Veiligheidsgordel en airbag gecombineerd

Anders dan de auto-industrie de consument wil doen geloven is deze sector niet buitengewoon innovatief. Gemiddeld nog geen anderhalf procent van de omzet wordt in onderzoek en ontwikkeling gestopt. In luchtvaart en telecommunicatie ligt dat percentage tussen 3 en 5, de farmaceutische industrie besteedt zelfs 10 tot 17 procent aan vernieuwing van producten, ongeveer de helft van haar winst.

De Audi A8 met een aluminium carosserie werd in 1994 gepresenteerd als één van de meest innovatieve auto's ooit gemaakt. Dat was een tamelijk overspannen voorstelling van zaken, meende de redactie van het blad Classic Cars. In 1902 werd aan koning Leopold van België al een aluminium auto geleverd. De eerste V-8 motor dateert van hetzelfde jaar. De eerste echte aerodynamische auto in 'druppelvorm' werd in 1921 op de Berlijnse autoshow gepresenteerd. Onafhankelijke wielophanging stamt uit het jaar 1914, schijfremmen werden in 1952 door Dunlop ontwikkeld, het jaar waarin de Mercedes-Benz 300 SL Gullwing met brandstofinjectie de weg op werd gestuurd. Stuurbekrachtiging zat al op een Colombia Motor Truck in 1903, terwijl Nash in 1938 airconditioning leverde. Vierwielaandrijving werd in 1895 toegepast bij een stoomwagen, maar de Spijker van 1902 - voorzien van motor met een inhoud van 8,7 liter - had het ook. Rembekrachtiging zat op de Hispano-Suiza van 1919, de Daimler DE36 van 1946 had elektrisch bedienbare ruiten. Zelfs een noviteit als een anti-blokkeersysteem op de remmen is inmiddels dertig jaar oud. De Jensen FF had het al in 1967. Dus wat heet innovatief?

Een echt nieuwtje in deze industrietak is dus welhaast van historische betekenis en dan gaat het meestal ook nog om de koppeling van twee al oudere vondsten, zoals de hybride auto die zowel op brandstof als elektriciteit loopt. Daarmee is overigens geenszins gezegd dat ze onbelangrijk zijn.

Een dergelijke primeur heeft nu ook Renault. Het gaat om een combinatie van veiligheidsgordel en airbag.

Beide zijn vormen van passieve veiligheid, maar bergen ook gevaren in zich. De passagier die in een auto een harde klap maakt loopt het gevaar om de gordel heen te worden gevouwen, al blijft dat met een drie-puntsgordel redelijk beperkt. Wie in de VS in een huurauto stapt krijgt op de achterkant van de zonneklep een hele reeks waarschuwingen voorgeschoteld die verband houden met de airbag.

De gordel is vooroorlogs, maar de 'hypermoderne' airbag is inmiddels ook al een 'ouwetje'. De Duitser Walter Linderer vroeg begin jaren vijftig al octrooi aan op een opgevouwen ballon die zich zelf bij een botsing opblaast en als een soort verticale trampoline voor de inzittende dient.

Een aardig idee, maar het probleem was hoe je in 'no time' zo'n ballon opblaast met een gas dat niet giftig is. De chemie bracht het antwoord met natriumazide (NaN). Als de botsingdetector - een elektronische sensor - in de carosserie van de auto bij een klap een signaal geeft aan de ontsteking van een gasgenerator in stuur en dashboard, ontploft deze stof in pilvorm en levert een volle ballon stikstofgas op. Zestig gram natriumazide zorgt al voor 30 liter stikstofgas. Natrium is niet ongevaarlijk. De stof reageert heftig met water, hetgeen bijvoorbeeld blussen riskant maakt. Vandaar dat de pillen ook het natriumbindende ijzeroxide bevatten.

De sensor heeft tien milliseconden nodig om de ontsteking te activeren, de chemische reactie duurt 25 milliseconden. Het komt er op neer dat de airbag met een snelheid van bijna 200 kilometer per uur uit het stuur stuift, waarna de ballon in 65 milliseconden (via een filter dat de chemische deeltjes wegvangt) weer leegloopt om te voorkomen dat de bestuurder even later de verstikkingsdood zou sterven. Een beetje airbag heeft dus een arbeidszaam bestaan dat niet langer dan een tiende seconde duurt.

De kans op overleving met alleen een gordel is 40 procent. Met alleen een airbag 30 procent, met een combinatie van de twee 48 procent. Volgens de onderzoeksafdeling van Renault kan het aantal botsingen met fatale afloop met nog eens 30 procent omlaag, als de werking van gordel en airbag op elkaar worden afgestemd. De fabrikant had al iets gedaan aan de gordel met de zogeheten Spannings Reductie Programmering. Zoals de naam al zegt reduceert de gordel de spanning, waardoor de kracht die hij op het lichaam uitvoert beneden bepaalde tolerantiegrenzen blijft.

Wat gebeurt er nu precies bij een botsing in de Renault van straks? Op het eerste moment van de schok trekt de zogenoemde pyrotechnische voorspanner de gordel strak, zodat de passagier in zijn stoel gedrukt wordt. Ook die voorspanner bouwt zijn druk op door middel van een chemische reactie, een explosie. Op dat moment krijgt ook de airbag het signaal om zich zelf op te blazen. Dat is geen 'klassieke' airbag, maar door een speciale opvouwmethode ontpopt hij zich van onder naar boven en dan opzij. Dat geeft een gelijkmatiger verdeling van de spanning op de borstkas. Het opblazen gebeurt in drie hondersten van een seconde, waarna de vorm en de druk zich stabiliseren. De spanning van de veiligheidsgordel neemt evenredig toe met het voorover neigen van het bovenlichaam.

Zodra de borstkas de airbag raakt, gaat de 'ontlastklep' van het kussen open. Die klep is zo ontworpen, dat hij pas bij een bepaalde druk het gas laat ontsnappen. Tegelijkertijd treedt de krachtbegrenzer van de gordel in werking om te voorkomen dat er spanningspieken worden bereikt op de borstkas.

Er zitten dus twee sleutelfuncties in het systeem die gedurende die korte tijdsspanne via een elektronische regeleenheid met elkaar communiceren en samenwerken: de krachtbegrenzer van de gordel en de ontlastklep van de airbag. Samen doseren ze de krachten die op de borstkas worden uitgeoefend, waardoor overigens ook die op hals en hoofd verminderen. Vergeleken met de gebruikelijke gordel en airbag wordt die belasting door het nieuwe systeem met 60 tot 70 procent gereduceerd. Vanaf volgend jaar rust Renault zijn hele 'modellengamma' ermee uit.