COLUNA MECÂNICA ONLINE®

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Tarcisio Dias

20 | SETEMBRO | 2021

Tecnologias que salvam vidas

Novas funções para proteção abrangente dos ocupantes

Evolução dos dispositivos demonstra que a engenharia de segurança continua em evolução constante.

O sistema de airbag é uma contribuição fundamental para a mobilidade segura em veículos modernos. O desenvolvimento das unidades de controle de airbag (ACU), o coração do sistema salva-vidas, iniciaram em Regensburg, Alemanha, já em 1981, e tendo sua produção a partir de 1986 pela Continental.

Desde então, mais de 350 milhões de ACUs foram fabricados nas instalações da empresa de tecnologia em todo o mundo.

As unidades de controle atendem aos mais altos padrões de segurança em caso de colisão para abertura confiável do airbag. Além de outros sensores, um ACU recebe sinais dos chamados satélites de pressão, que detectam e relatam a onda de pressão de uma colisão.

A Continental foi pioneira na produção desses satélites de pressão há 25 anos e, desde então, o número de airbags no veículo continuou a aumentar, uma vez que eles reduzem significativamente o risco de ferimentos em caso de colisão.

O melhor disso tudo é que a evolução é constante. Sob o lema "Proteção Allround", as duas perspectivas em torno do veículo ("Segurança Pré-colisão") e no veículo ("Monitoramento de Segurança do Ocupante") serão interligadas mais estreitamente no futuro, a fim de adaptar mais a estratégia de implantação de airbag de perto com a situação, os ocupantes e sua posição.

Em particular, o objetivo é utilizar sinais de unidades de controle conectadas para implementar novas funções que possibilitem o acionamento de airbags de forma mais rápida e controlada, bem como para estender sua vida útil. Especialmente no caso de uma colisão lateral, cada milissegundo conta.

"Salvar vidas no trânsito rodoviário tem sido a força motriz por trás de nossas inovações e motivação para trabalhar nelas todos os dias por 40 anos. Hoje, com o crescente número de sensores e poder de computação nos veículos, podemos aumentar ainda mais o nível de segurança para todos os usuários das estradas. Com os dados disponíveis dos sensores do ambiente e do interior do veículo, podemos disparar os airbags mais cedo e também ajustar o nível de enchimento do airbag. Isso é possível, por exemplo, com o desenvolvimento de nossa nova tecnologia de válvula de airbag, que permite uma resposta adaptada a situações de colisão individuais para a melhor proteção", afirma Laurent Fabre, chefe da Unidade de Negócios Sensorial e Segurança Passiva da Continental.

Enquanto um moderno ACU controla até 48 circuitos de ignição - e, no futuro, esse número tende a aumentar ainda mais -, os primeiros sistemas controlavam um único airbag.

O desempenho de uma ACU varia de acordo com o segmento, veículo e equipamento, o que significa que são escalonáveis.

A Continental está implementando isso com três variantes modulares de sua unidade de controle de airbag e, dependendo da versão, as unidades de controle oferecem funções básicas de proteção contra impactos frontais e traseiros por meio de airbags frontais e tensionadores de cintos até funções adicionais para atualizações over the air, cyber security e detecção de colisões mesmo durante o processo de carregamento de veículos elétricos. 

Enquanto outras ECUs estão se transformando em produtos baseados em software na reorganização da arquitetura E/E com centralização e alguns computadores de alto desempenho, isso não se aplica à ACU.

"O ACU continuará sendo instalado no local mais seguro do veículo para garantir o melhor desempenho mesmo após os acidentes mais graves. Além disso, os requisitos para o tempo de resposta são tão altos que os tempos de latência necessários para a transmissão entre os tomadores de decisão e os atuadores são realizados de forma mais eficaz em um ACU dedicado. Para a Continental, o mais alto desempenho na área de segurança não é negociável", explica Jochen Zimmermann, chefe de Pesquisa e Desenvolvimento de Sistemas de Segurança do Ocupante da Continental.

As novas funções da "Proteção Allround" da Continental incluem a ignição antecipada dos airbags para interceptar de forma otimizada os ocupantes no interior. Um fator chave para isso é a integração dos dados pré-colisão, que são fornecidos não apenas pelos sensores do entorno do veículo, mas também pelo Monitor de Segurança do Ocupante, que está atualmente em desenvolvimento e fornece informações sobre os ocupantes e suas posições dentro do veículo. "Isso nos permite acender mais cedo e, por exemplo, endireitar o encosto do banco 300 ms antes de uma colisão dianteira", continua Zimmermann.

Para poder controlar o nível de enchimento do airbag de forma mais seletiva, dependendo da posição do ocupante, uma válvula de controle do airbag está em pré-desenvolvimento.

Esta nova válvula tem a dinâmica de controlar o fluxo de gás no airbag em apenas alguns milissegundos. Isso permite que as aberturas de exaustão no airbag fiquem menores e o airbag permaneça mais tempo graças ao controle de pressão com a válvula de controle do airbag - com a dureza certa para a situação e os ocupantes.

No futuro, é até concebível que o airbag seja amolecido exatamente no momento do impacto do passageiro, de modo que o efeito de rebote (jogar o passageiro para trás) seja reduzido. 

Tecnicamente, a válvula é uma obra-prima porque controla a pressão de 600 bar dinamicamente na faixa de milissegundos e o faz com seu próprio peso atualmente abaixo de 300g.

Novas funções e sistemas também detectam danos à bateria e pequenos impactos - A gama de funções da Proteção Allround demonstra que a Continental também inclui a detecção da bateria em carros elétricos no planejamento, a fim de alertar o motorista de possíveis danos à bateria (e, portanto, risco de incêndio) após colisões ou quedas de rocha.

Esta nova função assistida por sensor de Detecção de Impacto da Bateria, que funciona com base tecnológica do sistema de proteção de pedestres baseado em pressão, também pode ser integrada na unidade de controle do airbag no futuro.

O sensor de contato CoSSy (Contact Sensor System), apresentado em 2019 e complementar aos sistema de proteção Allround, segue em desenvolvimento para danos e contatos muito leves, a fim de detectar e classificar os sinais sonoros, como impacto em baixa velocidade, para que o veículo possa ser parado imediatamente.

Depois de instalado, o sistema também oferece suporte a recursos como detecção de vandalismo (arranhões), condições da estrada, direção por voz e abordagem de veículos de emergência.

Monitor de Segurança Pré-Colisão: Adaptação da estratégia de ativação do airbag por meio do monitoramento do ambiente do veículo.

Monitor de segurança do ocupante: decisões individuais relevantes para a segurança são derivadas do monitoramento do interior.

Unidade de controle do airbag, o coração do sistema de airbag.

Dependendo da posição do ocupante, uma nova válvula de controle do airbag permite um controle mais preciso do nível de enchimento do airbag em caso de acidente.

Visão geral dos airbags disponíveis em carros modernos.

A função de detecção de impacto da bateria pode mapear possíveis danos e avisar sobre os mesmos ao motorista.

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Tarcisio Dias - Profissional e técnico em Mecânica, além de Engenheiro Mecânico com habilitação em Mecatrônica e Radialista. Desenvolve o site Mecânica Online® (mecanicaonline.com.br) e sua exclusiva área de cursos sobre mecânica na internet (cursosmecanicaonline.com.br), uma oportunidade para entender como as novas tecnologias são úteis para os automóveis cada vez mais eficientes.

Entre os três (TOP 3) +Admirados Influenciadores Digitais da Imprensa Automotiva.

Entre os cinco (TOP 5) dos +Admirados Jornalistas da Imprensa Automotiva.

Premiado (TOP 3) na categoria Automotivo e Motociclismo da 7ª edição do Prêmio Especialistas.

Coluna Mecânica Online® - Aborda aspectos de manutenção, tecnologias e inovações mecânicas nos transportes em geral. Menção honrosa na categoria internet do 7º e 13º Prêmio SAE Brasil de Jornalismo, promovido pela Sociedade de Engenheiros da Mobilidade. Distribuição gratuita todos os dias 10, 20 e 30 do mês.

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