Sistemas de seguridad en el automovil
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 accidentes de tráfico.
Cada vez hay modelos de automóviles con mayor seguridad, pero ¿de que sirve esto si no realizamos un uso responsable?. Las principales causas de accidentes de tráfico son las siguientes:
Exceso de confianza, ya que, los automóviles incorporan cada vez mejores sistemas de seguridad como el ABS, airbag..., esto da lugar a una conducción más arriesgada.
Conductores desinformados: algunos conductores usan de manera incorrecta o no saben utilizar los nuevos sistemas de seguridad.
El alcohol: es una de las principales causas que provoca accidentes de tráfico. Además las tasas de alcohol permitidas son muy elevadas. Esta permitido 0,5g/l aunque el hecho de haber ingerido alcohol interfiere en la manera de conducir de una persona. Por ello lo más indicado es ' si bebes no conduzcas'.
En el automóvil hay numerosos sistemas para aumentar la seguridad, podemos distinguir entre dos tipos de sistemas de seguridad: activa y pasiva.
Seguridad pasiva.
Estos sistemas de seguridad tienen que ver con el uso del automóvil por parte del conductor. Los sistemas de seguridad activa más importantes son:
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.
El tren de rodaje esta formado por los siguientes elementos:
- 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.
- 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.
- 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.
- Sistema Electrónico de Estabilidad (ESP): sistema electrónico que corrige las pérdidas de trayectoria provocadas por un excesivo subviraje o sobreviraje, 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. Conclusiones del sistema ESP:
1. 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.
2. No «arregla» diseños deficientes de la suspensión, aunque permite alcanzar los límites de éstos con mayor tranquilidad.
3. 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.
4. 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.
5. Es fundamental que neumáticos, presiones, amortiguadores y cotas de suspensión estén en perfectas condiciones para que la eficacia del ESP sea óptima.
6. 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.
7. 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.
Para probar el funcionamiento del sistema ESP se han realizado una serie de pruebas: manejabilidad sobre mojado, curva de doble radio, esquivar sobre hielo, encadenamiento de varias curvas.
Aqui os pongo dos videos que explican el funcionamiento del sistema EPS:
Video 1
- Suspensión: su función es disminuir el balanceo de la carrocería y mejorar la estabilidad del vehículo.
Acondicionaliento 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.
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.
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. Los elementos de seguridad pasiva más importantes son:
Carrocería de seguridad, elementos más importantes:
-Carrocería: 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.
- Habitáculo resistente, es decir, que soporte todo tipo de colisiones.
- 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.
- Sólido habitáculo antivuelco, que los materiales que formen la carrocería sean uniformes para que no se produzcan vuelcos.
Sistema de retención de ocupantes: 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.
-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. Para que el cinturón ejerza su función tiene que estar bien ajustado al cuerpo del ocupante. El cinturón tienen sus ventajas y desventajas, ayuda a que no salgas disparado por el cristal pero, puede causar lesiones musculares.
-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.
- 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. Funciones:
1. Evitar el impacto del conductor o del pasajero contra los elementos duros del vehículo (volante, salpicadero, parabrisas, etc.).
2. Absorber parte de la energía cinética del cuerpo.
3. Proteger a los ocupantes del impacto de cristales provenientes del parabrisas.
4. Disminuir el movimiento de la cabeza y el riesgo de lesiones cervicales.
Tipos de airbag:
1. 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.
2. 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.
Dato importante: 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.
Otros tipos de airbags:
- 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 del airbag:
- 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. Tampoco sirve utilizar el cinturón de seguridad del vehículo. Sólo el uso de una silla homologada garantiza, al menos, su supervivencia.
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. 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.
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.
