L'airbag centrale tra i sedili anteriori protegge il conducente contro chi?

L'airbag centrale, posizionato tra i sedili anteriori, è un airbag che si apre dal lato interno dello schienale del sedile del guidatore o dalla consolle centrale e il cui compito principale è impedire che, in caso di collisione, il guidatore e il passeggero anteriore si urtino l'uno contro l'altro. Soprattutto negli urti laterali provenienti dal lato opposto e nei ribaltamenti protegge impedendo che il passeggero venga proiettato nell'abitacolo.

Lo ammetto: La prima volta che ho visto un airbag fuoriuscire dal centro di uno schienale ho pensato per qualche secondo "che tipo di invenzione è adesso?". Poi la logica ha avuto senso e ora, per me, è una delle parti più ingegnose della sicurezza automobilistica moderna. Perché la maggior parte degli airbag ti protegge da qualcosa che arriva dall'esterno; l'airbag centrale invece si interpone tra te e la persona accanto a te. Un paragone della vita quotidiana: pensa a quell'ipotetico braccio che nell'autobus che frena durante un urto ti impedisce di aggrapparti a chi ti sta accanto; gli ingegneri automobilistico ne stanno realizzando la versione concreta.

Contro chi ci protegge esattamente l'airbag centrale?

La risposta a questa domanda è a prima vista sorprendente: quello che protegge davvero è lo scenario in cui i due passeggeri dei sedili anteriori si urtano a vicenda. In un urto laterale il corpo del veicolo accelera bruscamente di lato; le cinture trattengono il busto ma la testa resta libera. La persona seduta accanto a te viene scagliata come una palla di cannone verso il lato opposto della strada. Ed è proprio in quell'istante che l'airbag centrale si interpone tra i due, impedendo che quel contatto si verifichi mai. Le ricerche mostrano anche che questo contatto è un rischio da non sottovalutare: gli studi sui sinistri hanno documentato che il contatto tra passeggeri seduti fianco a fianco sullo stesso sedile aumenta in modo significativo il rischio di infortuni.

Ma non finisce qui con il solo contatto passeggero-passeggero. Il sistema Front Center Airbag di Autoliv e progetti simili coprono anche un secondo scenario: gli urti far-side, cioè dal lato opposto. Pensa che il veicolo venga colpito dal lato opposto a quello in cui sei seduto. Non c'è nulla da parte tua che voli verso la portiera, ma sei tu a essere proiettato verso la colonna dello sterzo lato passeggero o verso il pannello laterale interno. Anche con il sedile del passeggero vuoto, l'airbag centrale interviene in questo caso ammortizzandoti da quella rigida superficie interna. Quindi questo airbag pensa a entrambe le persone: quando ci sono entrambi impedisce che si urtino a vicenda e quando ce n'è uno solo impedisce che venga scagliato verso il lato opposto.

Da dove esce l'airbag e in quali collisioni si attiva?

La posizione di montaggio si riassume in due varianti a seconda del produttore. La prima opzione è lo schienale sul lato interno del sedile del guidatore: l'airbag parte da lì e riempie lo spazio tra i due passeggeri anteriori. La seconda opzione è la zona della consolle centrale: il primo produttore, General Motors, aveva un sistema nel 2013 che si gonfiava da un punto vicino alla console. Nel design di Autoliv, l'airbag ha una struttura a forma di tubo; questa forma è il modo per riempire in modo efficiente quello stretto spazio tra i sedili.

Condizioni di attivazione: quando i sensori prendono la decisione?

Come ogni airbag, anche l'airbag centrale non decide da solo; al centro di tutto c'è l'algoritmo di collisione dell'ECU degli airbag. Questo algoritmo valuta continuamente il tipo, l'angolo e l'intensità della collisione e, quando rileva un impatto sufficientemente violento, attiva i circuiti di innesco corrispondenti. Il manuale utente di Hyundai lo descrive chiaramente: gli airbag laterali, incluso questo cuscino tra i sedili anteriori, sono progettati per gonfiarsi a seconda dell'intensità dell'impatto rilevato dai sensori di collisione laterale. Quindi non si apre con un leggero urto contro una porta, ma si apre quando si tratta di un serio impatto laterale.

Il secondo scenario è il ribaltamento. Gli airbag laterali e a tendina possono gonfiarsi quando entra in funzione il sensore di ribaltamento. Mentre il veicolo si inclina lateralmente e inizia a ribaltarsi, i sensori che misurano il movimento laterale e l'inclinazione del veicolo possono accorgersene in anticipo; gli airbag a tendina si gonfiano entro i primi 10-20 millisecondi del ribaltamento e possono rimanere gonfi per un tempo molto più lungo del normale, 10 secondi e oltre. Il motivo di questa estensione del tempo è semplice: il veicolo rotola per alcuni secondi e l'airbag deve rimanere in aria durante quel periodo. Gli airbag standard anteriori, invece, di solito non si attivano in caso di ribaltamento; perché in quello scenario non forniscono protezione aggiuntiva.

Perché la soglia di gonfiaggio deve essere così rapida?

In una collisione laterale, gli ingegneri hanno a disposizione un tempo incredibilmente ridotto. In una collisione frontale, il veicolo guadagna distanza deformandosi nella parte anteriore; in una collisione laterale tra la porta e te ci sono solo pochi centimetri. Per questo negli airbag laterali il gonfiaggio deve completarsi generalmente entro i primi 10-20 millisecondi. Anche le soglie di attivazione variano in base allo scenario: in un urto contro un oggetto stretto come un albero o un palo, la soglia può scendere fino a 8 mph (circa 13 km/h), mentre nelle comuni collisioni laterali tra veicoli si aggira intorno a 18 mph (circa 29 km/h). Ecco perché i manuali contengono l'avvertenza "l'airbag centrale potrebbe non attivarsi sempre": il sistema non si attiva a ogni urto, ma solo negli urti che l'algoritmo considera gravi. Non dimentichiamo che tutto questo processo è un processo pirotecnico a uso singolo; l'airbag una volta gonfioso si sgonfia e il modulo deve essere sostituito.

Qual è la differenza rispetto all'airbag a tendina? Non svolgono entrambi la stessa funzione?

Assolutamente no e questa differenza potrebbe essere la frase più importante di questo articolo: l'airbag a tendina agisce contro le minacce esterne, l'airbag centrale contro la collisione interna. Gli airbag a tendina si estendono lungo la linea dei finestrini del veicolo e proteggono la testa e il torace contro i veicoli che urtano, gli alberi o i pali. L'airbag centrale non blocca alcuna minaccia esterna; impedisce semplicemente che i due passeggeri, o il singolo passeggero, entrino in contatto con le rigide superfici interne del lato opposto. Minaccia diversa, posizione diversa, logica dei sensori diversa.

L'effetto complessivo del pacchetto di sicurezza laterale si riflette anche nei numeri: l'uso combinato degli airbag a tendina e laterali riduce il rischio di morte nelle collisioni laterali dal lato vicino (nearside) di circa il 31%, mentre la combinazione di airbag per testa e busto lo riduce di circa il 25%. Aggiungo una nota: tutti i veicoli che ottengono i punteggi migliori nei test di collisione laterale arrivano con airbag laterali che proteggono la testa, ma il solo airbag non basta; serve anche una robusta struttura laterale che impedisca l'intrusione nell'abitacolo. Questo principio vale anche per l'airbag centrale: l'airbag non sostituisce l'integrità strutturale.

Come ha cambiato il punteggio il test far-side di Euro NCAP?

Quando una tecnologia di sicurezza deve diffondersi, di solito sono prima i protocolli di test ad aprirle la porta, ed è esattamente quello che è successo. Euro NCAP ha annunciato la valutazione dei passeggeri far-side nel 2020 e ha aggiunto questa valutazione alla sezione collisione laterale del punteggio di protezione degli adulti. L'equilibrio del punteggio è interessante: mentre il punteggio totale dei test con barriera laterale e palo è limitato a 12, la quota della protezione dei passeggeri far-side è al massimo di 4 punti. In altre parole, il veicolo ottiene tanto quanto è bravo nella protezione far-side; un airbag centrale efficace è la carta più forte in gioco per quella fetta di 4 punti. Anche dal lato australiano ANCAP segue la stessa strada e, dal 2020, premia la presenza e l'efficacia dell'airbag centrale nei veicoli valutati; senza una buona prestazione è diventato difficile raggiungere le 5 stelle.

Ma quest'airbag funziona davvero? Uno studio biomeccanico sulle collisioni far-side rivela che l'airbag progettato riduce sensibilmente l'angolo di scivolamento della testa e il rischio di frattura delle costole. La Toyota Yaris è anche uno dei simboli di questa transizione, essendo stata uno dei primi veicoli dotati di airbag centrale. In sintesi, gli enti di certificazione e i produttori spingono nella stessa direzione: la testa della persona seduta accanto a te sul sedile anteriore non è più una minaccia per la tua testa.

La parte difficile del design: spazio ridotto, percorso del braccio e tempistica

Ciò che mette alla prova l'airbag centrale non è il meccanismo, ma lo spazio. Lo spazio disponibile tra i due sedili anteriori è una fessura ridottissima che resta dopo aver disegnato le larghezze dei sedili e la consolle centrale. L'airbag deve potersi piegare per stare in quello spazio, aprirsi al momento giusto nella direzione giusta e non ostacolare il percorso del braccio con cui il conducente gira il volante. Ecco perché nella soluzione di Autoliv è fondamentale la struttura dell'airbag a forma di tubo: si gonfia come un tubo riempiendo per intero lo spazio stretto, e non è una metafora.

La seconda sfida è vivere all'interno del sedile. Con il cuscino dentro lo schienale, il sedile stesso deve restare comunque un sedile regolabile lateralmente, riscaldato e con supporto lombare. Un problema di integrazione simile l'abbiamo visto negli airbag del tetto panoramico: l'apertura corretta del cuscino a seconda del tetto o dello stato aperto-chiuso del pannello aveva causato ritardi. Anche nei sistemi interni al sedile valgono lo stesso tipo di problemi; per questo il settore sta sviluppando sistemi di cuscino di tipo cocoon montati sul sedile, capaci di adattarsi alle configurazioni di seduta flessibili. Aggiungo che Toyota sta lavorando a un concetto simile, azionato dal montante centrale, per i passeggeri della fila posteriore; l'idea si sta allargando verso il retro.

Breve domande frequenti

• Da dove esce l'airbag centrale? Dallo schienale sul lato interno del sedile del conducente o dal montante centrale.
• Si apre se il sedile del passeggero è vuoto? Sì; può aprirsi anche quando c'è solo il conducente, per ammortizzarlo durante gli urti provenienti dal lato opposto.
• In quali collisioni si apre? Negli urti laterali dal lato opposto (far-side) e, in alcuni casi, durante il ribaltamento; a decidere è l'intensità misurata dai sensori di collisione laterale.
• C'è confusione sui nomi? Sì: i termini front-center airbag, far-side airbag e centre airbag sono usati interchangeabilmente in letteratura e descrivono tutti cuscini della stessa famiglia.

Conclusione: piccolo cuscino, grande idea

L'airbag centrale è ancora un componente di sicurezza che non è presente in tutti i veicoli e che la maggior parte dei conducenti non conosce nemmeno di nome. Ma guardando il suo funzionamento, vedi in un unico pacchetto sia le difficili decisioni ingegneristiche dei produttori sia la pressione delle classifiche degli istituti di test. Garantisce che la persona seduta a distanza minore da te non diventi una minaccia nell'istante più vulnerabile dell'urto più violento. La prossima volta che osservi un veicolo, ti consiglio di dare un'occhiata al bordo interno dello schienale del sedile; forse in quello spazio stretto c'è un protettore silenzioso che ti aspetta.

Fonti

• Airbags - IIHS
• Front Center Airbag - Autoliv
• Protocollo di test e valutazione per occupanti far side di Euro NCAP
• Protocollo di valutazione Euro NCAP - AOP - v9.1.3
• Condizioni di funzionamento dell'airbag - Hyundai
• Condizioni di non attivazione dell'airbag - Kia EV6
• Protezione degli occupanti negli urti laterali far-side - IRCOBI
• Interazione tra occupanti e rischio di infortunio da urto - Newland 2008
• Airbag - Wikipedia
• Sistemi di attivazione dell'airbag - Clemson University