Informações gerais do sistema AIR BAG

O veículo está equipado (como item opcional) com um sistema de segurança com controle eletrônico que, em caso de impacto, aciona o sistema AIR BAG (lado do motorista e lado do passageiro).
O AIR BAG é um dispositivo de segurança passiva composto de uma bolsa inflável que, em caso de choque frontal (até um ângulo máximo de 30º), infla automaticamente colocando-se entre o corpo do ocupante do veículo
e as estruturas da parte dianteira do mesmo.
O sistema constitui-se dos seguintes elementos:
1 – Central eletrônica de controle do sistema AIR BAG;
2 – Lâmpada piloto no quadro de instrumentos para a sinalização de anomalias do sistema;
3 – Módulo AIR BAG do lado do motorista;
4 – Módulo AIR BAG do lado do passageiro;
5 – Conector de diagnóstico para comunicação com equipamentos de diagnose.
Nota: Os componentes do sistema estão interligados por um chicote especial que pode ser identificado facilmente, pois está protegido por um revestimento amarelo (padronização).

Componentes do sistema

Unidade central eletrônica de comando (UCE)
A central eletrônica de comando está situada dentro do console central do veículo e fixada firmemente a longarina central do assoalho. A UCE possui um conector de 30 pinos, utilizado para a ligação com o sistema elétrico do
veiculo, onde é alimentada pela tensão de bateria com chave de ignição na posição “ON”, mas, de qualquer forma, tem ainda condições de funcionar por até 150 ms após a interrupção de alimentação no caso de um impacto.
Isto é possível graças a um capacitar de reserva contido dentro dos seus circuitos, o qual acumula energia elétrica para o funcionamento normal da central e para gerar o sinal de ignição das cápsulas explosivas. Desta maneira, é garantido o funcionamento do air bag mesmo se o choque provocar a queda da tensão no sistema (por ex: dano ou ruptura da bateria, interrupção dos cabos de alimentação, etc.).
Dentro da UCE estão localizados os componentes de controle do sistema, que são:
✓ Sensor de aceleração (piezelétrico): fixado firmemente a uma lateral da caixa;
✓ Sensor de aceleração (mecânico): com limite de intervenção maior que o do sensor piezelétrico, tendo a função de segurança e controle do primeiro sensor, que controla os estágios de comando da ignição dos módulos air bag;
✓ Microcomputador: que integra a curva de desaceleração detectada e decide a ativação do air bag;
✓ Memória permanente para os defeitos ff AULT MEMORY}:
✓ Memória permanente de registro de impactos (CRASH MEMORY).
A UCE deve estar montada com a seta, impressa no adesivo, direcionada em direção ao sentido de movimento frontal do veículo.
Esta direção deve ser respeitada rigorosamente, pois é ela que estabelece o sentido no qual o sensor de aceleração lê os valores da aceleração negativa para determinar a condição de impacto e, assim, ativar o air bag.

Em caso de desaceleração do veiculo, o acelerômetro (cujo valor é memorizado de forma a permitir uma sucessiva reconstrução do acidente) envia um sinal, proporcional à própria desaceleração, ao microprocessador
que, com base em um particular algoritmo e a verificação do fechamento do acelerômetro de segurança, decide se comanda a explosão do cartucho explosivo para o enchimento do saco.
Este cartucho é alimentado com até 30,00 volts através de um apropriado circuito de disparo (capacitor localizado dentro da UCE).
A UCE que gerencia o sistema tem tarefas decisionais e de diagnósticos. A sua função principal é identificar com segurança e precisão o fato definido como “COLISÃO”.
A intervenção do sistema depende da violência da colisão, mas é evidente que o acionamento do air bag não pode ser determinado pelo simples fato de atingir uma desaceleração elevada, uma vez que tal valor pode ser causado por um tempo brevíssimo determinado por uma situação que não seja uma colisão, como por exemplo, uma irregularidade do piso da estrada ultrapassada em alta velocidade, etc.
A lógica do sistema deve então reconhecer uma colisão não em correspondência com um valor elevado de desaceleração, mas na persistência de tal parâmetro em elevados valores por um intervalo de tempo
relativamente longo.
Por toda duração do choque (do momento do impacto até a parada total do veiculo), a desaceleração instantânea não mantém um valor constante, mas possui um andamento variável de acordo com a curva de desaceleração.
A decisão de intervenção do air bag é tomada pela UCE em função dos valores de desaceleração (aceleração negativa em relação ao sentido de marcha do veiculo) levantados. Tais desacelerações são medidas pelo acelerômetro piezelétrico e convertidas em sinal elétrico enviado em tempo
real ao microprocessador, o qual elabora os dados recebidos através de um cálculo particular (algoritmo); as variações de desaceleração são elaboradas dando origem a uma nova curva.
Através deste cálcu lo, o micro processador está apto a estabelecer se foi atingido ou não o valor limite, e consequentemente enviar o comando de ignição para o disparo piezelétrico (aquecimento mediante corrente
elétrica) do gerador de gás do módulo air bag.
O comando de ignição é dado se forem verificadas ao mesmo tempo as seguintes condições:

Fechamento do acelerômetro eletromecânico de segurança: trata-se de um contato eletromecânico completamente independente do circuito eletrônico de controle, que se fecha em um valor de desaceleração de 2,2 g (± 0,4g).
Superação do limite de intervenção: desaceleração que corresponde a um choque frontal contra uma barreira fixa a uma velocidade >28 km/h; com velocidades <20 km/h, não ocorre a ativação e introdução do estado de ignição eletrônica do air bag.
O envio do comando elétrico de ignição das cargas dos detonadores dispara a reação de um composto químico (Nitreto de Sódio), que produz um gás que se expande em um saco de ± 60 litros (lado do motorista) e em média 130 litros (lado do passageiro), em um tempo brevíssimo (aproximadamente 50 ms).
Em seguida, muito rapidamente (150 ms), o saco se esvazia, uma vez que o gás sai por adequadas aberturas laterais.
Nota: o gás gerado não é tóxico, corrosivo ou irritante, uma vez que na maior parte trata-se de azoto (90 a 95%).

Acelerômetro de desaceleração

As desacelerações são medidas por um acelerômetro piezelétrico, que transforma as acelerações em um sinal de tensão elétrica.
Tais sinais são muitos pequenos e por isto são amplificados de forma que o microprocessador possa elaborá-los de forma adequada.
Dados a sua importância, o acelerômetro é alimentado através de um adequado regulador de tensão de 5,00 volts, com uma tolerância de ±1%, uma vez que a variação de tensão, mesmo que mínima, influencia diretamente
na sensibilidade do sensor.

Acelerômetro eletromecânico de segurança

O acelerômetro de segurança é um comutador eletromecânico (por ação de mola e esfera calibrada) independente do circuito eletrônico e se fecha, como visto, por um valor fixo pré-estabelecido de 2,2 g (± 0,4g).
Tal valor é levantado somente em direção longitudinal, ou então um ângulo de impacto inferior a 30°.
Este acelerômetro está introduzido no circuito de potencia do air bag; os estágios de potência que enviam o comando de ignição são configurados de forma que um transistor se comute em +Bat através do acelerômetro
eletromecânico de segurança e um outro transistor a massa. A ignição do detonador ocorre somente quando ambos os transistores são inseridos.
O consenso de acelerômetro eletromecânico impede desta forma que se verifiquem ignições impróprias devidas, por exemplo, a defeitos contemporâneos e em combinação nos vários dispositivos.

Memórias de defeitos (FAULT-MEMORY)

Durante todo o tempo de marcha do veícu lo, a central eletrônica efetua o diagnóstico do sistema, verificando
assim a continuidade dos ci rcuitos e dos seus componentes.
No momento em que for detectado um defeito ou um mau funcionamento do sistema, o tipo de irregularidade é
memorizado na memória de defeitos e acende-se a lâmpada piloto do air bag no quadro de instrumentos,
avisando ao usuário que há um problema no sistema.
Nessa situação, o usuário deve saber que

Assim que a lâmpada piloto do air bag se acender, deve dirigir-se ao centro de assistência mais próximo para consertar o defeito;
O fabricante do air bag (e, conseqüentemente, a montadora, visto que a responsabilidade é assumida por quem instala o dispositivo) não responde por danos sofridos por pessoas, se este defeito não for consertado e a memória não for zerada.
A memória de defeitos pode ser consultada através do equipamento de diagnósticos especifico.
Nota: a central eletrônica NÃO DEVE SER DESLIGADA do respectivo chicote com a chave de ignição na posição ((ON”, nem deve ser desligada a bateria, pois a central memorizaria esta condição como avaria do sistema.

Memória de impactos (CRASH MEMORY)

A UCE é dotada de vários sensores de desaceleração com diversas calibragens. Faz o levantamento das
condições de choque quando o veículo atinge uma desaceleração que corresponde àquela de um choque frontal a
uma velocidade de aproximadamente 24 a 28 km/h contra uma barreira fixa;
A consulta da CRASH MEMORY serve para estabelecer, por exemplo, em caso de pedido de ressarcimento de
danos, se o equipamento estava funcionando bem no momento do impacto, se funcionou corretamente ou se
estava com defeito e, neste caso, desde quando havia este defeito.
A CRASH MEMORY está dividida em quatro blocos:

Primeiro bloco: nesta área de memória é memorizado o tempo ocorrido desde quando apareceu o primeiro defeito e todos os problemas verificados antes do impacto;
Segundo bloco: nesta área ficam memorizados somente os defeitos que, por acaso, aparecerem durante o impacto, permitindo que se entenda melhor como certos defeitos possam ter influído no funcionamento
do air bag.
Terceiro bloco: nesta área são registradas as condições rotineiras de CRASH, que são:
✓ Desaceleração maior do que – 2,6 g;
✓ Comando de ativação do air bag enviado;
✓ Capacidade para ser ativado (intervenção do sensor de desaceleração mecânico);
Quarto bloco nesta última área é memorizada a confirmação da ordem de ativação do dispositivo de enchimento saco inflável.

Módulo air bag do lado do motorista

O volante contém o módulo, o qual está fixado com três parafusos na parte traseira do volante.
O módulo está formado por uma chapa de aço coberta por uma caixa de plástico que constitui a parte central do volante. A caixa contém um saco inflável dobrado e o dispositivo de enchimento, composto de um detonador que se ativa eletricamente e de um composto químico (nitreto de sódio) para a formação do gás (azoto). Na parte traseira do saco inflável, há diversos furos criados especialmente para o esvaziamento rápido do gás após o
enchimento.
Nota: a tampa do módulo serve para manter no lugar o air bag quando é ativado. Esta abre nas linhas de ruptura pré-determinadas durante o projeto. Essas linhas quebram-se para permitir que o air bag saia completamente do
seu recipiente.

Módulo air bag do lado do passageiro

O módulo air bag do lado do passageiro, quanto à constituição e funcionamento é similar ao air bag do lado do
motorista, salvo pelas dimensões, que são maiores. Este módulo está instalado no painel porta-instrumentos
através de um suporte metálico. O dispositivo de enchimento é composto de um cilindro de aço maior em relação
ao lado do motorista, com detonador e composto químico idêntico ao do módulo do lado do motorista.

ATENÇÃO! Quando o conector de ligação de um módulo é desligado, este entra em curto-circuito: o que acontece é que um dispositivo de mola específico situado dentro do próprio conector, liga os dois terminais
assim que a conexão é desligada. DESTA FORMA, NÃO É MAIS POSSÍVEL ATIVAR OS MÓDULOS ACIDENTALMENTE.
Com o sistema ligado, enquanto que a UCE pode impedir qualquer intervenção do air bag devido a um defeito casual, NADA PODE SER FEITO, POR NENHUM MOTIVO. Se o cabo de envio do pulso de disparo da carga,
entrar em contato com a tensão de bateria, o air bag é ativado imediatamente.
A explosão do air bag pode ser muito perigosa se acontecer fora das circunstâncias previstas (impacto frontal).
Um módulo air bag tem a duração de 1 O anos (vide data de vencimento indicada na placa específica). Quando vencer, é preciso substituí-lo e aplicar uma nova placa com a data de vencimento atualizada (indicando o mês e o ano com tinta indelével.

Contato em espiral (CLOCK SPRING)

O dispositivo “Clock Spring” é uma peça que se instala no conjunto de comandos da direção e serve para permitir que o chicote de ligação do módulo air bag, instalado no volante, siga a rotação deste último sem perigo de ruptura. O dispositivo é composto de dois pratos, o inferior no conjunto de comandos da direção através de parafusos indicados na figura. O superior é solidário ao volante através de duas extensões existentes na parte superior.

Dentro dos dois pratos, o chicote de ligação do módulo e do botão da buzina está enrolado em espiral, para poder seguir os movimentos do volante.
O Clock Spring tem um dispositivo que bloqueia automaticamente a sua rotação quando o volante é removido.
Esta operação serve para evitar que o prato superior, que não está mais fixado ao volante, rode livremente, provocando um indesejável desenrolamento ou enrolamento do chicote, o que poderia causar uma ruptura do mesmo.
Na montagem do volante, o dispositivo destrava-se automaticamente.

Em caso de remoção e reposição do CLOCK SPRING, é necessário certificar-se que este seja remontado no conjunto de comandos da direção na mesma posição de antes.
Se, por qualquer motivo, o prato superior do CLOCK SPRING rodar em relação ao inferior, não reconhecendo mais a posição tomada durante a remoção, é obrigatório SUBSTITUIR O CLOCK SPRING.
Em caso de substituição, se o CLOCK SPRING for fornecido separado do conjunto de comandos da direção, a instalação deve ser efetuada com as rodas retas, pois esta é a posição correspondente do dispositivo novo. O
dispositivo novo tem uma lingueta de segurança (A) que o mantém travado. Esta lingueta deve ser removida no momento da instalação do volante para permitir que o sistema rode corretamente.

Diagnose com scanner

Para evitar uma explosão acidental dos air bags durante a diagnose, é necessário desconectá-los dos respectivos conectores no chicote e ligar nestes mesmos conectores as resistências de simulação de ± 3,000.
Nota: ao retirar a chave de ignição, é mantido o tempo e o tipo de defeito ou código de erro presente na memória de defeitos. Uma vez consertado o defeito, o scanner restabelece a situação inicial. Os defeitos de tipo
intermitente permanecem memorizados na memória de defeitos por um tempo de 48 horas, contadas a partir do momento em que aparecem (tempo calculado só com a chave do comutador de ignição em posição de MAR);

Terminada a diagnose, lembrar-se de restabelecer o sistema removendo os sensores de simulação e religando as cargas explosivas;
Todas as operações devem ser efetuadas com a chave de ignição na posição STOP.

Normas de segurança a observar para os serviços nos veículos equipados com o sistema air bag

A seguir, citamos algumas normas que DEVEM SER RESPEITADOS TAXATIVAMENTE durante qualquer intervenção concernente aos veículos equipados com air bag.

Normas preliminares

Antes de tudo, lembramos que os módulos air bag são dispositivos perigosos: o uso, o transporte e a armazenagem dos mesmos são regulados pelo procedimento para o manuseio das unidades air bag ilustrado a
seguir.
Antes de começar a executar:

Serviços de reparação da carroceria;
Serviços de soldagem;
Serviços para os quais é necessário remover os módulos air bag ou a UCE.
Deve-se:
1) Desligar sempre a bateria, isto é: DESCONECTAR OS TERMINAIS dos respectivos pólos e ISOLA-LOS CUIDADOSAMENTE;
2) Desligar o conector de ligação com a central eletrônica, aguardando pelo menos 1 O segundos após ter desligado a bateria.
3) Em caso de remoção do dispositivo de enchimento de um saco inflável, seguir com atenção o procedimento abaixo:
Aguardar pelo menos 10 segundos após ter desligado a bateria, antes de começar a desmontar o módulo;
Desparafusar os parafusos de fixação;
Desligar o conector de ativação dos dispositivos de enchimento;
Repor os módulos com a coberta para cima dentro de um armário de metal, fechado à chave. Este armário, destinado exclusivamente para isso, não deve ser utilizado, de jeito nenhum, para guardar outros tipos de materiais, priincipalmente se forem inflamáveiis. O armário deve possuir os requisitos previstos para guardar cargas pirotécnicas (armário de metal resistente a pancadas com grades para permitir uma ventilação interna natural) e deve ter os avisos pelas leis vigentes (PERIGO EXPLOSIVO – PROIBIDO O USO DE FOGO – ABERTURA PROIBIDA PARA PESSOAS NÃO AUTORIZADAS).

Sistema elétrico

Todos os conectores utilizados e ligados aos módulos air bag possuem um clip de curto-circuito (A). Até quando
os módulos air bag, através do conector apropriado, não foram ligados a uma fonte de energia com características
adequadas, não existe a possibilidade de uma ativação indevida da unidade. A remoção dos clips de dentro dos
conectores é impossível sem causar danos externos evidentes e, em todo caso, a ativação do módulo é
subordinada à alimentação do mesmo. Para ativar acidentalmente uma unidade air bag, é necessário que a
alimentação da própria carga aconteça pela central eletrôn ica ou pelos pontos de conexão (exemplo: cortes do
cabo do air bag e posterior alimentação).

A montagem e a desmontagem dos componentes do sistema de segurança devem ser efetuadas EXCLUSIVAMENTE por pessoal técnico competente e autorizado.
A falta de respeito pelas recomendações indicadas a seguir, pode provocar ativações indesejadas do sistema air bag, lesões pessoais ou reparações do sistema não necessárias.
A montagem e a desmontagem devem ser efetuadas, de modo taxativo, com a bateria desligada e o sistema desligado (chave na posição STOP e removida).
É SEVERAMENTE PROIBIDO DESMONTAR AS PEÇAS DOS MÓDULOS AIR BAG.
Todas as peças do sistema foram projetadas especialmente para trabalhar num veículo de marca e de tipo específicos, por isso os air bags não podem ser adaptados, reutilizados ou instalados em outros automóveis, mas somente naqueles para os quais foram projetados e produzidos.
Qualquer tentativa de reutilização, adaptação ou instalação num tipo de veículo diferente pode provocar lesões graves ou letais para os ocupantes do veículo em caso de acidente.

Substituição do air bag (por defeito ou vencimento dos prazos de garantia)

Em caso de substituição do módulo air bag do lado do motorista por causa de defeito ou ao vencer o prazo de garantia, é necessário:
1) Remover a etiqueta adesiva do módulo novo, escrever o número de série do mesmo em um dossiê com os dados do veículo (nº do chassi, data de matrícula, modelo, etc.) e acrescentar o número de série do módulo velho. O dossiê com os dados registrados deve ser guardado para controles ao longo do tempo;
2) A etiqueta, antes de ser colada sobre aquela já existente no porta-luvas, deve ser perfurada sobre o mês correspondente ao de montagem e sobre o décimo ano em relação ao ano no qual está sendo montado o módulo (ex. : 1995 corresponderá ao ano de 2005).
3) Ligar o módulo com o respectivo conector que sai do volante.
4) Montar o módulo air bag na respectiva sede no volante, verificando a correta disposição do cabo de ligação e apertar os parafusos com o torque recomendado.

Substituição da central eletrônica

A central eletrônica deve SEMPRE SER SUBSTITUÍDA em caso de impacto que provoque a ativação dos módulos air bag, não sendo possível sua reutilização.
Nota: se forem desligadas as conexões UCE com a chave de ignição ligada (ON), isto será memorizado como defeito; a lâmpada piloto acesa se apagará não apenas refazendo estas conexões, mas limpando a memória destes defeitos.

Intervenções depois do acidente

Se uma peça qualquer do sistema de segurança estragar depois de um acidente, esta DEVE ser substituída. Não tentar reparar a UCE, o contato em espiral e os módulos air bag.

Acidentes com ativação dos. air bags

Alguns componentes do sistema devem ser substituídos se o veículo sofrer um impacto frontal causando a
ativação dos air bags. Estes componentes são:

Módulos air bag;
Central eletrôn ica;
Cintos com pré-tensio1nadores (quando previstos).
Quanto ao chicote e aos conectores, estes devem ser inspecionados com o objetivo de localizar possíveis sinais de queimaduras, fusão do isolamento externo ou danos devidos ao calor excessivo.
Se houver sinais de dano no contato em espiral e no lugar de fixação da central eletrônica e dos módulos air bag, os componentes danificados devem ser substituídos.

Normas de segurança no manuseio dos módulos air bag

Em condições normais, o air bag do lado do condutor e do lado do passageiro ativam-se com a ação do comando da ignição eletrônica durante o impacto. Os gases desenvolvidos nestas condições são, predominantemente,
Argônio e Hélio que não são tóxicos.
É importante que o pessoal que efetua os serviços no dispositivo montado nos veículos respeite, taxativamente, as normas de segurança abaixo indicadas.
O pessoal que opera com os dispositivos deve ser treinado adequadamente.
Os componentes metálicos de um air bag no momento da explosão, são muito quentes.
Evitar tocar estes componentes por, pelo menos, 20 minutos depois do momento em que o air bag foi ativado.
1) Nas operações de remoção e substituição de air bags abertos (explodido}, movimentar um só módulo por vez e usar luvas e óculos para removê-los.
2) Apoiar o módulo do air bag sempre com a portinhola de abertura e a ranhura de pré-ruptura virada para cima. Nunca colocar nada sobre esta portinhola.
3) NUNCA transportar o módulo air bag segurando-o pelos cabos ou pelo conector que se encontram na parte de baixo do mesmo.
4) Não alimentar com corrente elétrica o módulo air bag, a não ser como indicado para a instalação e a manutenção.
5) Não efetuar reparações nos módulos air bag. Devolver ao fornecedor todos os módulos defeituosos.
6) Não aquecer o módulo air bag de maneira alguma, como por exemplo, soldagens em geral e nem bater, furar, fazer usinagens mecânicas, etc.

Terminada as operações, lavar as mãos cuidadosamente com sabão neutro e, em caso de contato dos resíduos de pó do dispositivo com os olhos, enxaguar imediatamente com bastante água corrente.

Cintos de segurança com sistema pré-tensionador

O pré-tensionador dos cintos de segurança é um dispositivo pirotécnico com comando elétrico ou mecânico, que pode estar contido no enrolador ou na fivela do cinto de segurança.
Este intervém em caso de impacto frontal, recuperando o inevitável alongamento dos cintos devido ao peso do corpo, mantendo este último aderente ao encosto do banco.
Realmente, é indispensável que o cinto fique bem aderente ao corpo para absorver, de maneira gradual, a energia cinética do mesmo durante o impacto.
É impossível que, durante um impacto, um cinto de segurança não retenha o corpo perfeitamente contra o encosto. Isto pode acontecer devido principalmente a:

Atraso da intervenção do dispositivo de bloqueio inercial;
Estiramento das fibras do cinto;
Enrolamento excessivo do cinto no enrolador;
Roupas muito espessas que criam um espaço entre o cinto e o tórax.
Somando todas estas causas, é fácil concluir que o cinto :surtiria efeito só depois de um certo deslocamento do corpo para frente.
Nota: Ambos os cintos de segurança dianteiros estão equipados com os pré-tensionadores, lembramos que os cintos devem sempre ser aperlado, especialmente no carro com air bag, visto que fazem parte do seu funcionamento.

Pinos da UCE (Fiat Pálio)

1 -Ativação do módulo lado motorista;
2 -Ativação do módulo lado motorista;
3 -Ativação do módulo lado passageiro;
4 -Ativação do módulo lado passageiro;
8 – Linha de dados para conector de diagnose;
9 – Linha de dados para conector de diagnose;
13 – Linha de massa para lâmpada de anomalias;
14 -Massa da UCE;
15 – Linha 15 (12,00 volts da chave de ignição).

Dados técnicos

Tempo de reação: <0,005 seg.;
Tempo de esvaziamento: <0,015 seg.;
Corrente elétrica de disparo: 0,65 a 1,75 ampéres (650 a 1750 mA).

Valores de tensão elétrica do circuito

ID – Ignição desligada;
IL – Ignição ligada.

Nesta etapa de teste, com um pedaço de fio aterrado em uma das pontas, encoste a outra ponta no terminal 13, e a lâmpada de anomalias do sistema AIR BAG acenderá.
Se não for encontrado os valores da tabela acima, examine por quebra ou rupturas em chicotes e conectores do circuito.