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Boîtier Airbag : composants, mode de fonctionnement et reprogrammation

15/05/2020

Boîtier Airbag : composants, mode de fonctionnement et reprogrammation

Suite à un accident, à un choc ou à un léger accrochage, le calculateur de votre boîtier airbag peut arrêter de fonctionner correctement voire même, en fonction du modèle de votre voiture, vous empêcher de démarrer.

Vous devrez alors remplacer le calculateur d’airbag ou simplement le reprogrammer ou le réparer. Aurel Automobile, garage spécialisé en la réparation électronique auto, prend en charge la reprogrammation de votre calculateur d’airbag.

boîtier airbag

1. Le boîtier airbag, de quoi s’agit-il ?

Un airbag, qui signifie littéralement « sac d’air », est un coussin gonflable de sécurité. C’est une membrane ou enveloppe flexible où l’air ou un autre gaz est très rapidement injecté grâce à une réaction chimique explosive (perchlorate). Cela permet de gonfler l'enveloppe et ainsi amortir un choc.

Les airbags sont surtout utilisés dans les voitures afin de protéger les passagers dans le cas d'une collision. Il leur permet ainsi d’éviter de se heurter violemment à certains accessoires de la voiture comme le volant, les vitres latérales, l’appui-tête avant pour le passager en arrière, etc.

Associés à des ceintures de sécurité et un prétensionneur de ceinture, leur efficacité sécuritaire se trouve optimale.

2. Boîtier airbag, les composants

L'airbag de sécurité est un module indépendant. Il peut être logé en différents endroits de l’automobile en fonction de l'utilisation :

  • Dans le volant pour le conducteur ;
  • Au niveau du tableau de bord pour le passager ;
  • Dans les piliers de portières ou de coffre afin de protéger le thorax ;
  • Au niveau des rideaux latéraux afin de protéger la tête ;
  • Sous la colonne de direction afin de protéger les genoux.

Ce module est constitué de trois éléments principaux :

Le générateur de gaz

C’est le calculateur qui gère le déclenchement du générateur de gaz. En effet, il débite des gaz pour assurer le gonflement du sac. On distingue 3 types de générateurs : les générateurs pyrotechniques, les générateurs hybrides et les générateurs de gaz froid.

Les générateurs pyrotechniques

Pour générer des gaz, ils utilisent seulement des éléments pyrotechniques : propergols solides, proche du carburant des fusées comme du nitrate d'ammonium (NH4NO3) sous forme de blocs ou de pastilles et comme de l'azoture de sodium (NaN3).

En outre, l'impulsion électrique est transmise à un allumeur pour enflammer ces pastilles. Quant au propergol, il brûle dans une chambre de combustion et engendre une libération du gaz diazote (N2) grâce à des trous de diffusion permettant de gonfler l'airbag.

La réaction de formation du diazote représente une décomposition spontanée de l'azoture de sodium à une température inférieure à 275 °C : 2NaN3 = 2Na + 3N2. En ajout, le sodium réagit immédiatement avec son environnement.

Les générateurs hybrides

Ils associent ces mêmes éléments à des gaz inertes logés dans un réservoir indépendant (de type gaz rares : argon, hélium, etc.). Ces gaz sont complémentaires à ceux créés suite à la combustion du propergol, afin de les refroidir mais également afin de limiter la masse de produit explosif dans le générateur et aussi garder la même capacité de gonflage.

On trouve aujourd’hui sur le marché quelques modèles qui mettent les propergols sous pression avec le gaz. Cependant, ils sont rares.

Les générateurs de gaz froid

Ils sont plutôt une réserve de gaz, libéré lors du gonflage. Par ailleurs, tous les gaz du réservoir servent à gonfler le sac sans aucun support pyrotechnique.

Dans le cas des générateurs hybrides et cold gas, il n’est pas évident de garantir le bon fonctionnement du dispositif. En ajout, le contrôle de l'étanchéité du réservoir exige d’utiliser des techniques de détection de fuite.

En outre, il faut contenir des gaz entre 300 et 1 000 bars tout au long de la vie du produit.

L'airbag

L’airbag contient une toile plus ou moins épaisse. Il est plié sur générateur de manière à réaliser une cinématique de déploiement optimale, soit la rapidité et le placement du sac vis-à-vis de l'occupant à protéger.

Par ailleurs, l'airbag du conducteur déplié comprend entre 30 et 70 litres de gaz et celui pour le passager contient entre 60 et 160 litres de gaz.

Certains airbags contiennent à l’arrière des trous appelés « évents ». Ces derniers permettent de calibrer le dégonflage de l'airbag. Cela se fait soit par effet naturel (les gaz de combustion sortent de l'airbag), soit par pression de l'occupant.

D’autre part, les airbags non équipés de trous se réalisent dans des matériaux un peu poreux. La membrane de l'airbag joue alors le même rôle que les évents.

En plus, les évents ou la porosité favorisent aussi un dégonflage automatique de l'airbag après son utilisation.

Le boîtier airbag et les capteurs

Le boitier électronique permet de centraliser les informations des divers capteurs. Il détermine, grâce à des différents critères physiques, la gravité de la collision pour envoyer ou non, par la suite, un ordre de déclenchement aux protections.

Le boîtier airbag peut être métallique, en fibres ou en plastique. Généralement, il est fixé au niveau de la commande de la boîte de vitesse.

Remarque

Les capteurs sont généralement accélérométriques. Ils sont positionnés en plusieurs endroits de la voiture.

Par ailleurs, utiliser plusieurs capteurs permet l’amélioration des temps de réponse ainsi que la robustesse du système de détection de crash.

3. Boîtier Airbag, principe de fonctionnement

Le calculateur reçoit de façon permanente les mesures des capteurs. Ensuite, un algorithme de collision, qui est intégré dans le calculateur, réalise alors le calcul des différents critères physiques.

L’objectif de chaque critère est d’évaluer une caractéristique bien déterminée :

  • Le type de collision : frontale, arrière, latérale ;
  • La vitesse d'impact ;
  • La raideur de l'obstacle ;
  • La surface de contact entre le véhicule et l'objet.

Cela permet de déterminer la nécessité ou non de déclencher chacune des protections et à quel instant.

Par ailleurs, le constructeur détermine les protections à déclencher ainsi que les temps de décision grâce à plusieurs essais de laboratoire. Ces derniers correspondent aux pires cas pour chacun des types de collision. Ils permettent également de calibrer le système ainsi que les niveaux accélérométriques sur le même choc variant largement selon la voiture. Cela résulte des différences structurelles des voitures.

Bon à savoir

La vitesse d'impact minimale permettant de déclencher une protection varie entre :

  • 15 et 30 km/h pour une collision frontale ;
  • 15 et 25 km/h pour une collision latérale.

Ces limites varient suivant la caractéristique du choc induisant une cinématique différente de l'occupant.

D’autre part, le système de détection peut aussi différencier :

  • Des essais de roulages : tôle ondulée, mauvais pavés, etc.
  • Les incidentiels : par exemple, l’impact sur un trottoir de face.
  • Des collisions réelles.
  • Des frappes localisées : par exemple, des coups de marteau à proximité du capteur.

Remarque

Seulement une collision peut déclencher la mise à feu d'une quelconque protection. En effet, les autres types d'essai ne doivent point engendrer le déploiement d'une protection, indépendamment de la vitesse d'impact.

Les temps de fonctionnement

Les temps de fonctionnement des airbags dans une voiture sont différents. Ils dépendent de leur localisation à bord. En effet, les airbags sont conçus pour un type de véhicule et pour une utilisation donnés. En outre, leur dimensionnement est étudié à travers des essais de déploiement. Ainsi, une même configuration peut se comporter différemment selon les véhicules.

Ci-dessous, les valeurs indiquées représentent des temps de fonctionnement moyen.

  • Dans le volant : les temps de fonctionnement varient entre 30 et 150 millisecondes.
  • Au niveau di tableau de bord : les temps de fonctionnement varient entre 30 et 150 millisecondes.
  • Dans le toit, les sièges et le haut de la portière : les temps de fonctionnement varient entre 5 et 50 millisecondes.

On trouve aussi des types d'airbags à simple ou à plusieurs étages. Ils permettent la régulation de la puissance d'explosion, donc, la vitesse de fonctionnement selon la vitesse d'impact et/ou le nombre de passagers.

4. Boîtier airbag : remplacement ou reprogrammation du calculateur ?

Si vous optez pour un calculateur d'occasion, il peut de ne pas être paramétré comme l’ancien même si les références sont identiques. Dans ce cas, le témoin d'air bag demeurera allumé. C’est que le calculateur détecte une anomalie.

D’autre part, un calculateur neuf en concession coûte un peu trop cher. Le prix exact dépend du modèle de la voiture. En ce sens, la meilleure résolution s’avère être la réparation qui se trouve afficace et moins chère.

De plus, avec un calculateur d'occasion non adapté, vous courez le risque de ne pas faire déclencher les airbags si vous êtes sujet à un choc. Toutefois, avec une réparation de l’ancien boîtier airbag, votre calculateur sera comme neuf et gardera le même fichier interne dans sa boîte d'origine.

En outre, un calculateur acheté en concession nécessite d’être monté et paramétré en concession ce qui engendre des frais supplémentaires.

Remarque

La réparation et la reprogrammation du calculateur du boîtier airbag n’est pas juste un effacement des défauts afin que le témoin ne s’allume pas. Il s’agit plutôt de rendre le calculateur comme si il est neuf. En effet, on reconditionne le processeur avec un nouveau fichier d’origine constructeur pour que l’airbag se déclenche normalement au prochain choc.

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