Seguridad Pasiva y Activa en Vehículos: Diseño y Componentes para la Protección del Ocupante

Introducción

La seguridad en los vehículos es un factor crucial para la protección de los ocupantes en caso de accidente. Se divide en dos categorías principales: seguridad pasiva y seguridad activa.

Seguridad Pasiva

Seguridad pasiva: Se refiere a los sistemas y componentes que ayudan a minimizar las lesiones de los pasajeros en caso de impacto. Algunos ejemplos son:

  • Airbags: Cojines inflables que se despliegan en caso de choque para amortiguar el impacto del cuerpo contra el volante, el tablero o los asientos.
  • Pretensores: Sistemas que tensan automáticamente los cinturones de seguridad para mantener al ocupante sujeto al asiento en caso de impacto.

Seguridad Activa

Seguridad activa: Se refiere a los sistemas que ayudan a evitar accidentes o situaciones peligrosas. Algunos ejemplos son:

  • ABS (Sistema Antibloqueo de Frenos): Evita que las ruedas se bloqueen durante el frenado, permitiendo al conductor mantener el control del vehículo.
  • ESP (Programa Electrónico de Estabilidad): Ayuda a mantener el control del vehículo en situaciones de pérdida de adherencia, como curvas o superficies resbaladizas.

Seguridad Preventiva

Seguridad preventiva: Se refiere a los sistemas que ayudan a reducir las condiciones de peligro y crear un clima confortable en el habitáculo. Algunos ejemplos son:

  • Detector de peatones: Sistema que detecta la presencia de peatones en la trayectoria del vehículo y alerta al conductor para evitar un posible atropello.

Sistemas de Ayuda a la Conducción

Sistemas de ayuda a la conducción: Ayudan al conductor mejorando las condiciones de circulación. Algunos ejemplos son:

  • Control de crucero: Sistema que mantiene la velocidad del vehículo constante, liberando al conductor de la necesidad de pisar el acelerador.

Seguridad de Uso

Seguridad de uso: Se refiere a los sistemas que reducen las posibilidades de robo del vehículo. Algunos ejemplos son:

  • Alarmas: Sistemas que alertan al propietario en caso de intento de robo.
  • Inmovilizadores: Sistemas que impiden el arranque del vehículo sin la llave original.

Estadísticas de Accidentes

Los choques frontales representan el 64% de los accidentes, los laterales el 20%, los choques posteriores son irrelevantes, y el resto son vuelcos e incendios.

Diseño de la Estructura del Vehículo

El diseño de las puertas es vital y deben permanecer cerradas incluso en caso de deformación grave, pero facilitando el acceso al interior. La energía del choque debe encontrar vía libre sin perjudicar gravemente el habitáculo. El tanque de combustible debe estar situado fuera de la zona de deformación.

Minimización Constructiva en Accidentes

  • Elementos y dispositivos de seguridad como columna de dirección retráctil.
  • Diseño interior que procure que ningún pasajero se golpee contra aristas que puedan causarle daño.
  • Revestimientos interiores que cumplan la norma de inflamabilidad.
  • Sistemas de retención como el anclaje y la forma de los asientos.

Características Constructivas de la Seguridad Pasiva

La soldadura láser de láminas de chapa de distintos espesores permite obtener zonas de resistencia elevada sin añadir elementos de refuerzo. Las zonas más críticas se refuerzan con barras de acero de alta resistencia. Los fabricantes incorporan otros refuerzos:

  • Arcos de las puertas laterales, montantes centrales, travesaños del techo para aumentar la seguridad en caso de vuelco.
  • Travesaño delantero fabricado con otros materiales y distinto espesor, la unión con los largueros se hace por soldadura.
  • El subchasis delantero para atenuar los efectos de un impacto frontal.
  • El paragolpes delantero incorpora una pieza anticolisión.
  • El paragolpes trasero también.
  • Los vehículos con bastidor, además de utilizar bastidores en escalera con gruesos largueros transversales, el bastidor se integra dentro de la estructura monocasco para aumentar la rigidez.

Deformación Programada

Se pretende dar una retención progresiva de la energía liberada en el choque para evitar la transmisión de cargas extremas a los ocupantes. Los componentes más importantes son:

  • Largueros delanteros inferiores: Dos vigas paralelas parten del travesaño delantero.
  • Largueros delanteros superiores: Se encuentran ubicados por encima de los pasos de rueda.
  • Travesaño delantero: Suele ser muy rígido.
  • Pilares: Refuerzan lateralmente la estructura y junto con los largueros del techo forman el arco que configura el habitáculo.
  • Largueros traseros: Absorben energía en impactos traseros.
  • Largueros laterales inferiores: Piezas de gran tamaño que aportan rigidez a la carrocería, están formadas por chapas con costuras de soldadura por compresión con espesores de aumento progresivo.
  • Vigueta transversal (salpicadero): Proporciona rigidez al habitáculo.
  • Travesaño del techo: Asegura el espacio de seguridad en caso de vuelco.
  • Barras laterales: Evitan o minimizan las consecuencias de los golpes laterales.

Comportamiento de la Estructura Delantera

Los largueros suelen unirse por uno o dos travesaños delanteros que tienen la misión de distribuir la energía del choque a todo el frontal cuando el impacto se produce solo en un lado del vehículo. Soluciones de los fabricantes:

  • Adopción de largueros delanteros en horquilla que distribuyen equitativamente la fuerte energía del choque hasta los componentes sustentadores del habitáculo.
  • En colisiones tipo»offse», el piso del lado opuesto al choque también participa en la absorción de energía.
  • Utilización de refuerzos debajo del piso y en el soporte de la palanca de cambios.
  • Forma cónica o piramidal en la sección de los largueros conseguirá que estos absorban energía progresivamente mediante su autoembuticion.
  • Refuerzos de los capós suelen disponer de puntos fusibles que hacen que se doblen por su parte media para que no se incrusten en la luna parabrisas.

Comportamiento de la Estructura Trasera

Comienzan a deformarse los anillos de seguridad central y superior cerrados por la cintura de las puertas y los pilares reforzados, también se deforma la base del piso por las zonas con pliegues para la deformación programada. En un choque posterior ha de conseguirse que el depósito de combustible se mantenga aislado, y que las puertas se puedan abrir fácilmente después del impacto. El aumento de seguridad se consigue:

  • Se sustituyen los perfiles abiertos de los largueros traseros por perfiles cerrados.
  • Se refuerzan las fijaciones entre el travesaño trasero y los montantes.
  • Se refuerzan los armazones de los laterales y los pasos de ruedas traseros.
  • La rueda de repuesto suele encontrarse en el centro para incrementar la seguridad al actuar ejerciendo una función similar al motor en la parte delantera.
  • El depósito de combustible se encuentra lo más protegido posible y lejos del parachoques trasero.
  • La configuración de las bisagras de la tapa del maletero debe evitar la intrusión de la misma en el habitáculo.

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