Automoción y Mecánica del Automóvil
Concepto de Seguridad en el automóvil
1. INTRODUCCIÓN
Según la Organización Mundial de la Salud 1 - OMS - 800.000 personas mueren cada año en el mundo por culpa de accidentes de carretera y otras casi 20 millones resultan heridas. En Europa, cada año 65.000 vidas se pierden para siempre sobre el asfalto. España no es diferente, pues 9.000 personas fallecen anualmente en los treinta días siguientes de sufrir un accidente, 15.000 quedan permanentemente inválidas y 150.000 resultan heridas de consideración.
Los sistemas de seguridad evolucionan, pero a su vez los conductores se sienten más seguros y aumentan su velocidad media al conducir. “Un coche bien pensado puede salvar vidas condenadas por las leyes de la física y por la locura de sus conductores” 2. Pero por muy bien diseñado que esté un automóvil, si el conductor desconoce el uso correcto de los elementos de seguridad, si no está en condiciones de conducir (drogas, alcohol) o simplemente es imprudente, el accidente está escrito.
En este trabajo se exponen distintos temas todos relacionados con la seguridad automovilística. Los accidentes de tráfico, los elementos de seguridad más importantes, la investigación en nuevos sistemas de seguridad tanto de seguridad activa o preventiva y de seguridad pasiva o paliativa, todo esto es expuesto con el fin de demostrar que incluso con el avanzado nivel de seguridad automovilística actual, continúan ocurriendo accidentes.
2. LOS ACCIDENTES DE TRÁFICO
Más modelos de automóviles, más prestaciones, más seguridad pero también más desinformación. Hace apenas unos años, algunos elementos de seguridad que hoy son conocidos por la mayoría de los conductores estaban reservados únicamente a los automóviles de las gamas más altas.
El desarrollo tecnológico experimentado por los vehículos en las últimas décadas ha conseguido que muchos de estos avanzados elementos de seguridad se vayan incorporando a cada vez más modelos, independientemente de su tamaño y casi de su precio de venta.
Esta circunstancia se traduce en automóviles más seguros, que "arropan" técnicamente al conductor y son capaces de responder mejor en una situación comprometida. Pero... ¿De qué sirve un buen coche si no se usa debidamente?
Causas principales de los accidentes de tráfico
Existen múltiples causas que facilitan los accidentes de tráfico, a continuación veremos una muestra de estas:
Exceso de confianza
Los automóviles incorporan cada vez más elementos como el airbag o el ABS que, sin duda, les hacen más seguros. Sin embargo, los conductores se sienten más seguros y esto da lugar a una conducción más arriesgada, por eso la accidentalidad no disminuye en la proporción que cabría esperar.
El fallo hay que buscarlo en el tremendo desfase existente entre la alta tecnología de los vehículos y la escasa formación de los conductores. Por tanto, este gran avance tecnológico de los vehículos no se traduce, como sería de esperar, en una reducción proporcional de los accidentes; sobre todo, teniendo en cuenta que, paralelamente a los vehículos, también las vías han mejorado sensiblemente.
Conductores desinformados
Los fabricantes de automóviles también detectan una gran desinformación sobre las ventajas reales que aportan los elementos de seguridad que incorpora su vehículo y la forma adecuada de utilizarlos. Para los responsables de las marcas, es obvio que la incorporación de la tecnología más avanzada al automóvil es altamente positiva, aunque algunos conductores utilicen estos avances de forma incorrecta.
Simplemente usando el cinturón de seguridad, 2/3 de estas personas no habrían fallecido. Pero, mencionado todo esto, parece ser que toda la culpa la tenga el automóvil cuando toda la responsabilidad es de la persona que estaba conduciendo en un estado no apto, bien sea por falta de reflejos o por otro tipo de incapacidades, puesto que en ese estado no debería usar un automóvil.
Demasiada comodidad
Hoy los coches no suenan, no vibran, los asientos son cómodos y uno no tiene sensación de recorrer kilómetros ni de ir a mucha velocidad. Sin embargo, recordamos todavía cómo era un automóvil hace 30 años: circular a 100 km/h. era todo un acontecimiento familiar.
Además los conductores que usan varios coches no cambian su manera de conducir al pasar de un coche más seguro a otro, esa adaptación es relativamente fácil de hacer en la parte voluntaria de la conducción, pero no en esa otra parte mecánica e instintiva, que el conductor realiza automáticamente, sin pararse a pensar. En ese sentido, la tecnología crea dependencia, porque modifica las respuestas reflejas de la persona.
El Alcohol
La Seguridad Vial es uno de los aspectos en el cual se ha puesto más incidencia en los últimos tiempos desde muchos estamentos de nuestra sociedad. Las campañas publicitarias e informativas, las nuevas normativas de la Ley de Seguridad Vial y el endurecimiento de las sanciones han sido algunas de las medidas tomadas para reducir el número de accidentes en la carretera. Esto ha comportado una mayor sensibilidad del usuario con relación a su seguridad.
La nueva ley de tasas máximas de alcohol permitidas para conducir 3
El 7 de mayo de 1999, entra en vigor la reducción de las tasas máximas de alcoholemia permitidas para conducir vehículos a motor, según fija la modificación aprobada por Real Decreto de los artículos 20 y 23 del Reglamento General de Circulación.
Así la nueva redacción, de los mencionados artículos, rebaja la tasa máxima de alcohol en sangre permitida para conducir de 0'8 a 0'5 gramos por litro o de alcohol en aire espirado a 0'25 miligramos por litro, para la población general de conductores, y a 0'3 (o 0'15 mg/l en aire espirado) para los de vehículos destinados al transporte de mercancías superiores a 3.500 Kg, viajeros, servicio público, escolar y de menores, mercancías peligrosas y servicios de urgencia. Igualmente se establece la misma tasa máxima de 0'3 gr/l (o 0'15 mg/l en aire espirado) para los conductores de cualquier tipo de vehículo durante los dos años siguientes a la obtención del permiso o licencia que les habilita para conducir.
Las infracciones a las normas establecidas en este precepto tienen la consideración de muy graves y por lo tanto pueden ser sancionadas con multas de hasta 100.000 pesetas y suspensión del permiso para conducir. Igualmente se considera infracción muy grave, y por lo tanto con similares sanciones, además de la inmovilización del vehículo, incumplir la obligación de todos los conductores de vehículos a someterse a las pruebas para la detección de intoxicaciones alcohólicas que también puede ser calificada como un delito de desobediencia grave.
Esta normativa tiene su base legal en el artículo 12 de la Ley sobre Tráfico, Circulación de Vehículos a Motor y Seguridad Vial, que prohíbe circular por las vías a los conductores que hayan ingerido bebidas alcohólicas cuando se superen las tasas establecidas reglamentariamente. Para controlar el cumplimiento de dicha obligación, el citado precepto obliga a todos los conductores, a someterse a las pruebas para la detección de las posibles intoxicaciones por el alcohol, que consisten, normalmente, en la verificación del aire espirado mediante etilómetros autorizados.
3. LOS SISTEMAS DE SEGURIDAD
El concepto de seguridad se caracteriza por su universalidad y decidido enfoque hacia la perfección. Por evidente que parezca, cabe sin embargo enfatizar, que el concepto de la seguridad del automóvil suele ser interpretado con demasiada parcialidad, restringiéndose solamente al comportamiento del impacto. Pero ése es sólo uno de muchos aspectos y, sin duda, lo mejor es no tener que verse confrontado con éste jamás. El empeño preeminente debe consistir en evitar accidentes de antemano, aquí interviene tanto la capacidad del conductor como la del vehículo. Es por ello que todas las marcas se dedican a la seguridad activa con el mismo esmero que a la seguridad pasiva y a la protección del vehículo, persiguiendo el objetivo ideal de conseguir la óptima combinación de seguridad.
A la seguridad activa o preventiva pertenece todo aquello que sirve para prevenir situaciones de peligro, o sea, en primer lugar las características técnicas que contribuyen al dominio fiable del automóvil. Por seguridad pasiva o paliativa se entienden todas las medidas de precaución que se toman para limitar lo más posible el riesgo de que los participantes sufran lesiones en caso de accidente. Un automóvil sólo puede recibir el calificativo de ser efectivamente seguro si conjuga todos estos criterios en un todo en perfecta armonía y pensado a fondo por cuanto a su construcción.
Sin embargo la existencia de tantos elementos no significa solamente que un automóvil deba incorporar todos los equipamientos de seguridad técnicamente factibles. Igual importancia corresponde a su perfecta calidad, tanto del diseño como del material. Un antibloqueo de frenos ABS puede hacer perder metros enteros de salvación, si en el momento decisivo no funciona con la debida precisión. Una zona de resistencia progresiva puede carecer de efecto si únicamente está concebida para un solo tipo de impacto. Los cinturones pueden perder su función protectora, si no son absolutamente resistentes al envejecimiento. Y una celda del habitáculo tan sólida como se quiera, puede convertirse en un riesgo incalculable, si se produce oxidación en sus huecos.
3.1 SEGURIDAD ACTIVA
Si una situación crítica ha de redundar en accidente, es cuestión que depende decisivamente de la seguridad activa o preventiva del vehículo. Si bien ésta no puede sustituir la destreza del conductor y la conducción responsable, sí puede apoyarlas eficazmente a base de: fiabilidad en el comportamiento del manejo y frenado en cualquier situación, así como de una poderosa respuesta del motor al efectuar maniobras de adelantamiento y por medio de un puesto de conducción práctico (acondicionamiento fisiológico). Esta acción conjunta del tren de rodaje, la potencia del motor y la condición física del conductor, da lugar a la preventividad completa.
La seguridad activa viene desempeñando desde siempre un papel central en todos los fabricantes, pero en estos últimos diez años ha experimentado una rápida evolución con la aplicación de sistemas ABS y ESP, mejoras en las suspensiones, implementación de dirección asistida de serie y neumáticos más fiables. A continuación veremos los elementos de seguridad activa más comunes en los coches.
3.1.1 TREN DE RODAJE
El tren de rodaje debe proporcionar al conductor facilidad de manejo y control en situaciones límite del vehículo, esto se consigue gracias a una extensa insensibilidad al viento lateral, una dirección precisa y una manejabilidad fiable; instrumentos que permiten al conductor responsable circular con máximo nivel de seguridad.
Otro papel clave en materia de la seguridad activa lo desempeñan los frenos: deben responder espontánea y uniformemente y seguir aportando pleno rendimiento incluso si se someten a cargas permanentes. El deporte del motor es el campo de experimentación ideal: cualquier elemento que prueba aquí sus virtudes, demuestra ser a su vez un elemento de fiabilidad superior para el uso cotidiano.
Todo el control de un vehículo pasa por el tren de rodaje el cual engloba muchos otros sistemas como los frenos, las suspensiones y numerosos sistemas electrónicos de los cuales destacan el ABS y el novedoso ESP. Dicho tren debe tener un comportamiento de conducción neutro y consiguientemente calculable, indistintamente de que circule en curvas, sobre pistas en malas condiciones o en lluvia.
Tren de rodaje con tracción integral y frenos de disco en las cuatro ruedas.
En las siguientes páginas de este apartado se mencionan los diferentes dispositivos que forman parte o están relacionados con el tren de rodaje.
Cualquier componente del tren de rodaje puede ser tan perfecto como se quiera, y sin embargo lo decisivo es siempre la acción concertada del conjunto. Esto rige por igual para todos los componentes de un eje como para la acción conjunta de los ejes anterior y posterior y para el reparto de pesos sobre ambos ejes. Y no por último, la rigidez de la carrocería también desempeña un papel importante pues, en combinación con la geometría de los ejes, influye asimismo sobre el comportamiento de autodirección del vehículo.
3.1.1.1 DIRECCIÓN
Una dirección precisa representa una de las condiciones más importantes para la conducción segura. Pero la precisión también exige una resistencia perceptible de la dirección y suficiente fuerza de retrogiro, de modo que el conductor obtenga la sensación más directa posible acerca de las condiciones del pavimento y la marcha. Una servodirección (dirección asistida) demasiado confortable, que se deje mover con un solo dedo a cualquier velocidad de marcha, puede conducir a situaciones de extremo peligro. Por otra parte, las fuerzas de direccionamiento al aparcar y acomodar el coche deben ser lo más reducidas posibles.
Los fabricantes tras años de investigación desarrollaron un sistema capaz de regular la servoasistencia* en función del régimen, lo cual se traduce en maniobras de aparcamiento más suaves con regímenes bajos de motor, pero redireccionamiento exacto en regímenes altos.
* La asistencia de la dirección (“el giro del volante”) es adaptada según la velocidad de marcha. A velocidades bajas (aparcamiento), el volante va más suave que a velocidades altas para conseguir una dirección más precisa. El sistema funciona mediante un desmultiplicador de las vueltas del volante, el cual esta controlado por una centralita que regula la fuerza necesaria según la velocidad.
3.1.1.2 FRENOS
Los frenos constituyen uno de los más importantes sistemas de seguridad de un automóvil. En virtud de ello, los fabricantes dedican mucho tiempo al desarrollo y diseño de los sistemas de frenado. Buena prueba de ello es que hoy en día podemos encontrar coches de la talla del Audi S4, Mitsubishi Carisma Evo VI o Porche Carrera 4 capaces de pasar de 150 km/h a 0 en escasos 75 m y menos de 3½”. Cuando éstos ya han parado, un coche sin ABS se mueve aún a 50 km/h. Este tipo de coches son fruto de años de evolución de la industria automovilística y aplicar las características de los WRC (World Rally Car) a los turismos.
Los nuevos sistemas de ABS (sistema antibloqueo) llevan un sensor en cada rueda, que compara permanentemente el régimen (velocidad de giro) de cada una de ellas con el de las restantes. Dicho régimen puede ser diferente en cada rueda porque en curvas, terrenos deslizantes o en frenadas cada rueda tiene diferentes velocidades y/o superficies. (ver ESP.)
Los cuatro sensores están comunicados con una centralita de control. Si se reduce repentinamente el régimen de una sola rueda, la electrónica da aviso del riesgo de bloqueo, a raíz de lo cual se reduce de inmediato la presión hidráulica en el tubo de freno en cuestión, para aumentar a continuación otra vez hasta escasamente debajo del límite de bloqueo. Este ciclo se desarrolla varias veces por segundo, sujeto a vigilancia y regulación electrónicas durante toda la operación de frenado. Resultado: el vehículo sigue direccionable y su huella sigue estable incluso al frenar indistintamente del agarre o patinaje que ofrezca el pavimento. En cambio, no necesariamente se acorta el recorrido de frenado. Este sistema esta vigente en los turismos de la gama más alta y opcionalmente desde Junio del 1980, actualmente este sistema podemos encontrarlo de serie en todos los vehículos de gama media y opcionalmente por 80.000pts en los de gama baja.
3.1.1.3 NEUMÁTICOS
El neumático es un órgano de seguridad y único lazo de unión entre el suelo y el vehículo. Su elección dependerá en gran medida del tipo de suelo sobre el que ruede normalmente el vehículo así como del modelo que lo monte.
Cuadro con las características de los neumáticos:
Menos | Normal | Más | |
Ranuras cubierta | Más agarre en superficies lisas y secas | Polivalente sin extremos. | Muy grabado esta preparado para mucha agua o nieve |
Presión | Deterioro rápido, mayor gasto de combustible, menos confort pero más adherencia. | Correcto *Tiene ventajas la utilización de N2 al inflarlo. | Deterioro rápido, menos confort, poca seguridad pero menor gasto de combustible. |
La presión ha de ser idéntica en las ruedas de un mismo eje |
La estructura básica de un neumático es la siguiente:
Las funciones del neumático en el vehículo son: soportar la carga, transmitir las fuerzas de aceleración y de frenado, dirigir el vehículo, participar en la suspensión, el confort y participar en la estabilidad.
Hay dos tipos de ruedas, una con arquitectura diagonal y otra radial. En esta página se explica la superioridad de un neumático radial frente a uno diagonal.
RADIAL | DIAGONAL |
- Reducción de las deformaciones de la superficie de contacto con el suelo. - Reducción de las fricciones con el suelo. - No existe desplazamiento entre lonas de carcasa Como consecuencia obtenemos: Aumento del rendimiento kilométrico. Mejora de la adherencia. Mejor estabilidad. Disminución del consumo de carburante. Confort y suavidad debido a la gran flexibilidad vertical. Menor calentamiento del neumático. | - Deformación de la superficie de contacto con el suelo - Fricciones con el suelo - Desgaste más rápido - Menor adherencia - Consumo de carburante elevado. |
Diseño de rueda Diagonal
Diseño de rueda Radial
3.1.1.4 ESP: Sistema Electrónico de Estabilidad
El ESP es un sistema electrónico que corrige las pérdidas de trayectoria provocadas por un excesivo subviraje o sobreviraje (ver apartado funcionamiento), actuando sobre los frenos de manera discriminada -independientemente en cada rueda, o bien actuando sobre la alimentación para evitar un exceso de aceleración. Para ello se toma como base toda la infraestructura del ABS y del control de tracción a lo que se añaden como elementos específicos una serie de mecanismos de medición y unos actuadores unidos a una centralita de control específica.
Este sistema representa sin duda alguna el avance más importante en cuanto a seguridad activa en los últimos veinte años, pero que nadie piense que es una patente de seguridad porque cuando se superan los límites físicos, con ESP o sin él, el accidente es inevitable.
Funcionamiento
El principio de funcionamiento se basa en el sistema de giro utilizado por un vehículo oruga. Si el coche subvirá, porque se exige más giro de la adherencia existente en el tren delantero, se frena la rueda interior -para ayudar a cerrar la trayectoria- del tren trasero, que no desliza porque todavía tiene adherencia. Si el coche sobrevira porque falta de adherencia en el tren trasero, el sistema frena la rueda exterior -para abrir la trayectoria- delantera, que todavía conserva la adherencia.
Todo el sistema esta controlado por una centralita que compara el ángulo de giro del volante con el de giro real del vehículo sobre su propio eje. Si los valores no concuerdan, actúa sobre el freno (delantero o trasero depende si es subviraje o sobreviraje), lo que produce inmediatamente un efecto de rotación sobre el vehículo que le ayuda a girar. En ambos casos se consigue estabilizar el vehículo sobre la base de la trayectoria inducida por el volante. Si el conductor frena, se produce el mismo efecto aligerando la potencia de frenado individualmente en alguna de las ruedas. La centralita como también ha recibido información sobre la velocidad, llegado el caso, actúa sobre la inyección cortando el flujo de combustible y evitando que el conductor pueda aumentar la velocidad al actuar sobre el acelerador.
Conclusiones del ESP
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El sistema no permite sobrepasar las leyes físicas. La velocidad de paso en curva no la determina el ESP sino el peso, la suspensión, los neumáticos y el correcto estado de todos estos elementos.
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No «arregla» diseños deficientes de la suspensión, aunque permite alcanzar los límites de éstos con mayor tranquilidad.
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En curva es imprescindible que el conductor ajuste la velocidad de entrada; a partir de ahí, incluso con el gas a fondo el sistema se encarga de mantener la trayectoria inducida por el volante limitando automáticamente la velocidad si ésta se eleva por encima del límite de adherencia.
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La prioridad del sistema es la seguridad, por lo que en la mayoría de los casos la velocidad de paso en curva y, sobre todo, la de salida es más lenta con el ESP conectado. La de entrada la determina el conductor.
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Es fundamental que neumáticos, presiones, amortiguadores y cotas de suspensión estén en perfectas condiciones para que la eficacia del ESP sea óptima.
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Es importante vencer la tentación de iniciar contravolantes o gestos bruscos de dirección para corregir trayectorias, eso ya lo hace el ESP. La máxima eficacia se obtiene dirigiendo las ruedas delanteras hacia donde queremos ir.
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Se trata sólo de una ayuda a la conducción, no lo «arregla» todo. No debemos caer en un exceso de confianza que nos lleve a tomar riesgos que no tomaríamos sin ESP.
Historia del ESP
Robert Collin es un periodista sueco en cuya tarjeta de visita figura la caricatura de un alce con cara de pocos amigos, que, tocado con un sombrero y la tarjeta típica con la mención “Press”, avanza a la carrera empuñando una pluma como si fuera una lanza. Collins fue el probador que volcó un Mercedes Clase A haciendo el test del alce que consiste en un giro a la izquierda y otro a la derecha en muy poco tiempo y a gran velocidad (Noviembre'97). Hoy su relación con la marca alemana es de todo menos cordial.
Aquella prueba ocasionó unos gastos millonarios a Daimler Benz para lavar la imagen de su Clase A. Mercedes no se anduvo con chiquitas y, entre otras mejoras, introdujo en serie sobre su pequeño modelo el Control Electrónico de Estabilidad de Bosch, (Mayo'98).
Este sistema puede considerarse el más revolucionario de los últimos veinte años en lo que a seguridad activa se refiere. La nueva Clase A iba a ser el detonante para que Ferdinand Piëch, presidente del Grupo VW, anunciara que el Golf también lo incorporaría. Su coche no iba a ser menos, aunque, pasada la fiebre inicial del efecto alce, el Golf no dispondría de ESP hasta mediados del año siguiente.
Lo cierto es que el problema de la Clase A desencadenó la fiebre de los controles electrónicos de estabilidad. Buen número de fabricantes ampliaron su oferta hacia modelos de gamas medias y bajas, cuando en un principio era algo reservado a modelos de altas prestaciones. La ventaja de los ESP es que aprovechan toda la instalación del ABS y eso permitirá abaratar sus precios. Por otra parte, este sistema debería hacerse acreedor de algún tipo de subvención. Las compañías de seguros están interesadas -después de los propios usuarios- en que el mayor número posible de automóviles lleven ESP.
Prueba de Funcionamiento del ESP nº1: Manejabilidad sobre mojado.
El circuito trazado de 400m ha supuesto una dura prueba de agilidad y habilidad para vehículos y conductores. La baja adherencia disponible -simula asfalto muy mojado- no permite ningún error que no se pague, como mínimo frente al cronómetro. Los resultados obtenidos demuestran que en términos de rapidez absoluta, un buen conductor, debidamente entrenado y en un tiempo inferior con ESP desconectado que con él activo. Sin embargo, durante los ejercicios sin ESP se produjeron no menos de dos trompos, además de cinco o seis errores de conducción que costarían más de dos segundos por vuelta.
Con ESP conectado se ponen de manifiesto dos extremos. Por una parte, los tiempos absolutos por vuelta resultan ligeramente más lentos aunque en el cómputo general la uniformidad de las tres vueltas efectuadas permiten un tiempo total muy cercano, en ocasiones, más rápido que con el sistema desconectado. No se producen pérdidas dramáticas de trayectoria y la conducción es mucho más relajada.
En bajas condiciones de adherencia, la ausencia de ESP requiere de ciertas habilidades.
Las perdidas de trayectoria con una tracción delantera son menos exigentes para el conductor.
Prueba Funcionamiento del ESP nº2: Curva de doble radio.
En este tipo de terreno lo más difícil de efectuar para el coche es el cambio de trayectoria cuando ya está en pleno apoyo Una vez más, el conductor, sin auxilio del ESP, es capaz, con un par de pasadas de entrenamiento, de solventar la situación sin demasiada dificultad y a una velocidad ligeramente superior que con ESP.
En este ejercicio el ESP frena ostensiblemente el coche cuando se intenta cerrar la trayectoria para evitar el subviraje reduciendo la velocidad paso. Otra particularidad que se pone de manifiesto es que, sobre firme deslizante, esa frenada inducida por el ESP no permite disponer de suficiente adherencia lateral, con lo que la trayectoria se abre más de lo deseado y no en todas las ocasiones se puede esquivar el último cono de referencia.
Lógicamente los modelos más pesados son los que presentan mayores problemas para trazar por la línea correcta, resultando además los que muestran la velocidad de paso más lenta. La actuación del ESP sobre los frenos es notablemente perceptible por el conductor. En todos los casos se le «oye» trabajar duro durante bastantes segundos para equilibrar la estabilidad y mantener la trayectoria elegida.
El peso es inversamente proporcional a la eficacia en las curvas de doble radio, la inercia es muy alta.
El tren posterior de los modelos más ágiles es una ayuda en el viraje más cerrado.
Prueba Funcionamiento del ESP nº3: Esquivar sobre hielo.
La esquiva de un obstáculo sobre piso muy deslizante es una de las maniobras más difíciles de efectuar y bastante común en el congestionado tráfico de nuestras carreteras. Inicialmente efectuamos el ejercicio empezando con una fuerte frenada en línea recta para llevar a cabo la esquiva posteriormente y soltando el freno por completo. Las variaciones de velocidad medidas nos llevaron a mantener una velocidad de entrada más constante, lo cual permite uniformizar la velocidad aunque curiosamente no los resultados. La velocidad de accionamiento del volante y la inconsciente trazada lleva a resultados variados.
El denominador común en este ejercicio es que el ESP, trabajando a tope consigue que efectuemos una «S» bastante neta aunque en pocas ocasiones consigue que lo hagamos dentro de los estrechos límites establecidos. Sin él, las esquivas son más erráticas, no se consigue efectuar la segunda parte de la ese y el coche se desestabiliza mucho más. Un dato sorprendente habida cuenta de las diferencias de tamaño y peso: la diferencia de velocidad de paso entre el modelo más rápido y el más lento es de tan sólo 3 km./h.
Incluso en condiciones tan desfavorables el ESP es capaz de hacer recuperar la trayectoria correcta.
El brusco giro inicial hace trabajar al sistema desde la misma fase de entrada.
Prueba Funcionamiento del ESP nº4: Encadenamiento de curvas.
La dificultad más notable de esta situación está en la aleatoriedad de las reacciones del vehículo, sumamente sensibles a la velocidad de entrada, al trazado y a la brusquedad de accionamiento del volante. A lo largo de las distintas repeticiones efectuadas apenas se consiguieron reproducir dos efectos iguales. La situación de la «placa de hielo» o encharcamiento profundo a la salida de la curva, presenta una seria dificultad para mantener la trayectoria.
Independientemente del tipo de transmisión con el ESP desconectado, los efectos del hielo en la estabilidad de los vehículos son demoledores. Desde un fuerte subviraje hasta un violento «latigazo», de la parte trasera, se pasa por toda la gama de situaciones, ninguna de ellas tranquilizadoras. En estas condiciones el concurso del ESP es definitivo. En la inmensa mayoría de las ocasiones el sistema se encarga de encarrilar al vehículo en el trazado correcto sin aparentes dificultades, aunque con una intervención bastante elocuente en todos los casos, a juzgar por los ruidos que se perciben en el habitáculo y por el insistente parpadeo del testigo de turno en el salpicadero. Es el único ejercicio en el que ni siquiera el entrenamiento de sucesivas pasadas permite al conductor prevenir las reacciones a la salida y tan sólo puede intentar atajar sobre la marcha con fortuna y habilidad los bandazos que se producen.
La aleatoriedad de reacciones sin ESP en el hielo se uniformizan al conectar el sistema.
Las mediciones demuestran que una variación de velocidad de tan solo 3Km/h puede ser fatal.
3.1.1.5 SUSPENSIÓN
La suspensión del automóvil está formada por las ballestas, horquillas rótulas, muelles y amortiguadores, estabilizadores, ruedas y neumáticos. El bastidor del automóvil se puede considerar el cuerpo integrador de la suspensión. Está fijado a los brazos de los ejes mediante ballestas o amortiguadores. En los automóviles modernos, las ruedas delanteras (y muchas veces las traseras) están dotadas de suspensión independiente, con lo que cada rueda puede cambiar de plano sin afectar directamente a la otra. Los estabilizadores son unas barras de acero elástico unidas a los amortiguadores para disminuir el balanceo de la carrocería y mejorar la estabilidad del vehículo.
Eje trasero
Con freno de disco
Suspensión
Eje delantero
Con freno de disco
Dirección
Vista de cerca de la suspensión derecha del eje trasero y un freno de tambor.
Ilustraciones: SEAT Toledo modelo 1999
3.1.2 ACONDICIONAMIENTO FISIOLÓGICO
Accidente o no accidente: esta cuestión suele depender únicamente de la rapidez de reacción del conductor. Pero sólo quien dispone de la plenitud de su condición física y mental puede reaccionar rápida y acertadamente a la vez. Es por ello que al diseñar un vehículo se contemple la buena condición del conductor como un elemento esencial de la seguridad activa.
Un buen coche está construido en todos sus detalles de modo que sea posible concentrarse plenamente al tráfico al ir al volante. El conductor va sentado cómoda y relajadamente. Su atención no sufre irritación o descuido por engorrosas búsquedas de los elementos de mando ni por molestias ambientales como serían un excesivo calor o frío, ruido o molestias por gases de escape. A este acondicionamiento se añade la mejor visibilidad posible de día y de noche, que protege la vista y los nervios, permitiendo una conducción previsora en el sentido más puro de la palabra y, por tanto, segura.
Para el dominio fiable del vehículo es codecisivo el ir en posición anatómicamente correcta y relajada. A la anatomía se añade la ergonomía: Rápido y cómodo acceso a los controles, volante regulable, reposacabezas ajustable, etc. También una climatización agradable del habitáculo representa un factor esencial de la seguridad fisiológica: Si tiene que padecerse sudor al volante apenas se podrá concentrar al tráfico.
3.2 SEGURIDAD PASIVA
No todo accidente es evitable. Por ello es preciso mantener limitadas las consecuencias para el hombre y el vehículo. Seguridad pasiva: significa, dado el caso, la mejor protección posible contra lesiones, no sólo para los ocupantes del vehículo, sino también para terceras personas eventualmente afectadas, sobre todo para peatones y ciclistas.
Junto a la minimización de los gastos de reparación para el vehículo en casos de accidentes mínimos (concepto de protección del vehículo) forma parte fija de todo desarrollo de vehículos el implementar máximos niveles de seguridad pasiva, todo ello sujeto al precepto de establecer “armonía conceptual”, o sea, la acción conjunta planificada de todos los factores que intervienen. Después de todo, el automovilista no puede escoger el tipo de accidente, sino que debe estar lo mejor equipado posible para cualquier caso concebible.
Eso significa deformación controlada de las zonas de resistencia progresiva, produciendo mínimos daños al circularse con velocidades menores, máxima estabilidad de la celda del habitáculo, diseño decididamente enfocado hacia los factores de seguridad, son sistemas vanguardistas de retención de ocupantes, acolchados de seguridad y muchos otros detalles constructivos. Si uno sólo de estos criterios presenta deficiencias, puede reducir o contrarrestar el efecto de los demás. Por ese motivo, los fabricantes de automóviles dedican a todos esos puntos decisivos su esmero y su minuciosidad sin restricción alguna. En las páginas siguientes es mostrado su significado concreto.
3.2.1 FÍSICA DE ACCIDENTES
Es una equivocación muy propagada pensar que un automóvil seguro debe estar construido lo más tenaz e inflexiblemente posible. He aquí la prueba: un tanque que choca frontalmente con 50 km/h contra un muro de hormigón puede quedar relativamente ileso por fuera y aparenta ofrecer una gran protección. Sin embargo, sus ocupantes no sobreviven ese choque en ningún caso, porque su organismo no soporta la frenada repentina a cero. Por ello no da sentido que ambos elementos sean duros. Más bien, la mejor protección en caso de accidente resulta de una carrocería de seguridad calculada con exactitud y probada en ensayos prácticos, que si bien debe ser altamente resistente en las estructuras del habitáculo, sin embargo también debe ser controladamente deformable en todos los sitios en los cuales hay que degradar la energía del impacto.
También suele subestimarse la importancia que corresponde a la función de los cinturones de seguridad, porque muchas personas no pueden imaginarse con suficiente claridad la magnitud de las fuerzas de retención que se desencadenan en una colisión. En efecto, incluso velocidades aparentemente bajas pueden ser tan fatales para el automovilista que no lleva puesto el cinturón, como para el peatón o el ciclista atropellado. Las leyes físicas no admiten, pues, violación: cuanto más breve son los recorridos o tiempos en los que ha de reducirse hasta cero una determinada velocidad, tanto mayores son los estragos que se producen.
Arriba, ejemplo de colisión rígida.
Izquierda, diferencia entre una parada segura y un choque.
3.2.2 CARROCERÍA DE SEGURIDAD
Carrocería
Según hemos hecho alusión, la seguridad efectiva de una carrocería no puede ser demostrada en consideración aislada de su solidez o de la longitud o deformabilidad de sus zonas de contracción. Más bien, en caso de accidente tiene que actuar conjuntamente toda una serie de mecanismos de protección de modo que se limite sistemáticamente al mínimo posible el riesgo de sufrir lesiones. Eso presupone una construcción cuyo material y cuya estructura constituyan un conjunto minuciosamente pensado a fondo.
Para el desarrollo de carrocerías de esa índole, los fabricantes no sólo disponen de laboratorios y talleres bien preparados, sino también de un conjunto de experiencias reunidas en el curso de varias décadas y gran cantidad de datos de la investigación de accidentes. Aparte de ello, mediante simulación asistida por ordenador, pueden determinarse las posibles consecuencias de un accidente, ya desde antes de iniciar la construcción de un prototipo. Así es como la alta profesionalidad actúa con la alta tecnología, para seguir mejorando el comportamiento al impacto de los automóviles.
Absorción programa de la energía
Un criterio esencial del concepto de seguridad consiste en que los automóviles adaptan su deformación a la gravedad del accidente. A esos efectos interviene, entre otras cosas, una detallada construcción integral, en la mayoría de vehículos nuevos, que consta de amortiguadores hidráulico-neumáticos del impacto, elementos amortiguadores antichoque mecánicos y largueros deformables. Los tres elementos constituyen un conjunto integral, que, en caso de choque, por así decirlo, participan instantáneamente en el proceso.
Degradación programada de la energía en caso de choque frontal.
Pequeños golpes de hasta 4 km/h no producen daño alguno.
Con una velocidad de choque de hasta 15 km/h entran en funcionamiento los tubos de acción solapada (fácilmente reparables).
Sólo a velocidades más altas empiezan a deformarse también los soportes del motor.
En colisiones frontales graves (a partir de 30 km/h), toda la estructura del frontal participa en la absorción de la energía.
De esta forma se lleva a cabo una absorción exactamente calculada y programada de la energía, a través de toda la gama de velocidades: los diferentes elementos no se deforman ni más ni menos de lo que resulta necesario en el caso concreto para la óptima protección de todos los implicados en el accidente. También ha sido considerada la posibilidad de mantener limitados los daños del vehículo mismo. Aparte de ello, mediante resistentes uniones transversales ha quedado establecido, que el sistema no sólo funcione perpendicularmente contra una pared, según el “choque clásico”, sino que también sea eficaz en caso de impacto contra un árbol, un obstáculo descentrado o de cualquier otra índole.
Una resistente unión transversal se encarga de que incluso en caso de choque frontal descentrado, una parte de la energía sea degradada por el lado propiamente no afectado, para descargar así el lado que recibe el impacto.
Habitáculo resistente
Con el ejemplo del tanque se ha demostrado la importancia que corresponde a una deformación prevista: la contracción programada sirve, por decirlo así, de freno de emergencia adicional, para que los ocupantes no queden expuestos repentinamente a la violencia del impacto. Sin embargo, la zona en la que comienza el área de supervivencia debe deformarse sólo en pequeña escala. O sea, que el habitáculo, contrariamente a la zona de contracción, debe poseer la máxima solidez, de modo que sus daños resulten tan insignificantes como sea posible. Aparte de ello, como es natural, no deben penetrar en el interior ningún otro componente del vehículo que pudiera provocar lesiones. Las carrocerías más modernas observan un comportamiento ejemplar bajo todos estos aspectos. Incluso al deformarse totalmente las zonas del frontal y la trasera de los automóviles, se mantiene extensamente ilesa la celda del habitáculo.
Imágenes de las diferentes pruebas a las que es sometido un vehículo en su fase de prototipo.
Tipos de Colisiones:
-
Frontal contra un poste.
-
Lateral.
-
Frontal con desviación.
-
Frontal perfecta.
-
Frontal con ángulo de 45º
.
Sistema de combustible seguro
Si se derrama la gasolina de un automóvil accidentado se produce una situación de máximo peligro de incendio: basta con una sola chispa del sistema eléctrico o de chapas sometidas a fricción, para desencadenar un infierno en llamas. Por ese motivo no sólo ha de contarse con el deposito antichoque más seguro posible, sino también los conductos y demás componentes que integran el sistema de combustible, ya que la mayoría de los incendios de vehículos tienen sus orígenes en el motor. A este respecto también es importante la protección contra chispas producidas por posibles cortocircuitos del sistema eléctrico.
Los fabricantes han venido dedicándose intensamente desde hace varias décadas a este crítico capítulo de la seguridad pasiva. Esto se entiende por igual para el diseño y el posicionamiento del depósito, como también para la conducción y fijación de las tuberías. Resultando: medidas de protección confeccionadas específicamente para la posición de montaje de los sistemas de combustible. De esa forma se consigue la mayor protección posible para los ocupantes.
Sólido habitáculo antivuelco
Extrema resistencia del techo: también a esos efectos se producen numerosos prototipos en pormenorizado trabajo artesanal desde la fase de desarrollo de un nuevo modelo y se prueba su comportamiento en todas las situaciones de accidentes imaginables. La elevada resistencia del techo se consigue, sobre todo, por medio de resistentes perfiles y montantes de las ventanillas. A esto se añaden las zonas de transición redondeadas de los montantes hacia el techo, que garantizan la carga más uniforme posible del techo. También el parabrisas y la luneta posterior, en versión pegada, forman una unidad sólida con el resto de la carrocería que contribuye a la resistencia antivuelco de la celda del habitáculo.
3.2.3 SISTEMA DE RETENCIÓN DE OCUPANTES
Ni la mejor de las zonas de contracción tiene gran sentido si en caso de colisión los ocupantes no van protegidos adicionalmente por medio de sistemas de retención con ese mismo alto nivel de eficacia: sólo por medio de la acción conjunta de ambos componentes se intercepta la energía del choque de modo que resuelve evitable la lesión.
El concepto de los sistemas de retención no se limita a los cinturones de seguridad con sus diversos equipos técnicos suplementarios, sino que también incluye los sistemas Airbag y, en el sentido más amplio, los asientos y sillas infantiles. Muchas marcas han contribuido a llevar adelante el desarrollo de todos estos sistemas, desde sus propios orígenes hasta los actuales, optimizados en múltiples aspectos.
Una gran parte de aquello que hoy se entiende como el estado técnico más reciente, está basado en la experiencia de varias décadas de investigación y desarrollo de los ingenieros de los fabricantes.
3.2.3.1 CINTURÓN DE SEGURIDAD
Por fortuna, hoy día no sólo existe la obligación legal de que los ocupantes de un automóvil se abrochen los cinturones de seguridad, sino que también está propagado el reconocimiento de su acierto. Lo que sin embargo a menudo puede pasarse por alto, es que los cinturones de seguridad sólo pueden cumplir óptimamente su función protectora en determinadas situaciones.
Si también los ocupantes han de beneficiarse del efecto de retención exactamente calculado para la zona de contracción, es preciso que los cinturones estén estrechamente ajustados al cuerpo. De no ser así, el coche ya inicia la deceleración mientras el ocupante prosigue la trayectoria a toda marcha, para sólo ser interceptado por el cinturón varias fracciones de segundo más tarde.
Ni la mejor de las zonas de contracción sirve de ayuda sin el cinturón de seguridad. Ejemplo: si con una velocidad de choque de sólo 30 km/h, un ocupante de 75 Kg quisiera protegerse del choque apoyándose contra el tablero de instrumentos o contra el parabrisas, tendría que estar en condiciones de levantar aprox. 1 tonelada de peso. Con 100 km/h 2 toneladas, Ésto es algo totalmente imposible.
En tal caso, la cinta textil que normalmente ha de servir de salvavidas, puede transformarse ella misma en un riesgo, aparte de surgir el peligro de que el ocupante choque con elementos del habitáculo. Para evitar este problema fueron inventados los pretensores del cinturón de seguridad (hoy disponibles de serie en muchos vehículos). Explicados más adelante con ilustraciones y comentarios.
Otro aspecto importante: los asientos deben estar moldeados de modo que descarten lo mejor posible el deslizamiento bajo el cinturón subabdominal -el llamado efecto submarino- (explicado en página siguiente) en cualquier velocidad de choque. Aparte de ello, cada cinturón debe ser ajustable individualmente a la talla del ocupante, para que en caso de choque no represente a su vez un riesgo de producir lesiones. Y finalmente, un sistema de cinturones debe ofrecer por lo menos tanto confort como sea necesario para que el usuario lo utilice de buena gana. Todos éstos son criterios para los cuales no existen disposiciones legales.
Simulación asistida por ordenador, del desarrollo de un choque con un ocupante abrochado: puede reconocerse claramente el avance del cuerpo, con tendencia al “efecto submarino”*.
* El ES provoca que el cuerpo se escurra por debajo del cinturón cuando éste no está ajustado.
Tensor del cinturón
Los cinturones automáticos se adaptan relativamente justos al cuerpo pero en bien del confort, no van tan estrechamente ajustados como sería ideal para un caso de choque porque la fuerza de muelle relativamente escasa del enrollador automático, el efecto de inercia tipo bobina cinematográfica y la distancia que establecen las prendas de vestir hacia el cuerpo de los ocupantes son factores que pueden costar centímetros decisivos en el caso de accidente. A esto se añade una cierta dilatación del cinturón, provocada por las extremas fuerzas de aceleración que intervienen.
Enrollador automático.
Los sistemas tensores de cinturones compensan estas desventajas, eliminando en gran escala ese margen residual entre cuerpo y cinturón al momento del choque. Fracciones de segundo antes de que se produzca el desplazamiento hacia delante, el cierre del cinturón es estirado 60 mm hacia abajo. Las bandas de los cinturones para el hombro y subabdominal se tensan conjuntamente. De esa forma se retienen fiablemente los ocupantes en su lugar.
El tensor tiene dos ventajas decisivas:
Actúa simultáneamente sobre las bandas de los cinturones para el hombro y para el abdomen aumentando así considerablemente la seguridad. No sólo reduce sumamente el riesgo de golpear con la cabeza contra el volante (en caso de no disponer airbag), sino también impide el desplazamiento en avance sobre el asiento y el riesgo del “efecto submarino”.
El sistema no se dispara por efectos pirotécnicos, sino mecánicamente por medio de un muelle. De esta forma puede renunciarse a complejos sistemas de sensores electrónicos (los nuevos modelos se están fabricando con sensores).
Gráfico velocidad-tiempo en un choque
Un ocupante sin retención (cinturón) no tiene deceleración: pasa de una velocidad “X” a 0km/h en un tiempo imperceptible. Esto en muchos casos provoca la muerte. En cambio con retención el cuerpo del ocupante disminuye la velocidad progresivamente, pero si dicho cinturón posee pretensión la deceleración dura más tiempo y por tanto mejor
Pretensores
Los tensores ayudan a la fijación del cuerpo al asiento con unos resultados excelentes, los cuales evitan multitud de lesiones en la caja torácica de los pasajeros.
3.2.3.2 REPOSACABEZAS
El reposacabezas es uno de los dispositivos de seguridad pasiva más importantes. Su función es limitar el movimiento del cuello durante una colisión para reducir las lesiones en las vértebras cervicales. A pesar de que su eficacia está demostrada, generalmente usamos mal nuestro reposacabezas.
Tiene como objetivo controlar el desplazamiento de la cabeza del ocupante del asiento en relación con el tronco y reducir, en caso de accidente, el riesgo de lesión en las vértebras que forman el cuello. Así se configura como uno de los elementos esenciales de seguridad pasiva
Fuentes del IDIADA (Instituto de Investigación Aplicada del Automóvil), explican que, en las colisiones por alcance, este elemento retiene la cabeza del ocupante en su trayectoria hacia atrás. Debe reducir la velocidad de la cabeza sin producir deceleraciones bruscas, ni permitir ángulos de inclinación excesivos de la columna vertebral. Si lo que se produce es un choque frontal, estos mismos expertos indican que el cinturón de seguridad y, en su caso, el airbag, son los encargados de retener el movimiento hacia adelante de la cabeza y del cuerpo del ocupante, mientras que el reposacabezas será el encargado de recoger correctamente la cabeza cuando vuelva a su posición original.
Mal uso
Los reposacabezas van colocados en los asientos delanteros y, actualmente, muchos coches los incorporan también en sus plazas traseras. Su función en ambas posiciones es la misma. En el último caso, algunos conductores ponen algunas pegas; por ejemplo, que limita la visibilidad. Por ello, los fabricantes tratan de mejorar la visibilidad trasera cuando los asientos están vacíos. Por ejemplo, Volvo ha presentado reposacabezas que, pulsando un botón, pueden plegarse (hacia adelante en los asientos laterales, para evitar que alguien se siente sin que el reposacabezas esté en la posición correcta) o retraerse (en las plazas centrales).
Uno de los problemas más comunes, y en el que hacen especial énfasis todos los investigadores, es el del mal uso que se hace de este elemento de seguridad. Hay que subrayar especialmente el hecho de que los usuarios de los vehículos no ven este dispositivo como un elemento esencial para su seguridad, como si ocurre, por ejemplo, con el cinturón de seguridad.
Los datos destacan siguiendo las conclusiones del Instituto Español de Investigación sobre Reparación de Vehículos "Centro Zaragoza" que "aproximadamente el 90 % de los turismos modernos incorpora reposacabezas ajustables y, de estos, en torno al 75 % están situados demasiado bajos". O lo que es lo mismo, dos de cada tres personas hacen mal uso del reposacabezas. Y afirman que “con sólo mejorar su posición, podrían alcanzarse niveles superiores de protección".
Ante estos datos, hay que concluir que, para asegurar la adecuada actuación del reposacabezas, éste debe regularse a medida del ocupante del asiento (ver apartado ¿Cómo colocarlo?) y que su utilización debe ser conjunta con los otros sistemas de seguridad que ofrece el vehículo: el asiento correctamente situado y el cinturón de seguridad abrochado.
¿Qué ocurre si está mal regulado?
Durante una colisión, el cuello sufre un peligroso movimiento. En España, los accidentes de tráfico son la primera causa de lesión cervical. Las consecuencias pueden ir desde un leve esguince cervical a una gravísima tetraplejia. La diferencia puede estar en manos de un reposacabezas adecuadamente regulado.
Cuando sufrimos un accidente de tráfico, el tronco se desplaza en una u otra dirección, dependiendo del tipo de colisión (frontal, trasera o lateral), para quedar frenado, finalmente, por el respaldo del asiento. Mientras, la cabeza no realiza este movimiento al mismo tiempo, sino unos instantes después, por lo que el cuello sufre un movimiento de vaivén o zig-zag, denominado "latigazo cervical".
En una investigación llevada a cabo por Nissan en colaboración con el Instituto de Investigación del Automóvil del Japón y el Instituto de Medicina Clínica de la Universidad de Tsukuba se resumen los movimientos que puede sufrir el cuello durante una colisión: un estiramiento hacia arriba, un movimiento brusco hacia atrás o un pronunciado doblamiento del cuello. Si no existe, en esos momentos, un reposacabezas bien colocado que recoja adecuadamente el cuello e impida que las vértebras cervicales resulten dañadas, las consecuencias pueden ser muy graves.
¿Cómo colocarlo?
Si el reposacabezas es ajustable, no hay que olvidar que para que cumpla su misión debe estar bien colocado.
Debe estar lo más cerca posible de la parte posterior de la cabeza. Los expertos hablan de cuatro centímetros como la distancia adecuada.
Regular la altura. Dos son las referencias que puede tomar:
Elevar el reposacabezas hasta que la parte más elevada del mismo quede a la misma altura que la parte superior de la cabeza del usuario.
El centro de gravedad de la cabeza (la altura de los ojos) debe coincidir con la parte resistente del reposacabezas; para comprobar donde está, presione sencillamente el almohadillado hasta encontrar la parte rígida
Asegurarse de que queda bloqueado: inclinar la cabeza hacia atrás con decisión. El reposacabezas debe mantener inalterable su posición.
4. No olvidar que se debe colocar adecuadamente el respaldo del asiento: su ángulo de inclinación no debe superar los 25 grados.
5. Y, por supuesto, abrocharse el cinturón de seguridad.
3.2.3.3 AIRBAG
Una bolsa de gas que se infla frente al conductor u ocupante del vehículo en caso de colisión es la definición más simple, pero quizás más clara, de uno de los sistemas de seguridad pasiva que más desarrollo está alcanzando en los últimos tiempos. El airbag nació para disminuir las lesiones que se producen en las colisiones frontales y actualmente existen airbags para todas las necesidades. Una característica a tener muy en cuenta: la bolsa de aire que utilizan los coches europeos ha sido configurada como un complemento del cinturón de seguridad.
Este dispositivo es el fruto de las investigaciones que se iniciaron cuando las estadísticas demostraron que la primera causa de muerte, en las colisiones frontales, era el impacto del conductor contra la columna de dirección.
Funciones principales
Evitar el impacto del conductor o del pasajero contra los elementos duros del vehículo (volante, salpicadero, parabrisas, etc.).
Absorber parte de la energía cinética del cuerpo.
Proteger a los ocupantes del impacto de cristales provenientes del parabrisas.
Disminuir el movimiento de la cabeza y el riesgo de lesiones cervicales.
Sin embargo, esta aproximación no sería completa si no tuviéramos en cuenta que en estos momentos se han desarrollado airbags para casi todas las zonas del coche: Asientos traseros, laterales, en forma de cortina en las ventanas e, incluso, algunos fabricantes están estudiando la viabilidad de que los asientos especiales para niños o las motos lleven su propio airbag (más información en páginas posteriores).
Dos tipos
El airbag debe su nacimiento al cinturón de seguridad, el sistema de seguridad pasiva más importante, pero que no ofrece la adecuada protección en algún tipo de accidente.
Airbag europeo: Tiene entre 30 y 45 litros de volumen para el conductor (aproximadamente el tamaño del volante) y de 70 a 90 litros para el acompañante, entra en funcionamiento en las colisiones que se producen entre 15 y 28 km/h, dependiendo de los valores establecidos para cada coche, y se ofrece normalmente combinado con tensores en los cinturones de seguridad.
Airbag americano: Está diseñado para ser efectivo sin usar el cinturón de seguridad, lo que obliga a utilizar bolsas muy grandes (de 60-80 litros para el conductor y de 130-150 litros para el acompañante) y se dispara a velocidades muy bajas.
Eficacia
El uso combinado del cinturón de seguridad y el airbag, en caso de colisión, evitaría que 75 de cada 100 personas sufrieran lesiones graves en la cabeza y 66 de cada 100, en el pecho. También está demostrado su efecto protector en más del 60% de los accidentes. Sin embargo, algunas noticias han hecho saltar una injustificada polémica al extrapolar a Europa los datos americanos.
Crear una protección adecuada para cada una de las zonas del cuerpo humano más expuestas en los accidentes de tráfico no ha sido tarea fácil, pero el airbag ha resultado un sistema muy adecuado. Los investigadores, además, hacen especial hincapié en una de sus grandes aportaciones: La diversificación, es decir, la existencia de un airbag para cada tipo de colisión (frontal, lateral, etc.). La eficacia de los airbags como sistema de seguridad pasiva queda patente en los datos que ofrecen los fabricantes.
En primer lugar se han investigado los tipos de accidentes más frecuentes y sus consecuencias. Así, se ha demostrado que más de dos tercios de los accidentes de tráfico afectan a la parte delantera del automóvil y que los choques laterales son el segundo tipo de colisión más frecuente. En ambos casos, debido a las fuerzas que se desencadenan en estos accidente, especialmente cuando la velocidad de circulación es alta, las lesiones que se producen son muy graves, resultando ser las partes más afectadas la cabeza (Volvo llega a la conclusión de que las lesiones en la cabeza causan más de la cuarta parte de las muertes), tórax, estómago y cadera.
Una vez conocidos los tipos de colisiones más frecuentes y sus lesiones, se investigó la eficacia que tenía el airbag en cada caso. Audi y Volkswagen aseguran que el airbag frontal interviene con su efecto protector en más del 60% del total de accidentes, evitando lesiones graves del cráneo y reduciendo los traumas en el tórax.
Por su parte, y en este mismo sentido, la Administración Nacional de Seguridad de Carreteras de los Estados Unidos, tras la realización de un estudio, ha llegado a la conclusión de que combinar el uso de los cinturones de seguridad y las bolsas de aire previene eficazmente las lesiones graves en la cabeza en un 75% de los casos y las lesiones graves en el pecho en un 66%. Igualmente, hay que destacar el papel que en la protección de la cabeza jugará, en un futuro cercano, una de las últimas aportaciones de la tecnología: las cortinas hinchables, aunque su eficacia, debido a su reciente implantación, aún no ha podido ser cuantificada.
Las otras modalidades
-Lateral: Se instala en el asiento o en las puertas del coche. Su misión es proteger la cabeza y caderas del ocupante, al mantener la distancia entre el cuerpo y el lateral del automóvil. Tiene un volumen de doce litros y se acciona en un tiempo de entre 3 y 5 milisegundos mediante un sensor, colocado en la puerta, que reacciona a los cambios de presión en esta zona.
-Cortina hinchable: Es un airbag que va colocado en la parte interior del marco del coche. Aprisiona la cabeza de forma controlada e impide que ésta se golpee contra la ventanilla, los montantes o el marco, al tiempo que evita que penetren objetos del exterior. Se infla en 25 milésimas de segundo y recubre el techo del habitáculo desde su parte delantera hasta los montantes traseros, protegiendo tanto a los ocupantes de la parte delantera como trasera. BMW y Volvo han sido las primeras en presentarlo.
-Trasero: La marca japonesa Nissan ya lo ofrecía en 1993 en las berlinas de su gama más alta. El airbag trasero persigue disminuir el impacto sobre el rostro y la cabeza de los pasajeros que ocupan el asiento trasero en caso de choque frontal. Sólo está pensado para el lado izquierdo del asiento trasero y va instalado en la parte superior del respaldo del asiento delantero. La capacidad de la bolsa es de 100 litros.
-Air Belt: Se puede denominar cinturón de seguridad con airbag incorporado. Fue presentado por Honda y su objetivo es reducir la presión sobre la caja torácica durante el accidente. En el momento del impacto, la unidad de control envía una señal que inicia el inflado de la parte del cinturón que va del hombro a la cintura, lo que hace que actúe parcialmente como un pretensor, al reducir el juego del cinturón; al mismo tiempo, reduce el movimiento de la cabeza y la presión en la caja torácica.
Funcionamiento
Tres sensores independientes situados en el vano motor y en el habitáculo en caso de choque a más de 30km/h cierran el circuito eléctrico, a raíz de lo cual un detonador activa un generador de gas, cuyo propulsante sólido hincha en fracciones de segundo la bolsa de aire.
Este se basa en la absorción de la energía cinética del choque mediante la amortiguación que produce una bolsa llena de gas. Al chocar contra la bolsa, que debe estar completamente inflada en ese momento, el cuerpo transmite a la misma su energía, al tiempo que ésta le impide que se mueva y lesione. Pero sin olvidar que el airbag no es una simple almohada, que hace que el impacto sea contra algo blando, sino un complejo sistema amortiguador cuyo valor protector depende de su exacta adaptación al vehículo.
Esquema del funcionamiento de un airbag para el conductor
Historia del airbag
El airbag nació en Estados Unidos y su desarrollo fue muy lento. Sin embargo, una vez que se comprobó su eficacia, la carrera de los investigadores está siendo imparable y su implantación en los vehículos también. En estos momentos, además de lo que podíamos denominar airbag convencional (el delantero, tanto para conductor como para pasajero), existe un airbag para cada tipo de colisión y cada ocupante.
Fueron los años 30 y el mundo de la aviación en particular los que vieron nacer el concepto de bolsa de aire. La primera patente para su instalación en un coche se registró en Estados Unidos en 1953. Consistía en un acumulador de gas comprimido que hinchaba unas bolsas colocadas en el volante, panel de instrumentos y guantera. Este diseño lo utilizó General Motors a mediados de los 70 y se comprobó que podía causar heridas muy importantes en el torso del conductor si éste estaba demasiado cerca del volante o que el pasajero podía resultar herido en las piernas si no estaba sentado adecuadamente.
Hay que constatar, además, que el desarrollo del airbag fue muy lento. El primer gran empujón lo recibió en 1978, gracias a una norma de la administración norteamericana que incluyó el airbag como un elemento de seguridad pasivo o automático. Fue Mercedes quien, en 1981, ofreció por primera vez este dispositivo para el conductor como elemento opcional en alguno de sus modelos; seis años más tarde incorporó el airbag para el acompañante. Seguidamente lo hicieron Ford, Chrysler, BMW, Saab, Porsche y Volvo, pero siempre como opción. El primero que equipó de serie uno de sus modelos con este dispositivo fue Ford, con el lanzamiento del Mondeo; posteriormente lo amplió a toda su gama, iniciando así la carrera imparable del airbag como un elemento de seguridad no destinado, exclusivamente, a los modelos más caros.
Otro de los hitos más importantes es la aparición, hace dos años, del denominado "airbag-inteligente", que incorpora sensores en el asiento, capaces de detectar hasta el más mínimo movimiento del ocupante del asiento y de suprimir su funcionamiento, en caso de colisión, cuando el ocupante está demasiado cerca del salpicadero, si va sentado un niño o si el asiento está vacío. Los pioneros han sido Mercedes, en su "Roadster SLK", y más recientemente la firma Autoliv, con su "smart-airbag" airbag inteligente.
Y, desde luego, en esta rápida carrera hay que destacar la aparición de airbags que protegen todas las partes del cuerpo y a todos los ocupantes del vehículo. Así, muy pronto algunas marcas incorporaron, en sus vehículos de alta representación, airbag en el asiento trasero, necesitando una estructura especial en el asiento delantero para poder instalarlo.
El siguiente paso se centró en las colisiones laterales: el segundo tipo de colisión más común tras el choque frontal. Opel sitúa el porcentaje de estos choques en un 24% de todos los accidentes. Para Volvo, además, provocan numerosas lesiones, debido a que, en este tipo de golpes, la protección que recibe el pasajero frente a la fuerza del impacto sólo viene dada por la puerta y 20 ó 30 centímetros de espacio.
3.2.3.4 SILLAS PARA NIÑOS
La respuesta de las sillas actuales ante una colisión lateral es aceptable, pero no óptima. Si un niño viaja sin elementos de seguridad infantil en un vehículo que sufra un impacto a 50 km/h no tiene ninguna posibilidad de sobrevivir al accidente, según una reciente investigación del Investigación Aplicada del Automóvil (IDIADA) y el Real Automóvil Club de Cataluña (RACC). Tampoco sirve utilizar el cinturón de seguridad del vehículo. Sólo el uso de una silla homologada garantiza, al menos, su supervivencia. Sin embargo, la respuesta de estas sillas ante un impacto lateral es mejorable.
La eficacia de las sillas de seguridad para niños está demostrada cuando un automóvil se ve involucrado en un impacto frontal, una colisión por alcance o sufre un vuelco. Diversas investigaciones y los continuos ensayos dinámicos a que se someten estos elementos para su homologación garantizan su respuesta óptima. Sin embargo, la mitad de los accidentes de carretera y el 65% de los urbanos son golpes laterales o frontales descentrados, en los que éstas no se prueban y no son tan eficaces.
Un estudio reciente del IDIADA y el RACC sobre el comportamiento en impactos laterales de los más utilizados de estos elementos infantiles pone de relieve que la respuesta de las sillitas en este tipo de accidente es aceptable, pero no óptima, si bien demuestra que su utilización es la única garantía de supervivencia para el niño en un golpe de esas características. La investigación ha demostrado que, en un impacto lateral, el asiento más seguro para la silla es el trasero central, el más lejano de las puertas del vehículo, sin que importe si ésta se ajusta con un cinturón de dos o de tres puntos. Sin embargo, en el caso de uno mayor que utilice complementos del cinturón como cojín elevador, este asiento sólo es recomendable si su cinturón es de tres puntos. Y, en todo caso, la sillita es incompatible con el asiento delantero si éste lleva airbag de acompañante.
4. INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO
Hasta aquí se han podido ver las distintas caras de la seguridad y los complejos planteamientos que trae consigo. A este respecto se sabe, que hasta el día de hoy sólo hay en España relativamente pocas disposiciones obligatorias acerca de cómo ha de diseñarse un automóvil seguro en función de las conclusiones tecnológicas de actualidad. Lo que se ha conseguido hasta ahora se debe por lo tanto, en gran parte, a la iniciativa propia de la industria automotriz. Y eso resulta ser mucho, si bien rara vez se habla de ello. Es decir, casi toda la investigación realizada es fruto de los diferentes fabricantes sin estar presionadas por una ley o una demanda popular.
Antecedentes
No desde siempre los fabricantes le han dado importancia a la seguridad, pero sin darse cuenta, con su afán de conseguir vehículos más rápidos y potentes tuvieron que equiparlos con mejores frenos, una dirección más fiable y unas buenas suspensiones, de este modo estaban avanzando en seguridad activa. Décadas más tarde, cuando empezaron los análisis de accidentes reales, crearon el cinturón de seguridad de dos puntos de anclaje y posteriormente el de tres (hace 40 años) y también se empezó a fabricar carrocerías con deformación programada.
Ensayos de Seguridad
Los fabricantes cada año invierten grandes sumas en la investigación y desarrollo, para seguir incrementando la seguridad activa y pasiva de los vehículos. La envergadura y complejidad de las actividades desempeñadas a este respecto son enormes: así por ejemplo, un solo prototipo de carrocería, producido en manufactura artesanal para una prueba de choque, cuesta aproximadamente unos veinticinco millones.
Muchas cosas pueden simularse actualmente con el ordenador, pero siguen siendo indispensables los ensayos de choque. Conjuntamente con ensayos de componentes, los cuales se analizan en laboratorios para situaciones de accidentes y sus consecuencias, permiten deducir fiablemente la forma cómo se comporta un vehículo en la situación de urgencia real y permiten observar lo que ocurre con los ocupantes.
Maniquíes de ensayo, de alto nivel tecnológico (Dummies), informan con exactitud, en simulaciones de choque, acerca de los posibles riesgos de lesiones para los ocupantes y terceros afectados.
Los asientos del conductor y acompañante, pero también frecuentemente las plazas traseras van ocupados por modernos maniquíes en todos los ensayos de choque. Son maniquíes de ensayo altamente tecnificados, equipados con sensores ultrasensibles, que prácticamente pueden reproducir todo lo que actúa sobre el cuerpo humano en un accidente. También la talla, masa y cinemática de estos humanoides presenta, en términos generales, cotas parecidas a las de ocupantes en vivo. Por tal motivo, ya no es concebible la moderna investigación de accidentes sin estos candidatos de prueba. Puesto que suministran al experto resultados realistas y próximos a la vida real, que pueden ser transmitidos en gran escala al ser humano dentro de ciertos límites.
Sólo cuando todas las pruebas discurren a plena satisfacción de los ingenieros de ensayo del fabricante “X” se otorga el visto bueno para la producción en serie.
Nuevos proyectos
Michelín anuncia su nueva rueda:
Michelín y Pirellí crean un nuevo sistema llamado Pax system que consiste en una rueda indesllantable hecha con una goma que puede soportar muy bien el desgaste y la elevada temperatura, cualidades que le confieren la capacidad de rodar deshinchada durante 200 km a una velocidad máxima de 80km/h.
También es un excelente neumático en estado normal. Muestra una excelente adherencia y durabilidad.
La vanguardia * Motor - 14 * Domingo, 11 Julio 1999
Ford: Sistema de sujeción avanzado
Este sistema en desarrollo por Ford esta compuesto por una centralita que se encarga de activar los airbag solo cuando son necesarios. Los niveles de energía empleados en el inflado del airbag se adaptan a la gravedad del accidente, al uso del cinturón de seguridad, así como a la distancia del conductor respecto a la bolsa de aire. El conjunto del sistema reconoce además si el asiento del copiloto está o no ocupado y el peso estimado del pasajero. En total casi una docena de subsistemas que analizan las condiciones en el momento del impacto y activan automáticamente los dispositivos de seguridad más apropiados.
Revista Autopista Nº 2061 Pág. 19
5. CONCLUSIÓN
En estas páginas se han expuesto multitud de sistemas y mecanismos que hacen de un automóvil una máquina realmente segura, esta evolución es el fruto de décadas de investigación. Toda esta información expuesta no es simplemente una enumeración de los sistemas más importantes, sino una explicación del concepto de seguridad en el automóvil. Éste concepto se apoya en que el responsable es el conductor, el vehículo es una mera ayuda en la conducción y, llegado el caso, paliador de los posibles daños físicos causados por un accidente.
Los accidentes ocurren porque los conductores no ven el peligro que supone estar rodando a 150Km/h. Esta velocidad puede ser considerada normal en muchas autopistas aunque el límite esté en 120Km/h. Es cierto que a esa velocidad si el conductor usa correctamente la “seguridad” de su coche, el peligro es menor, porque un ABS permite la frenada apurada en curva, también un ESP puede reducir la inestabilidad del coche en virajes y conseguir así un mayor control y, en caso de impacto, el airbag con los cinturones de seguridad (bien colocados) pueden salvarle la vida. Los sistemas de seguridad son buenos pero esta dicho que son un arma de doble filo: cuanta más seguridad más confianza.
Para finalizar este trabajo ha de ser recordada una frase: “Un coche bien pensado puede salvar vidas condenadas por las leyes de la física y por la locura de sus conductores”. Pero seria mejor cortar el problema de raíz, con una campaña de envergadura mayor a la actual4, Esta campaña debería formar sobre el uso correcto de los sistemas de seguridad, sus limitaciones y en que estado no es debido conducir.
6. BIBLIOGRAFÍA
Información
1. Apuntes: Concesionario BMW
RACC
Salón Internacional del Automóvil en Barcelona
2. Catálogos: BMW Magazine (fotos) y Service (información)
CITROËN Saxo 1998
Escola Racc Turismos Curso de Seguridad y Conducción.
MERCEDES ML 320
MICHELÍN (RACC)
SEAT Toledo e Ibiza
VOLKSWAGEN Passat
VOLVO 1999
3. Prensa: Automóvil El Periodico de Catalunya 12/11/97
Autopista nos: 2019, 2060, 2061, 2072
CIENCIA y VIDA de La Vanguardia 27/01/96
Economía La Vanguardia 12/11/97
Economía/Motor El Mundo 12/11/97
“Ley de Tasas máximas” DGT Ministerio de interior
TRÁFICO (dgt) nos: 130, 131, 132
4. WWW: http://www.dgt.es/dgt/notasprensa/inforalcohol.pdf
5. Otros: Carta a usuarios Mercedes Classe A “Instalación de ESP en Classe A” Mayo/98
Visitas
Concesionario BMW Caymat de Mataró
RACC c/ Valencia/Urgel
Salón internacional del Automóvil en Barcelona (Problema con las fotos)
Metodología
Escáner para las fotos.
Explorador de Internet “Netscape Navigator 4.5”
Procesador de textos “Microsoft Word 97 y 2000”
Retoque Fotográfico “Paint Shop Pro 5” y “Adobe PhotoShop 5”
1. Introducción Pág. 3
1 “El desinterés por la vida”, en CIENCIA y VIDA de La Vanguardia 27/01/96 Pág.13
2 Bjorn Lundell en “La mayor Locura” CIENCIA y VIDA de La Vanguardia 27/01/96 Pág.13
2. Los accidentes de tráfico Pág. 6
“Escola Racc Renault Turismos” Curso de Seguridad y Conducción (SIC)
“VIVE, el mensaje positivo” Revista TRÁFICO AÑO XIV - Nº 130 Mayo-Junio 98
3 “Ley de Tasas máximas” Dirección General de TRÁFICO Ministerio de interior 07/05/99
3. Los Sistemas de Seguridad Pág. 7
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Activa Pág. 8
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Activa Pág. 10
Tren de Rodaje
Catalogo Gama Volvo 1999 en Salón del Automóvil
BMW “Nuevos Automóviles” 10/04/91
Catalogo Mercedes ML 320 en Salón del Automóvil
Catalogo Gama Volvo 1999 en Salón del Automóvil
BMW “Nuevos Automóviles” 10/04/91
Catalogo Mercedes ML 320 en Salón del Automóvil
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Activa Pág. 11
Tren de Rodaje Dirección
Catalogo Citroën Saxo 1998 en Salón del Automóvil
BMW “Nuevos Automóviles” 10/04/91
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Activa Pág. 12
Tren de Rodaje Frenos
“ABS Un elemento casi indispensable”en Revista Autopista Nº 2060 05/01/99 Pág. 92
“Mejorar la frenada” en Revista Autopista Nº 2061 12/01/99 Pág. 92
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Activa Pág. 14
Tren de Rodaje Neumáticos
Michelín Información escuelas de conducción Michelín 1998 Año del centenario
“Test de neumáticos” Revista TRÁFICO AÑO XIV - Nº 131 Julio-Agosto 98
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Activa Pág. 21
Tren de Rodaje ESP
“El arte del equilibrio” en Revista Autopista Nº 2019 24/03/98 Pág. 35
“Motor de Arranque” y “Controles de Estabilidad” en R. Autopista Nº 2072 30/03/99 Pág. 3 y 24-29
“Mercedes Classe A” Economía/Motor El Mundo 12/11/97
“El cotxe volador” Automóvil El Periodico de Catalunya 12/11/97
“Mercedes hiberna su Classe A” Economía La Vanguardia 12/11/97
Carta a usuarios Mercedes Classe A “Instalación de ESP en Classe A” Mayo/98
“Motor de Arranque” y “Controles de Estabilidad” en R. Autopista Nº 2072 30/03/99 Pág. 3 y 24-29
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Activa Pág. 22
Tren de Rodaje Suspensión
Catalogo SEAT Toledo 1999 en Salón del Automóvil
BMW “Nuevos Automóviles” 10/04/91
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Activa Pág. 23
Acondicionamiento Fisiológico
Catalogo Gama Volvo 1999 en Salón del Automóvil
BMW “Nuevos Automóviles” 10/04/91
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Pasiva Pág. 24
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Pasiva Pág. 25
Física de Accidentes
BMW “Nuevos Automóviles” 10/04/91
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Pasiva Pág. 26
Carrocería de Seguridad Carrocería
Catalogo SEAT Ibiza 1999 en Salón del Automóvil
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Pasiva Pág. 27
Carrocería de Seguridad Absorción Programada de la Energía
BMW “Nuevos Automóviles” 10/04/91
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Pasiva Pág. 29
Carrocería de Seguridad Habitáculo Resistente
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Pasiva Pág. 30
Carrocería de Seguridad Sistema de Combustible Seguro
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Pasiva Pág. 31
Carrocería de Seguridad Sólido Habitáculo Antivuelco
BMW “Nuevos Automóviles” 10/04/91
Apuntes del salón del automóvil de 1999
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Pasiva Pág. 32
Sistema de Retención de Ocupantes
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Pasiva Pág. 35
Sistema de Retención de Ocupantes Cinturón de Seguridad
Catalogo Citroën Saxo 1998 en Salón del Automóvil
Catalogo Gama Volvo 1999 en Salón del Automóvil
BMW “Nuevos Automóviles” 10/04/91
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Pasiva Pág. 38
Sistema de Retención de Ocupantes Reposacabezas
Todo lo que se debe saber sobre el reposacabezas R. TRÁFICO AÑO XIV - Nº 130 Mayo-Junio 98
Apuntes del salón del automóvil de 1999
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Pasiva Pág. 44
Sistema de Retención de Ocupantes AirBag
AIRBAG, el salvavidas Revista TRÁFICO AÑO XIV - Nº 130 Mayo-Junio 98
Apuntes del salón del automóvil de 1999 y en la oficina RACC c/ Valencia/Urgel
Catalogo Volskwagen Passat 1999 en Salón del Automóvil
3. Los Sistemas de Seguridad Seguridad Pasiva Pág. 45
Sistema de Retención de Ocupantes Sillas para Niños
“Impacto Súbito, SILLITAS DE NIÑOS ” R. TRÁFICO AÑO XIV - Nº 132 Septiembre-Octubre 98
4. Investigación y Desarrollo Pág. 47
Apuntes del salón del automóvil de 1999
BMW “Nuevos Automóviles” 10/04/91
4. Investigación y Desarrollo Pág. 49
Nuevos Proyectos
5. Conclusión Pág. 50
4DGT - Ministerio de Interior
6. Bibliografía Pág. 51
INDÍCE
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Enviado por: | Gerard Rojas |
Idioma: | castellano |
País: | España |