadores de energia, montados no interior dos módulos, que garantem a atuação do sistema de airbag mesmo com o corte da alimentação. Pois bem, desconectarmos o borne negativo da bateria significa simularmos uma interrupção na alimentação, certo? Assim sendo, ainda não estaríamos plenamente seguros de uma possível explosão do sistema durante o manuseio. Aguardar cerca de 20 a 40 minutos para uma possível descarga dos Capacitores do Módulo, não garante plenamente a segurança na operação, pois ainda pode haver carga residual suficiente para ativar o processo.
A saída é, logo após desconectarmos o borne negativo da bateria, também desconectarmos o módulo de Airbag. Mesmo assim, o risco ainda existiria, já que ao ligarmos e desligarmos um capacitor carregado é gerado um pulso de tensão, que ainda poderia ativar o sistema. Pois bem, para Módulos de Airbag sem resistores de descarga eis o segredo.
Uma grande maioria de Módulos de Airbag possuem um Sistema de Proteção semelhante ao que conhecemos na Eletrônica como interruptores Pull-Down e Pull-Up, que durante chaveamentos, conexões e desconexões evitam picos de tensão e corrente. Os módulos de Airbag citados possuem “chavetas plásticas” estrategicamente situadas entre os pinos de contato “macho”, situados na cavidade de encaixe da central.
Ao soltarmos os conectores das ECUs de Airbag, tais chavetas plásticas se afastam das conexões “fêmeas”, e permitem que algumas chapas revestidas a ouro, com maior condutividade, curto-circuitem os principais pinos do Módulo que possuem ligação aos Capacitores de Carga, ou seja, isso faz com que durante a desconexão o nível de 12V, instantaneamente, passe para 0V, sem qualquer indício de ruído eletromagnético, que poderia se propagar pela fiação e causar a detonação de um dos atuadores. Além disso, garante que ao reconectarmos a ECU os Capacitores de Carga estejam totalmente descarregados (já que estavam curto-circuitados), e não gerem transientes propícios para a explosão dos Atuadores. Convenhamos, um excelente trabalho da Engenharia.
REMOVENDO A BOLSA DO VOLANTE
Uma bolsa de Airbag pode ser fixada ao volante por meio de parafusos ou travas metálicas espessas e com características semelhantes de uma mola, cuja abertura se dá através de um sistema de alavanca, que pode ser realizado com uma chave curta e metálica. Soltando-se o volante, devemos cuidadosamente afastá-lo com precaução do volante no qual foi montado, a fim de observar as conexões existentes e desconectá-las cuidadosamente para não danificar sua fiação. Algumas bolsas de Airbag possuem dois conectores de detonação, com as mesmas características, já que trabalham em dois estágios. Porém o método de desconexão e conexão é exatamente o mesmo:
1) Os conectores das bolsas possuem uma trava plástica que deve ser afastada para realizar a desconexão, o que é feito com o auxílio de uma chave apropriada. Esta trava tem a finalidade de promover a fixação perfeita do conector no encaixe da bolsa. Mesmo que o conector esteja devidamente conectado, mas a trava esteja solta, os contatos não ocorrem e surge a falha N95 – Circuito Aberto, e tal detalhe trata-se de uma medida de segurança para que o Reparador não se equivoque com uma conexão inadequada.
2) O mesmo procedimento é aplicado à bolsa do Passageiro e do teto. Mas nesse caso uma má condição resulta na falha N131 – Circuito Aberto. No processo de montagem, basta adotar o procedimento inverso.
PIROTECNIA DOS CINTOS DE SEGURANÇA
Tratando-se da Estrutura Mecânica de um Cinto de Segurança, o mesmo possui como principal função eliminar aos poucos toda e qualquer folga existente entre o próprio cinto e o passageiro, através de um “gatilho mecânico”, com efeito catraca, cujo funcionamento se faz com o auxílio de uma mola.
ATENÇÃO: EM HIPÓTESE ALGUMA SE DEVE DESMONTAR UM CINTO DE SEGURANÇA. A MOLA CITADA ANTERIORMENTE ENCONTRA-SE ALOJADA EM SEU INTERIOR, DE FORMA COMPACTA E FORTEMENTE COMPRIMIDA, E O SIMPLES FATO DE DESMONTAR A TAMPA LATERAL DO COMPARTIMENTO DO CINTO JÁ SERIA O SUFICIENTE PARA A MESMA ATINGIR VIOLENTAMENTE O OPERADOR.
Todos os Cintos com funcionamento pirotécnico podem atuar em conjunto ao Módulo de Airbag, também através de micro-interruptores instalados nos respectivos bancos, nos quais o peso dos passageiros indicam suas presenças, ou também em sensores instalados no mecanismo de retração do próprio cinto, por meio dos quais reconhece-se a presença de passageiros quando as cintas encontram-se estendidas. Os compartimentos de cintos pirotécnicos são conectados por conectores de duas vias, responsáveis pela transmissão dos sinais elétricos, que por sua vez geram a explosão da composição química.
Também existem sistemas de cintos retráteis de funcionamento eletrônico, em que o mesmo possui a capacidade de funcionar gradativamente, e de acordo com a desaceleração do veículo. Geralmente são constituídos por motores de passo, que trabalham em baixas e altíssimas rotações e torque.
CINTOS DE SEGURANÇA EM UM SISTEMA DE AIRBAG – REPARAR OU NÃO?
Tal prática não é aconselhável, em nenhuma ocasião. Vamos listar algumas razões que justifiquem argumentos de especialistas na área:
1) Após uma colisão, a cinta é retraída e não mais retorna ao estado normal em que pode ser facilmente manuseada, principalmente cintos Pirotécnicos. As esferas de aço circulam em espiral pelo interior do compartimento do cinto, devido à detonação química, e permanecem travadas pela polia “catraca”. Restaurar seu funcionamento requer modificar sua originalidade, desmontar e remontar.
2) O principal problema ao desmontar um compartimento de cinto pirotécnico está no fato que o fator primordial de seu perfeito funcionamento está na perfeita montagem das Molas Helicoidais que geram a rotação do conjunto. Tamanha complexidade justifica-se pelo fato que sua montagem é totalmente automatizada.
3) O reagente químico utilizado para a detonação do sistema é minuciosamente desenvolvido e projetado em proporções praticamente exatas. Um cinto que já tenha sido “detonado” requer que a substância seja substituída ou completada. Levando-se em consideração que a grande maioria utiliza a pólvora, podem ocorrer duas situações catastróficas, uma delas seria utilizar um volume menor e a explosão não possuir força suficiente para gerar a rotação dos roletes, e finalmente a pior situação, quando o reagente é utilizado em demasia, nesse caso a explosão pode, não somente gerar a rotação dos roletes, mas também a explosão do compartimento.
DICAS EM RELAÇÃO AOS ATUADORES DE AIRBAG
Durante o retrabalho não tocar nos terminais de ligação das bolsas e cintos. Dependendo das condições ambientais um corpo humano pode armazenar uma energia estática de alguns milhares de Volts, entretanto posso garantir que 1V já seria o suficiente. Na verdade o que causa uma detonação de Airbag é o tempo de variação de uma determinada tensão, ou seja, talvez se uma tensão variar 20V em 10 minutos uma bolsa não seja detonada, por outro lado, uma tensão variando 0,5V em 0,0001 segundos existe grande possibilidade de presenciarmos uma explosão.
Religar uma bolsa de Airbag requer uma metodologia regrada sempre obedecendo a ordem de execuções:
1) Conectar o Módulo de Airbag;
2) Montar a bolsa em seu local de origem;
3) Conectar o cabo negativo da bateria, com a chave fora do contato.
Na próxima edição apresentaremos a parte final do assunto, em que abordaremos os principais problemas ocorridos no sistema, metodologias de análise de avarias com ferramentas adequadas, testes , e quais práticas são consideradas permitidas em seu processo de manutenção, além das consequências caso não sejam respeitadas.