Les tubes métalliques de haute précision améliorent les systèmes de sécurité automobile

Le saviez-vous ? Les tubes métalliques aident à mettre l'"air" dans les airbags !

De tous les systèmes au sein d'une automobile qui utilisent des pièces métalliques, peut-être les plus importants sont les divers systèmes de sécurité automobile. En plus des caractéristiques de base du véhicule — des rétroviseurs, phares, réflecteurs et clignotants aux systèmes de freinage, direction et suspension — les systèmes de sécurité automobile incluent maintenant un menu plus étendu de capacités actives conçues pour aider les conducteurs à détecter les obstacles, contrôler le véhicule et éviter les accidents. Par exemple, il existe des systèmes conçus pour aider à détecter la fatigue du conducteur, alerter les conducteurs sur les objets sur leur chemin, maintenir une distance de sécurité par rapport aux autres véhicules et maximiser la vision au-delà de la portée des phares et autour des courbes de la route.

Pourtant, la sécurité automobile dépend encore de certains composants "passifs" très basiques — tels que les ceintures de sécurité, les compartiments passagers renforcés et les zones de déformation conçues pour absorber et dissiper la force — pour aider à protéger les occupants en cas de collision. Un autre ajout à la liste des systèmes de sécurité automobile passifs est l'airbag, qui à la fin du XXe siècle est devenu une exigence dans toutes les voitures, camions légers et fourgonnettes. Et peut-être surprenant, les tubes métalliques de précision jouent un rôle important dans cette technologie.

Comment fonctionnent les systèmes d'airbag ?

L'airbag trouve son origine dans des ballons gonflables à l'air décrits dès 1941 et brevetés pour la première fois dans les années 1950. (En savoir plus sur l'histoire de l'airbag.) Conçu pour fonctionner en tandem avec les ceintures de sécurité, l'airbag est simple en concept : c'est un coussin gonflable conçu pour aider à protéger les occupants d'automobile des blessures graves en cas de collision. Et selon la National Highway Traffic Safety Administration, les airbags ont sauvé près de 28 000 vies depuis 1998 ; le NHTSA calcule que l'utilisation d'une ceinture de sécurité et avoir un airbag réduit le risque de décès de 61 pour cent.

Le système d'airbag typique se compose d'un module contenant l'airbag en nylon gonflable lui-même et une cartouche de gonflage, qui incorpore un initiateur électronique qui enflamme un propergol solide et le transforme en gaz azote inoffensif pour gonfler l'airbag. Ces systèmes de sécurité automobile incluent également des capteurs de collision, une unité de surveillance diagnostique, une bobine de connexion et un voyant indicateur. Tous les composants sont interconnectés par un faisceau de câbles et alimentés par la batterie du véhicule.

Dès qu'une collision commence, les capteurs de collision détectent une décélération soudaine et, si l'accident est assez grave, envoient une étincelle électrique à la cartouche de gonflage, déclenchant une réaction chimique qui produit le gaz azote, qui se dilate pour déployer et gonfler l'airbag en moins d'un vingtième de seconde. L'airbag est pleinement gonflé pendant seulement un dixième de seconde et est presque dégonflé trois dixièmes de seconde après l'impact.

Quel est le rôle des tubes métalliques dans ces systèmes de sécurité automobile ?

Des tubes métalliques de différentes tailles sont utilisés dans les systèmes d'airbags. Par exemple, de grands tubes métalliques avec un DE de 25-65 mm et des perforations sont utilisés pour les cartouches de gonflage qui contiennent le propergol. Cependant, nous sommes plus intéressés par les très petits tubes qui jouent un rôle central dans les capteurs utilisés dans les systèmes d'airbag.

Les capteurs de collision qui disent à un airbag quand se déployer sont peut-être la partie la plus importante de ces systèmes de sécurité automobile. Après tout, vous voulez être sûr qu'un airbag se déploiera quand il est censé le faire ; de même, vous ne voulez pas qu'il se gonfle accidentellement en raison de conditions environnementales.

Un capteur de collision couramment utilisé pour ces systèmes de sécurité automobile est la conception électromécanique "bille et tube amortis au gaz". Ici, le capteur est composé d'une petite bille d'acier maintenue à une extrémité d'un tube métallique par un aimant ; à l'autre extrémité du tube se trouvent deux contacts ouverts (un interrupteur). Lorsqu'un accident de force suffisante se produit, il secoue la bille d'acier pour la détacher de l'aimant. La bille roule le long du tube métallique jusqu'à l'extrémité et ferme le circuit — déclenchant le déploiement de l'airbag en une milliseconde.

Les capteurs de collision d'aujourd'hui sont calibrés pour empêcher l'airbag de se gonfler quand la voiture passe sur une bosse ou un nid-de-poule, ou en cas de collision mineure. Une partie de la calibration correcte de ces systèmes de sécurité automobile consiste à s'assurer que les pièces du capteur — y compris les tubes — sont aussi précises que possible. Les tubes métalliques utilisés dans les capteurs de collision doivent répondre aux exigences dimensionnelles et fonctionnelles, avec des coupes nettes et des tolérances très serrées pour l'épaisseur et l'excentricité. Le tube métallique doit également être capable de maintenir ses caractéristiques et de résister à des conditions environnementales difficiles.

Il existe d'autres types de capteurs de collision, et de nombreux véhicules plus récents ont des capteurs de collision à état solide qui produisent un signal électronique lorsqu'ils sont secoués. Les constructeurs automobiles développent également des systèmes d'airbag adaptatifs qui peuvent varier leur vitesse et leur force de déploiement en fonction de la taille de l'occupant, de la position d'assise et de la vitesse d'impact.

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