Welche Funktion hat die Feder des Airbags?
Die Airbagfeder verbindet den Hauptairbag (den im Lenkrad) mit dem Airbag-Kabelbaum. Sie ist im Wesentlichen ein Teil des Kabelbaums. Ihre Funktion besteht darin, die Sicherheit der Fahrzeuginsassen bei einem Aufprall bestmöglich zu gewährleisten.
Bei einem Aufprall des Fahrzeugs erweist sich das Sicherheitsairbagsystem als äußerst wirksam beim Schutz der Fahrzeuginsassen.
Das Sicherheitsairbagsystem besteht in der Regel aus einem einzelnen Airbag im Lenkrad oder einem Doppelairbagsystem. Bei Fahrzeugen mit Doppelairbag und Gurtstraffern lösen Airbag und Gurtstraffer im Falle eines Aufpralls unabhängig von der Geschwindigkeit gleichzeitig aus. Dies führt bei Aufprallen mit niedriger Geschwindigkeit zu einer ineffizienten Airbagwirkung und erhöht die Wartungskosten erheblich.
Das Dual-Airbagsystem mit zwei Auslösemechanismen kann bei einem Aufprall automatisch zwischen der alleinigen Aktivierung des Gurtstraffers und der gleichzeitigen Auslösung von Gurtstraffer und Airbag wählen. So kann das System bei Aufprallgeschwindigkeiten allein den Sicherheitsgurt nutzen, um die Insassen ausreichend zu schützen, ohne den Airbag unnötig zu betätigen. Bei einem Aufprall mit einer Geschwindigkeit von über 30 km/h wirken Sicherheitsgurt und Airbag gleichzeitig, um die Sicherheit der Insassen zu gewährleisten. Bei einem Frontalzusammenstoß erfasst das Airbag-Steuerungssystem die Aufprallkraft (Verzögerung).
Sobald der Bordcomputer des Airbags erkennt, dass die Aufprallkraft den eingestellten Wert überschreitet, aktiviert er umgehend den elektrischen Zünder im Aufblasmechanismus und zündet das Zündmittel im Inneren. Die Flamme entzündet das Zündpulver und das Treibgas, wodurch eine große Menge Gas freigesetzt wird. Dieses Gas bläst den Airbag innerhalb von 0,03 Sekunden auf, dehnt sich explosionsartig aus, durchbricht die Lenkradabdeckung und schleudert Fahrer und Beifahrer gegen den gefüllten Airbag. Dadurch werden Kopf und Brustkorb des Fahrers und Beifahrers gegen den Aufprall gepresst und abgefedert. Anschließend entweicht das Gas aus dem Airbag.
Der Airbag verteilt die Aufprallkraft gleichmäßig auf Kopf und Brustkorb und verhindert so, dass der Körper des Insassen direkt mit der Fahrzeugkarosserie kollidiert. Dadurch wird das Verletzungsrisiko deutlich reduziert. Der Airbag schützt Insassen bei Frontalkollisionen effektiv. Selbst wenn der Sicherheitsgurt nicht angelegt ist, reicht der Airbag aus, um das Verletzungsrisiko wirksam zu mindern. Statistiken zufolge kann der Airbag bei einem Frontalaufprall den Schweregrad der Verletzungen um bis zu 64 % reduzieren, obwohl 80 % der Fahrzeuginsassen keinen Sicherheitsgurt tragen. Bei Seiten- und Rücksitzkollisionen hängt die Schutzwirkung des Sicherheitsgurtes weiterhin von dessen Funktionsfähigkeit ab.
Darüber hinaus beträgt die Lautstärke der Airbag-Explosion etwa 130 Dezibel und liegt damit im für den menschlichen Körper tolerierbaren Bereich; 78 % des Gases im Airbag besteht aus Stickstoff, der stabil und ungiftig und somit unschädlich für den menschlichen Körper ist; das bei der Explosion ausgestoßene Pulver ist das Schmierpulver, das verhindert, dass der Airbag im zusammengefalteten Zustand zusammenklebt, und ist ebenfalls unschädlich für den menschlichen Körper.
Alles hat zwei Seiten. Auch der Airbag birgt Gefahren. Berechnungen zufolge kommt ein Auto bei einem plötzlichen Aufprall mit 60 km/h innerhalb von 0,2 Sekunden zum Stehen, während der Airbag mit etwa 300 km/h auslöst. Die dabei entstehende Aufprallkraft beträgt rund 180 Kilogramm und ist für empfindliche Körperteile wie Kopf und Nacken schwer zu verkraften. Weichen Winkel und Kraft des Airbag-Auslösevorgangs nur geringfügig ab, kann dies zu schweren Verletzungen führen.
Während der Fahrt übermitteln drei Sensoren kontinuierlich Informationen über Geschwindigkeitsänderungen an das Steuergerät. Dieses berechnet, analysiert, vergleicht und bewertet die Daten fortlaufend und ist jederzeit bereit, Anweisungen zu erteilen. Bei einem Aufprall mit einer Geschwindigkeit unter 30 km/h senden der vordere Sensor und der zugehörige Sicherheitssensor gleichzeitig ein Kollisionssignal an das Steuergerät und lösen die Auslösung des Gurtstraffers aus. Das Signal des zentralen Sensors hingegen kann die Auslösung des Airbags nicht bewirken. Daher reicht es bei Kollisionen mit niedriger Geschwindigkeit (und geringerer Verzögerung) aus, wenn der Gurtstraffer den Sicherheitsgurt nach hinten zieht, um die Insassen vor einem Frontalaufprall zu schützen.
Bei Hochgeschwindigkeitskollisionen (mit starker Verzögerung) senden die Front- und Mittelsensoren gleichzeitig Kollisionssignale an das Steuergerät. Dieses trifft umgehend eine Entscheidung und löst die Gurtstraffer und Zünder der beiden Airbags aus. Während der Sicherheitsgurt nach hinten gezogen wird, öffnen sich die Airbags gleichzeitig und absorbieren die durch die starke Verzögerung der Insassen entstehende Aufprallenergie, wodurch deren Sicherheit effektiv gewährleistet wird.
Bei einem Aufprall auf ein festes Objekt vor dem Fahrzeug gilt: Je höher die Geschwindigkeit, desto größer die Verzögerung und desto größer die auf die Sensoren wirkende Kraft. Sind die voreingestellten Kräfte der Front- und Mittelsensoren in obere und untere Grenzwerte unterteilt – beispielsweise bei einer voreingestellten Aufprallgeschwindigkeit der Frontsensoren unter dem unteren Grenzwert von 30 km/h und einem entsprechenden Vorwert des Sicherheitssensors, aktiviert das Steuergerät bei einem Aufprall mit niedriger Geschwindigkeit lediglich den Gurtstraffer. Ist der Vorwert des Mittelsensors der obere Grenzwert, senden bei einem Aufprall mit hoher Geschwindigkeit die Front-, Mittel- und Sicherheitssensoren gleichzeitig Aufprallsignale an das Steuergerät. Dieses zündet daraufhin alle elektrischen Zünder, wodurch die Sicherheitsgurte gestrafft und die Airbags ausgelöst werden.
Vom Zeitpunkt des Aufpralls, der Signalübertragung der Sensoren an das Steuergerät bis zur Auslösung der elektrischen Zünder vergehen etwa 10 ms. Nach der Zündung erzeugt der Gasgenerator eine große Menge Stickstoffgas, wodurch sich der Airbag rasch aufbläht. Vom Aufprall über die vollständige Airbag-Entfaltung bis hin zum Straffen des Sicherheitsgurtes dauert der gesamte Vorgang 30–35 ms. Daher ist die Schutzwirkung des Airbagsystems sehr hoch.
Nach der Auslösung des Airbags steigt der Druck im Airbag aufgrund der großen Gasmenge, die einströmt. Dies beeinträchtigt die Absorption der Aufprallenergie. Daher befinden sich hinter dem Airbag zwei Gasentlastungsöffnungen, die dem Druckentlastungsprozess dienen und somit die Sicherheit der Insassen erhöhen.
Als ergänzende Konfiguration für die passive Fahrzeugsicherheit gewinnt der Airbag zunehmend an Bedeutung. Bei einer Kollision des Fahrzeugs mit einem Hindernis spricht man von einer Frontalkollision, während die Insassen mit den Fahrzeuginnenteilen kollidieren – dies wird als Sekundärkollision bezeichnet. Nach der Frontalkollision entfaltet sich der Airbag blitzschnell und gibt ein mit Gas gefülltes Kissen frei. Durch die Trägheit des Kissens werden die Insassen abgefedert, wodurch der Aufprall gemildert und die Kollisionsenergie absorbiert wird. Dies reduziert das Verletzungsrisiko für die Insassen.
Sicherheitsairbags haben sich rasant weiterentwickelt, und ihre Preise sind deutlich gesunken. Fahrzeuge mit Airbags sind mittlerweile nicht mehr nur in der Mittel- und Oberklasse, sondern auch in der Mittel- und Unterklasse zu finden. Gleichzeitig verfügen einige Fahrzeuge über Beifahrerairbags (sogenannte Doppelairbags), die dem Fahrerairbag ähneln, jedoch ein größeres Volumen aufweisen und mehr Gas benötigen. Seit den 1990er-Jahren ist die Sicherheit von Sicherheitsairbags allgemein anerkannt und sie gelten als moderne und hochwertige Sicherheitsvorrichtung. Das Verständnis der Funktionsweise und der Vorsichtsmaßnahmen von Sicherheitsairbags ist wichtig, um sich besser zu schützen. Für Autofahrer hat jedoch die Fahrsicherheit oberste Priorität, die kein noch so fortschrittliches Sicherheitssystem ersetzen kann.
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