Limitatori di carico della cintura

I limitatori di carico della cintura, detti anche limitatori di forza, sono un dispositivo di sicurezza passiva che consente alla cintura di sicurezza di cedere di una quantità controllata sotto i carichi estremi di un urto, riducendo la forza di picco che la cintura esercita sul corpo dell'occupante. Affrontano un paradosso della progettazione delle ritenute: una cintura abbastanza robusta da arrestare un corpo in una collisione grave può, fermandolo in modo troppo brusco, causare lesioni proprie al torace e alle costole. Il limitatore introduce di proposito una piccola e misurata cedevolezza, così che la cintura trattenga l'occupante con fermezza ma non in modo così violento da diventare essa stessa fonte di danno.

Il meccanismo più diffuso è una barra di torsione integrata nell'arrotolatore della cintura. Nella guida normale e perfino negli incidenti minori l'arrotolatore tiene saldamente la cintura. Ma quando le forze dell'urto superano una soglia prestabilita, la barra di torsione inizia a torcersi, permettendo al rocchetto di ruotare leggermente e di srotolare in modo controllato alcuni centimetri di nastro. Deformandosi, la barra assorbe energia e limita la forza trasmessa dalla cintura più o meno al valore di soglia, così che il carico sul torace resti al di sotto del punto in cui diventa probabile una grave lesione da cintura. Alcune soluzioni impiegano più stadi o una limitazione progressiva, con una forza iniziale più alta seguita da una più bassa, oppure adattano il limite alla corporatura dell'occupante.

Il beneficio per l'occupante è una riduzione significativa del rischio di fratture costali, lesioni allo sterno e danni agli organi del torace, tra le conseguenze più comuni del carico della cintura negli urti frontali. Distribuendo la decelerazione su una frazione di tempo e di spazio in più, il limitatore abbassa il picco di forza che il corpo subisce nel momento di massima severità dell'urto.

I limitatori di carico non agiscono in modo isolato: sono calibrati per operare come un elemento di un sistema di ritenuta integrato. Un pretensionatore rimuove dapprima il gioco e tira l'occupante saldamente contro il sedile all'avvio dell'impatto, assorbendo l'energia iniziale. L'airbag frontale si dispiega poi per ammortizzare testa e parte superiore del corpo. Il limitatore è tarato per consegnare delicatamente l'occupante all'airbag che si gonfia, così che la cintura ceda esattamente quanto basta perché il corpo carichi il cuscino anziché esservi scagliato contro o trattenuto troppo rigidamente dietro di esso. Pretensionatore, limitatore e airbag sono perciò progettati insieme, con tempi e livelli di forza coordinati.

Poiché la loro azione dipende da questa accurata sintonia, i limitatori di carico sono ingegnerizzati in fabbrica per lo specifico veicolo e la specifica seduta e non sono regolabili dall'utente. Come il resto della componentistica di ritenuta, l'arrotolatore e la sua barra di torsione sono monouso in un urto grave e fanno parte dell'assieme da ispezionare e sostituire dopo una collisione in cui le cinture hanno svolto il loro compito. Completano altri perfezionamenti della cintura come la regolazione in altezza della bretella e le strategie di ritenuta avanzate presenti nei veicoli moderni.