EN 1621-4 vs. AMC-013 // Comparação técnica dos ensaios de airbags

Os airbags são um dos avanços mais importantes deste século na segurança do motociclista, mas nem todos são certificados com o mesmo nível de exigência, e o comprador quase nunca tem como saber disso. Como escolher?

Na União Europeia, existem hoje três caminhos para certificar um airbag para moto, e os três permitem vendê-lo legalmente com a marcação CE:

A norma europeia EN 1621-4, aprovada pelo Comitê Europeu de Normalização (CEN) em 3 de novembro de 2012 e publicada em 2013. Aplica-se apenas a airbags de acionamento mecânico.
O protocolo CRITT AMC-013 (e sua versão AMC-012), uma especificação privada do laboratório francês CRITT Sport Loisirs. Sua primeira versão é de 27 de setembro de 2005: é sete anos anterior à norma europeia e foi revisada várias vezes desde então.
O protocolo CERTOTTICA M.115, uma especificação privada de um laboratório italiano, utilizada por duas marcas daquele país que fabricam apenas airbags de acionamento eletrônico.

Segundo o catálogo do Guia Técnico do Airbag para Motociclistas, elaborado pela ANESDOR (associação espanhola do setor de duas rodas) com a colaboração da DGT (Direção-Geral de Trânsito da Espanha), apenas três marcas declaram certificar seus airbags pela EN 1621-4: AIROBAG, HIT-AIR e MOTOAIRBAG. A maioria aparece com o protocolo CRITT AMC-012/013.

Por que um airbag mecânico seria certificado por um protocolo privado e não pela norma europeia?

Os dois ensaios são comparáveis?

O que exatamente um certificado AMC-013 comprova?

Para responder a essas três perguntas, comparamos os limites de atenuação de impacto exigidos pela norma EN 1621-4 e pelo protocolo AMC-013.

Como a AIROBAG certifica seus airbags pela EN 1621-4 e é parte interessada, cada número vem acompanhado de sua fonte ou de seu cálculo. Estes são os resultados.

1. Ponto de partida: duas formas diferentes de medir o mesmo impacto

Os dois documentos expressam o resultado do ensaio de impacto em grandezas diferentes. A norma mede uma força; o protocolo mede uma aceleração. Nenhuma das duas é uma medida de energia: a energia do impacto é a mesma nos dois ensaios. O que muda é quanto desse impacto pode chegar ao corpo.

	EN 1621-4	AMC-013
O que mede	Força transmitida (kN)	Desaceleração do impactador (g)
Onde	Célula de carga sob a bigorna	Acelerômetro no impactador
Limite por impacto	Nível 1: 6 kN / Nível 2: 3 kN	500 g
Limite do valor médio	Nível 1: 4,5 kN / Nível 2: 2,5 kN	Não tem
Critério temporal no ensaio de impacto	Não	Sim (tempo acima de 80 g)

A questão-chave é se as duas grandezas podem ser convertidas uma na outra. A resposta é sim, pela segunda lei de Newton, dentro dos limites que explicamos a seguir.

2. O aparato de ensaio: o que cada documento especifica

Os dois ensaios deixam cair a mesma massa com a mesma energia. O que muda é a forma do objeto que golpeia, a superfície sobre a qual o airbag se apoia e o ponto onde se mede.

AMC-013 (§5.4):

Massa do impactador: 5 ± 0,05 kg
Face do impactador: disco plano de Ø 130 ± 3 mm, com a borda arredondada a 2 mm
Energia de impacto: 50 ± 1,5 J (5 kg a partir de 1,02 m)
Velocidade de impacto: v = √(2 × 9,81 × 1,02) = 4,47 m/s
Bigorna: placa plana de aço polido, de 30 × 30 cm e 1 cm de espessura, coberta com couro de 1,5–2,5 mm
Medição: acelerômetro de um eixo no impactador, com filtragem classe CFC 1000 (ISO 6487)

EN 1621-4:

Remete ao aparato de ensaio da EN 1621-2, a norma de protetores de costas, e, para o tórax, à EN 1621-3.
Massa de 5 kg e energia de 50 J, as mesmas do AMC-013.
Impactador em forma de barra de 160 × 50 mm, com a face de impacto arredondada em raio de 12,5 mm. A própria EN 1621-2 explica que o ensaio informa sobre a proteção contra impactos em quinas, como o meio-fio.
Bigorna: cilindro de aço de Ø 100 mm com a face superior abaulada (raio de 150 mm). O airbag se apoia sobre essa superfície pequena e convexa.
A força é medida com uma célula de carga sob a bigorna: é a força que atravessa o protetor e chega ao corpo.
Medição: célula de carga piezoelétrica, com a mesma classe de filtragem CFC 1000 (ISO 6487) do AMC-013.

3. A conversão

Durante o contato, a força que desacelera o impactador decorre diretamente da segunda lei de Newton. Para um impactador em queda livre:

F = m · (a + g)

O termo do peso (m · g) vale 49 N, apenas 0,2% da força a 500 g. É desprezível diante das tolerâncias dos próprios ensaios; portanto, na prática, F ≈ m · a.

Pela terceira lei de Newton, essa força é igual e oposta à que o impactador exerce sobre o airbag. O airbag a transmite à bigorna, descontando apenas a inércia do seu próprio material: o tecido e o gás pesam algumas dezenas de gramas, contra os 5 kg do impactador, de modo que essa diferença também é desprezível.

Conversão do limite do AMC-013:

F = 5 kg × 500 × 9,80665 m/s² = 24.517 N ≈ 24,5 kN

4. Comparação direta dos limites

Critério	EN 1621-4 Nível 2	EN 1621-4 Nível 1	AMC-013
Impacto individual (kN)	3 kN	6 kN	24,5 kN equivalentes
Impacto individual (g equivalente)	61 g	122 g	500 g
Valor médio (kN)	2,5 kN	4,5 kN	Não especificado

Conclusão de primeira ordem: no pico de força, o limite do AMC-013 é cerca de 4 vezes mais permissivo que o Nível 1 da EN 1621-4 e cerca de 8 vezes mais permissivo que o Nível 2.

Para colocar o número em perspectiva: a norma de protetores de costas, EN 1621-2, não admite nenhum impacto acima de 24 kN, nem mesmo em seu nível mais baixo, com a mesma energia de 50 J. O limite que o AMC-013 aceita para um airbag inflado está na ordem do que a Europa tolera para um protetor de costas convencional de Nível 1.

5. O critério temporal do AMC-013: ele compensa a diferença?

O §4.8 do AMC-013 acrescenta duas condições sobre a curva de aceleração:

Critério A: nenhum impacto pode ultrapassar 500 g.
Critério B: a média, entre todos os impactos, do tempo em que a aceleração fica acima de 80 g não pode ultrapassar 3 ms, e em nenhum impacto individual pode ultrapassar 3,2 ms.

80 g sobre o impactador de 5 kg equivalem a 3,92 kN (5 × 80 × 9,80665 N). O critério B, portanto, limita por quanto tempo pode ser transmitida uma força superior a cerca de 3,9 kN. É um critério do tipo “3 ms”, tomado da biomecânica de impacto automotiva.

Ele compensa o limite mais alto? Não. O critério B limita a duração, não o pico. Um impacto muito brusco, que atinja 500 g em um pulso muito curto, fica pouco tempo acima de 80 g e cumpre o critério com folga. Com um modelo de pulso em meia senoide sem rebote, um impacto no limite de 500 g ficaria acima de 80 g por apenas cerca de 1,3 ms.

O critério também funciona no sentido contrário, e convém dizê-lo. Para o mesmo impacto, um airbag que desacelera de forma mais suave distribui a força por mais tempo. Com o mesmo modelo, um airbag exatamente no limite do Nível 1 da EN 1621-4 (6 kN) ficaria cerca de 3,2 ms acima de 80 g, no limiar do critério B. Um airbag de Nível 2 (no máximo 3 kN) não chega, em seu ensaio, aos 3,92 kN equivalentes a 80 g.

6. Diferenças que impedem uma equivalência exata

Três fatores impedem que a conversão seja uma equivalência perfeita.

a) Geometria do impactador. O AMC-013 golpeia com um disco plano de 130 mm de diâmetro (cerca de 133 cm²). A EN 1621-4 golpeia com uma barra de quina arredondada, que concentra a carga em uma faixa estreita. Pode-se objetar que o disco distribui melhor a carga e que, por isso, é razoável admitir mais força. De fato, a geometria impede comparar os números um a um. Mas essa mesma objeção não se sustenta para o apoio, como se vê no ponto seguinte.

b) Bigorna. Na EN 1621-4, toda a força precisa passar por uma bigorna abaulada de apenas 100 mm de diâmetro. No AMC-013, o airbag repousa sobre uma placa plana de 30 × 30 cm, sobre a qual pode se espalhar e distribuir a carga com a máxima eficiência. Essa escolha favorece o resultado do ensaio AMC.

c) Ponto de medição. O AMC-013 mede no impactador; a EN 1621-4 mede sob a bigorna. Com um airbag de algumas dezenas de gramas contra um impactador de 5 kg, e com a mesma classe de filtragem (CFC 1000) nos dois ensaios, essa diferença não altera o valor de pico de forma apreciável.

7. Resumo da comparação

Aspecto	EN 1621-4	AMC-013	Equivalentes?
Energia de impacto	50 J (via EN 1621-2)	50 J	✓ Sim
Massa do impactador	5 kg	5 kg	✓ Sim
Filtragem do sinal	CFC 1000 (ISO 6487)	CFC 1000 (ISO 6487)	✓ Sim
Limite por impacto	3 kN (Nível 2) – 6 kN (Nível 1)	24,5 kN equivalentes	✗ Não: o AMC-013 é de 4 a 8 vezes mais permissivo no pico
Limite do valor médio	2,5 kN – 4,5 kN	Não tem	✗ Não
Critério temporal no ensaio de impacto	Não	Sim	Parcial: acrescenta uma condição que a EN 1621-4 não tem, mas não limita o pico
Grandeza medida	Força sob a bigorna (kN)	Aceleração do impactador (g)	Conversíveis pela segunda lei de Newton
Impactador	Barra com face arredondada (r 12,5 mm)	Disco plano de Ø 130 mm	✗ Não: o disco distribui mais a carga
Bigorna	Abaulada, Ø 100 mm	Placa plana de 30 × 30 cm	✗ Não: a placa favorece o resultado

8. Em poucas palavras

Os dois ensaios golpeiam o airbag da mesma maneira: um peso de 5 kg que cai de um metro de altura. O que muda é quanto desse impacto pode chegar ao seu corpo.

A norma europeia EN 1621-4 permite que passem, no máximo, entre 3 e 6 quilonewtons (kN, a unidade de força), conforme o nível.
O protocolo AMC-013 permite o equivalente a 24,5 kN: entre quatro e oito vezes mais.

É como duas provas com as mesmas perguntas, em que uma pode ser aprovada com muito mais erros que a outra. Por isso, o fato de um airbag passar no AMC-013 não demonstra que ele passaria na norma europeia.

Isso não quer dizer que um airbag com certificado AMC-013 seja ruim. Pode ser um bom produto. Quer dizer que o seu certificado exige menos e, portanto, comprova menos.

Antes de comprar, verifique três coisas:

A norma. Procure na etiqueta e no manual a referência “EN 1621-4” e o nível alcançado: 1 ou 2. O Nível 2 é o mais exigente.
As áreas. Verifique se o certificado cobre o tórax e as costas, e não apenas uma das duas regiões.
O relatório. Se o produto indicar “AMC”, “CRITT” ou outro protocolo, peça ao fabricante o relatório de ensaio e pergunte qual força foi medida, em kN.