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Mantenimiento y montaje de los sistemas de seguridad y confortabilidad del vehículo



Fundación Universidad de Atacama
Escuela Técnico Profesional
Unidad Técnico Pedagógica
Profesor: Sr. Jorge Hernández Valencia

Módulo: Mantenimiento y montaje de los sistemas de seguridad y confortabilidad del vehículo

Guía Ns 3 de Mecánica Automotriz.
Objetivo
 Conocer y analizar la composición y funcionamiento del Pretensor del
cinturón de seguridad.

Pretensores de cinturón
Introducción.

El pretensor del cinturón de seguridad es un dispositivo que, en caso de un choque frontal,
compensa el alargamiento inevitable de los cinturones bajo la acción del cuerpo, manteniendo
éste apoyado contra el respaldo del asiento. En efecto, cuando se produce un choque frontal, es


indispensable que el cinturón se mantenga lo más cerca posible del cuerpo (conductor o
pasajero} de forma que absorba de manera progresiva la energía cinética del cuerpo durante el
choque del vehículo.
Algunas causas por las que un cinturón de seguridad no puede garantizar al 100% la sujeción
perfecta del cuerpo contra el respaldo en caso de choque son las siguientes
 Mal funcionamiento (o retraso del funcionamiento} del dispositivo de bloqueo de inercia.
‚¨ Ligero desgarro o estirado de las fibras del cinturón de seguridad.
‚¨ Mal bobinado del cinturón de seguridad en el propio bobinador.
‚¨ Vestidos amplios que puedan crear un espacio entre el cinturón y el cuerpo del conductor
o el pasajero.
Nota: en los vehículos equipadoscon el sistema de airbag (conductor y pasajero} los dos
cinturones de seguridad de la parte delantera del vehículo están equipados con pretensores.
Clasificación
Existen cuatro tipos y modelos principales de pretensores según la marca y el año del
vehículo:


a)Pretensor mecánico que actúa por medio de la hebilla del cinturón y es gobernado
por el captador de desaceleración mecánico incorporado al sistema (figura Ns 1).
b)Pretensor pirotécnico que actúa también por medio de la hebilla del cinturón, pero
con mando por un captador de desaceleración electrónico (incorporado o no al módulo
electrónico de disparo del airbag).
c)Pretensor mecánico con bobinador y mando por captador de desaceleración
mecánico.
d)Pretensor con bobinador pirotécnico y mando por captador de desaceleración
electrónico. La tensión rápida y automática del cinturón se obtiene por lo tanto o bien
en la hebilla del cinturón o bien en el bobinador automático de cinturón.


ïtïtïSïtïtïtït

a)

Pretensores por medio de la hebilla del cinturón con mando mecánico.
Este dispositivo, que permite
modificar rápidamente la tensión
de los cinturones de seguridad en
caso de choque frontal, es un
conjunto mecánico montado en
la mayoría de casos bajo los
asientos del conductor y del
pasajero.
Este conjunto está constituido
principalmente por los elementosenumerados a la izquierda.








Un captador mecánico de inercia (A) que permite medir la velocidad de desaceleración
del vehículo.
Un dispositivo de resorte precargado (B) (llamado unidad de potencia), que incluye el
captador de velocidad.
Un cable de conexión (C) que une el dispositivo de resorte con el sistema de bloqueo de
la hebilla.
Un dispositivo de bloqueo (D) que permite bloquear la hebilla del cinturón después de su
retracción.
Una hebilla especial (E) que se puede retraer (una vez accionado el dispositivo) de 6 a 8
cm aproximadamente.

Funcionamiento del sistema:
A consecuencia de la acción del resorte precargado de la unidad (B), el cable de conexión (C)
efectúa
la
retracción
de
la
hebilla
de
cinturón
del
esquema.
Para confirmar la intervención del dispositivo del pretensor, una lengüeta testigo (H) indica
la retracción efectiva de la hebilla.
Nota: el sistema completo se debe cambiar obligatoriamente después de dispararse.
Elementos del sistema:
Unidad de potencia:
Es un conjunto que incluye una envoltura externa (A) y en el que se integra un resorte de
potencia (C) que, con una cierta precarga, proporciona la fuerza necesaria para la retracción de la
hebilla del cinturón. Un cable especial (G), enganchado al tope móvil (E), permite transmitir a la
hebilla del cinturón el movimiento rectilíneo provocado por la distensión del resorte de potencia
(C).

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ïtïtïSïtïtïtït

Funcionamiento del dispositivo:
Cuando este conjunto está a punto para funcionar, el resorte (C) es comprimido entre el tope (B)
del cilindro móvil (D) y la golilla de apoyo (E) que forma parte de la estructura (F) de fijación al


asiento (conductor o pasajero). En la parte trasera de este conjunto se sitúan el captador
mecánico de desaceleración de inercia (H), el elemento de reacción del resorte (F) y las palancas
de retención (L) del cilindro móvil (D). En condiciones normales, el resorte está comprimido por
la sujeción del cilindro móvil (D). Esta sujeción del cilindro móvil se obtiene por medio de las
palancas de bloqueo (L) inmovilizadas a su vez por el captador mecánico de desaceleración (H).
Este captador (masa móvil) es retenido en posición de no intervención (reposo) por medio del
resorte de reacción (I), tarado en un cierto valor y montado sobre un eje de guía (J).
A consecuencia de un choque frontal del vehículo, el captador mecánico de desaceleración (H)
se desplaza por la inercia hacia adelante (sentido de la flecha Ns 1 provocando el disparo de las
palancas de bloqueo (L).
El cilindro móvil (D), al quedar liberado permite la distensión del resorte de potencia (C) hacia
adelante (flecha Ns 2) y el cable de tracción (G) es arrastrado ytensado al máximo.
Nota: la colocación del pestillo de seguridad (K) impide el funcionamiento del dispositivo
debido a que mantiene en posición las palancas de disparo (L) e impide avanzar al captador de
masa (H).
Dispositivo de bloqueo
A consecuencia del aumento de tensión producido por la inercia del cuerpo (conductor o
pasajero) sobre la hebilla del cinturón, la cinta del cinturón tendría tendencia a aflojarse. Para
evitar este problema, se ha incorporado un sistema de bloqueo mecánico al pretensor de cinturón.
Este sistema de bloqueo está colocado en serie con el cable de mando de retracción de la hebilla
del cinturón. Después de alcanzar su fuerza máxima, el resorte principal de la unidad de potencia
reduce su fuerza de tracción. Este sistema tiene por finalidad impedir que el cinturón de
seguridad se afloje como consecuencia de la tensión adicional causada por la inercia del cuerpo
del ocupante del asiento.
Composición y funcionamiento del sistema de bloqueo
Está compuesto por una
envoltura exterior (C) equipada
con una estría circunferencial
interior con un casquillo (D)
que permite el enganche
mecánico del cable de tracción
(A) y que desliza libremente
por el interior de esta
envoltura. Un resorte de
seguridad (B) y una golilla
metálica de bloqueo (E
(incorporada a la fijación del cable en el lado de la hebilla de cinturón) tienen por finalidad
transmitir el movimiento del elementoconectado por el cable de tracción (unidad de potencia) en
sentido único.
En
consecuencia
el
accionamiento de la
hebilla del cinturón se
efectúa en un solo
sentido, el que permite la
retracción de la hebilla
por medio del cable (F)
cuando el cinturón de
seguridad
tiende
a
aflojarse, para evitar este
aflojamiento, la golilla
metálica (E) figura de abajo (que se mantiene apoyada por el resorte de seguridad (B)), se
incrusta en las estrías de la envoltura exterior (G) previstas para este efecto.
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ïtïtïSïtïtïtït

b)

Pretensores pirotécnicos por medio de la hebilla de cinturón.

Este sistema de pretensor pirotécnico funciona en asociación con los dos airbag de conductor y
pasajero. Estos dos pretensores son accionados al mismo tiempo por el módulo electrónico.
Nota: en la mayoría de vehículos que llevan este tipo de pretensor, los dos asientos delanteros
están equipados con él (haya o no airbag de pasajero).

Este conjunto está constituido principalmente por los elementos siguientes
A Hebilla retráctil de cinturón.
B Cable especial de tensión.
C Sistema de guía del cable.
D Generador de gas con encendido.
E Pistón con cono de enclavamiento.
F Envoltura metálica.

Funcionamiento del sistema
A consecuencia de un choque frontaldel vehículo, el captador de impacto electrónico,
incorporado generalmente a la unidad de control electrónico, provoca el disparo de los
pretensores justo antes del encendido del (o de los) airbag(s).
Primera fase de tensión. El encendido del gas por el generador (D) provoca una presión del
pistón (E) y causa el desplazamiento de éste en el sentido de las flechas. El pistón, al desplazarse
arrastra consigo el cable de conexión (E), que a su vez tira de la hebilla del cinturón retráctil (A)
por medio del sistema de guía (C).
Segunda fase de tensión y bloqueo. Una vez están los cinturones bien tensados, a causa de la
inercia del cuerpo (del conductor o del pasajero), el pistón efectúa entonces un movimiento en
sentido contrario. En este preciso instante entra en acción el mecanismo de bloqueo. El cono de
bloqueo, integrado en el pistón (E), al desplazarse en sentido opuesto al de la tensión, permite a
las bolas de acero (G) que hagan cuña entre el cono y la pared del cilindro.

El cono de bloqueo queda entonces inmovilizado.
Todo el esfuerzo de la retención del (o de los) cuerpo(s) se
transmite así el armazón del (o de los) asiento(s) por medio
del conjunto del sistema.

Nota: transcurren 15 milisegundos (en promedio) entre el principio del disparo y el final del
proceso.

c)

Pretensores por bobinador pirotécnico y mando mecánico.

Este sistema de pretensor de cinturón mecánico, integrado en elbobinador (C), posee un
dispositivo pirotécnico incorporado con mando de encendido enteramente mecánico (D).
Nota: en este caso concreto, la unidad de control (A) sólo gobierna el disparo del (o de los
sistema(s) de airbag.
Funcionamiento del sistema:
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ïtïtïSïtïtïtït

El principio de funcionamiento se basa en la fuerza de inercia ejercida sobre el conjunto de
cilindro y pistón (K) a consecuencia de la desaceleración del vehículo debida a un choque
frontal.
Cuando (a consecuencia de un choque) la fuerza de inercia que actúa sobre la masa del conjunto
(K) sobrepasa la fuerza del resorte tarado (G), el grupo pivota ligeramente.
A consecuencia del movimiento ejercido y por medio del eje pivote (F), la palanca de percutor
(E) es arrastrada y se libera a su vez del sistema de bloqueo en (X).
A
continuación
esta
palanca, al tirar de ella el
resorte (G), se comporta
como un martillo percutor
sobre el cebo de carga
pirotécnica (D). El gas
liberado entonces en (I) por
la combustión, empuja el
pistón (J) hacia la parte alta
del conjunto (K).
El pistón, al arrastrar
consigo el cable de acero
(H) fijado en el otro
extremo de la bobina de
arrollamiento, rebobina el
cinturón '100 mm' aprox.

d)

Pretensores por bobinador pirotécnico y mandoelectrónico

Este pretensor es un dispositivo integrado en el conjunto de bobinador (C) que tiene también una
carga pirotécnica pero con mando eléctrico. Este mando eléctrico es asegurado por la unidad de
control (B) a través del conector (E). La unidad (protegida por un fusible (A) dispara también los
sistemas de airbag (conductor y pasajero).
Funcionamiento del sistema
Al producirse una desaceleración del vehículo a causa de un choque frontal, la unidad de control
(B) activa el encendido del generador de gas (I).
El gas a presión así liberado en (F) empuja el pistón (H) y lo desplaza hacia la parte superior del
cilindro (G), al estar fijado el cable de conexión (I) al pistón, el movimiento lineal del mismo
(hacia la parte superior del cilindro 'G') arrastra consigo el cable metálico (J) al que está fijada la
brida de la bobina del bobinador de cinturón. Transformado en un movimiento giratorio de la
bobina, éste permite la retracción del cinturón (K) por arrollamiento rápido de algunos
centímetros de éste.
Se recupera así el
inevitable alargamiento
del cinturón provocado
por la inercia del cuerpo
del conductor o del
pasajero y. por lo tanto, la
perfecta sujeción de estos
al respaldo del asiento.
Nota: es obligatorio el
cambio
del cinturón
después
del
funcionamiento
del
mismo a consecuencia de
un choque.

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