Air - bags para motocicletas

En la industria de las motocicletas hace bastante tiempo que se ha estado trabajando en perfeccionar la seguridad de los pilotos en base a la tecnología de airbags. Se instalaron en los chasis de las motos y otras firmas intentaron lo propio desarrollando también chalecos con airbag. El más novedoso y eficaz sistema de este tipo lo presentó la compañía italiana de equipos de protección para el motociclismo deportivo, “Dainese“, que ha creado una innovadora tecnología para la seguridad de los pilotos.

La firma italiana desarrolló un chaleco con airbag llamado “D-air Street”, cuyo sistema deriva del “D-Air Racing” de competición que fue probado en Moto GP, la máxima categoría del mundial de motocliclismo. Si bien el D-air Street viene de este sistema, funciona de manera distinta. Este modelo para motos de calle se constituye de dos elementos: una bolsa como tal en la prenda de vestir y un mecanismo en torno al cuadro de instrumentos de la moto.

Este chaleco con airbag se activa de manera electrónica por la información que entregan todos sus componentes, que son un conjunto de acelerómetros y sensores de alta tecnología. Estos están interconectados por señales de radio los cuales se ubican en la motocicleta (en la zona del manubrio y debajo del asiento).

A través de un pequeño tablero digital se puede monitorear el estado y funcionamiento del sistema el cual verifica los datos del piloto e incluso un pasajero. Todo esto se realiza mediante una tarjeta SIM que es muy parecida a las que utilizan los teléfonos celulares.

La activación del chaleco D-air Street de Dainese es muy rápida, ya que ante un eventual accidente o colisión en solo 45 milisegundos y a velocidades mayores de 7 kph se inflará el chaleco en base a dos generadores de gas.

Al activarse el dispositivo de seguridad pasiva este airbag protegerá la clavícula, el pecho y la espalda. También limita el movimiento del cuello y protege la parte alta del abdomen. Los resultados se han comprobado en varias pruebas de choque, como las que se muestran en el siguiente video, donde se ve el funcionamiento del chaleco con airbag.

La compañía italiana Dainese garantiza una disminución de la fuerza del impacto de hasta un 87% si se agrega un protector adicional a la espalda del piloto.

Monitoreo de sueño

Su funcionamiento se basa en un dispositivo equipado con una cámara en miniatura, que mide la somnolencia del conductor a través del parpadeo del ojo. Se barajaron varias posibilidades, como parámetros de conducción o movimientos de cabeza. Finalmente, se optó por el movimiento de párpado, considerado el más fiable de todos ellos para detectar cuándo un conductor se está quedando dormido. La cámara funciona con un sensor que mide el movimiento y lo asocia a un estado concreto. Está diseñada para observar cualquier tipo de conductor (altura, edad, sexo), es eficaz con cualquier condición de iluminación y es resistente a las vibraciones del coche o a los cambios de temperatura.En cuanto al modo de alerta, todavía se barajan varias posibilidades. 

Se busca un sistema que no asuste al conductor y que, a su vez, sea efectivo para avisarle. Además, VW contempla la posibilidad de complementar este dispositivo con otros sistemas de ayuda a la conducción como el control de distancia o la asistencia de cambio de carril. Estos sistemas ya existen y vienen incorporados en muchos turismos. Os citamos varios ejemplos patentados por Volkswagen: Control Automático de Distancia (ACC) o el Front Scan y el Side Scan (sistemas de control del entorno del automóvil).También encontramos otros dispositivos de conducción inteligente en el mercado, como el sistema eCall, llamada de emergencia integrada en el automóvil o sistemas de detención de obstáculos en el ángulo muerto del automóvil. En definitiva, todos estos sistemas tienen como objetivo facilitar la conducción y reducir el número de muertes en la carretera (que mantienen aún cifras escandalosas).

Sensor de distancia

Un sensor de proximidad es un transductor que detecta objetos o señales que se encuentran cerca del elemento sensor.

Existen varios tipos de sensores de proximidad según el principio físico que utilizan. Los más comunes son los interruptores de posición, los detectores capacitivos, los inductivos y los fotoeléctricos, como el de infrarrojos.

El final de carrera o sensor de contacto (también conocido como "interruptor de límite") o limit switch, son dispositivos eléctricos, neumáticos o mecánicos situados al final del recorrido de un elemento móvil, como por ejemplo una cinta transportadora, con el objetivo de enviar señales que puedan modificar el estado de un circuito. Internamente pueden contener interruptores normalmente abiertos (NA), cerrados (NC) o conmutadores dependiendo de la operación que cumplan al ser accionados. Generalmente estos sensores están compuestos por dos partes: un cuerpo donde se encuentran los contactos y una cabeza que detecta el movimiento. Su uso es muy diverso, empleándose, en general, en todas las máquinas que tengan un movimiento rectilíneo de ida y vuelta o sigan una trayectoria fija, es decir, aquellas que realicen una carrera o recorrido fijo, como por ejemplo ascensores, montacargas, robots, etc.

Sensor de frenado de emergencia

Vehículos por delante, por detrás, por todos los lados, cruces, semáforos, un apelotonamiento de camiones, autobuses, motocicletas, ciclistas y peatones.

Basta un instante de despiste y ya es inevitable una colisión. Tres cuartas partes de todos los accidentes con lesionados ocurren dentro de las poblaciones con hasta una velocidad de 30 km/h. Estadísticas de accidentes han dado como resultado que en aprox. un 12 % de todos los accidentes de automóviles se frenó muy vacilantemente y en aprox. un 50 % ni siquiera eso.

Aquí interviene el asistente de frenada de emergencia. "Emergency Brake Assist – City“ es un asistente de frenada de emergencia limitado a los 30km/h. Puede evitar colisiones a una gama baja de velocidad, y si no fuera posible esto, las consecuencias de una colisión son mucho más leves.

Un sensor óptico equipado con infrarrojos vigila el espacio existente delante del vehículo hasta diez metros de distancia. El sensor está instalado detrás del parabrisas a la altura del sensor de lluvia y del espejo retrovisor interior.  La electrónica del sensor calcula la distancia hasta un posible vehículo delantero.

Si esta distancia se reduce tan rápidamente que amenaza una colisión, se pone entonces en alarma la instalación de frenos y los forros del freno por ejemplo se acercan a los discos de freno. Si el conductor frena ahora también, dispone entonces de una mejor potencia de frenada.

Si va despistado y no hace indicio alguno de que se haya dado cuenta del peligro de colisión, por ejemplo al reducir o aumentar la presión del acelerador y del freno, el sistema EBA-City frena entonces automáticamente en el último momento. Así se puede evitar un accidente hasta una diferencia de velocidad de 15km/h y además se reduce mucho la gravedad de la colisión.

Cinturones pirotécnicos

Los cinturones de seguridad pirotécnico de los coches modernos tienen estos sistemas, pero antes de detallar su funcionamiento, vamos a retraernos un poco en la historia. Al principio, los cinturones eran de dos puntos y sujetaban la cadera, pero eran ineficaces para sujetar el resto del cuerpo. Posteriormente llegaron los cinturones de tres puntos, que sujetan cadera y torso. Por eso se inventó el pretensor, que en sus versiones iniciales funcionaba de forma mecánica o eléctrica. El sistema más moderno es el pretensor pirotécnico, cuya misión consiste en tensar el cinturón inmediatamente después de detectarse una colisión cuando la centralita electrónica lo considera oportuno, y trabaja en conjunto con los airbags. El sistema pirotécnico provoca una pequeña explosión (de forma controlada) que tira del cinturón para ceñirlo al cuerpo. Bien por no llevarlo ajustado correctamente, por haberse movido o por holguras existentes por la ropa, el pretensor maximiza la efectividad del cinturón pegándolo al cuerpo. 

Control de estabilidad

El control de estabilidad es un elemento de seguridad activa del automóvil que actúa frenando individualmente las ruedas en situaciones de riesgo para evitar derrapes, tanto sobrevirajes, como subvirajes. El control de estabilidad centraliza las funciones de los sistemas ABS, EBD y de control de tracción.

El control de estabilidad fue desarrollado por Bosch en 1995, en cooperación con Mercedes-Benz y fue introducido al mercado en el Mercedes-Benz Clase S bajo la denominación comercial Elektronisches Stabilitätsprogramm (en alemán "Programa Electrónico de Estabilidad", abreviado ESP). El ESP recibe otros nombres, según los fabricantes de vehículos en los que se monte, tales como Vehicle Dynamic Control ("control dinámico del vehículo", VDC), Dynamic Stability Control ("control dinámico de establidad", DSC), Electronic Stability Control ("control electrónico de establidad", ESC) y Vehicle Stability Control ("control de establidad del vehículo", VSC), si bien su funcionamiento es el mismo.

El sistema consta de una unidad de control electrónico, un grupo hidráulico y un conjunto de sensores:

-Sensor de ángulo de dirección: está ubicado en la dirección y proporciona información constante sobre el movimiento del volante, es decir, la dirección deseada por el conductor.

-Sensor de velocidad de giro de rueda: son los mismos del ABS e informan sobre el comportamiento de las mismas (si están bloqueadas, si patinan ...) 

-Sensor de ángulo de giro y aceleración transversal: proporciona información sobre desplazamientos del vehículo alrededor de su eje vertical y desplazamientos y fuerzas laterales, es decir, cual es el comportamiento real del vehículo y si está comenzando a derrapar y desviándose de la trayectoria deseada por el conductor.

El control de estabilidad puede tener multitud de funciones adicionales:

-Hill Hold Control o control de ascenso de pendientes: es un sistema que evita que el vehículo retroceda al reanudar la marcha en una pendiente.

-"BSW", secado de los discos de frenos.

-"Overboost", compensación de la presión cuando el líquido de frenos está sobrecalentado.

-"Trailer Sway Mitigation", mejora la estabilidad cuando se lleva un remolque, evitando el efecto "tijera".

-Adaptive Control (LAC), que permite conocer la posición y el volumen de la carga en un vehículo industrial ligero. Con esta función se evita un posible vuelco por la pérdida de la estabilidad. También se le denomina Adaptive ESP para la gama de vehículos de Mercedes. Está de serie en la Mercedes-Benz Vito y Sprinter y en la Volkswagen Crafter.

Control de tracción

El control de tracción es un sistema de seguridad automovilística lanzado al mercado por Bosch en 1986 y diseñado para prevenir la pérdida de adherencia de las ruedas y que éstas patinen cuando el conductor se excede en la aceleración del vehículo o el firme está muy deslizante (ej.:hielo). En general se trata de sistemas electrohidráulicos.

Funciona de tal manera que, mediante el uso de los mismos sensores y accionamientos que emplea el sistema ABS, antibloqueo de frenos, se controla si en la aceleración una de las ruedas del eje motor del automóvil patina, es decir, gira a mayor velocidad de la que debería, y, en tal caso, el sistema actúa con el fin de reducir el par de giro y así recuperar la adherencia entre neumático y firme, realizando una (o más de una a la vez) de las siguientes acciones:

-Retardar o suprimir la chispa a uno o más cilindros.

-Reducir la inyección de combustible a uno o más cilindros.

-Frenar la rueda que ha perdido adherencia.

Algunas situaciones comunes en las que puede llegar a actuar este sistema son las aceleraciones bruscas sobre firmes mojados y/o con grava, así como sobre caminos de tierra y en superficie helada.

En vehículos de carretera el control de tracción ha sido tradicionalmente un aspecto de seguridad para coches de alto rendimiento, los cuales necesitan ser acelerados muy sensiblemente para evitar que las ruedas se deslicen, especialmente en condiciones de mojado o nieve. En los últimos años, los sistemas de control de tracción se han convertido rápidamente en un sistema equipado en todo tipo de vehículos por sus ventajas en seguridad.

En automóvil de carreras permite una máxima tracción al acelerar después de una curva, sin deslizamiento de ruedas.

En vehículos todoterreno el control de tracción es usado en lugar de o en añadido a la mecánica de deslizamiento limitada. Esto es frecuentemente implementado con un límite electrónico de deslizamiento, tan bueno como otros controles computarizados del motor de transmisión. El deslizamiento de ruedas es menor con pequeñas actuaciones del freno, desviando más par de giro a las ruedas que no están deslizando. Esta forma de control de tracción tiene una ventaja sobre un sistema de bloqueo diferencial y es que la dirección y el control del vehículo es más fácil, por lo que estos sistemas pueden estar continuamente activados. Esto crea un menor estrés a la transmisión que es muy importante en vehículos con una suspensión independiente (generalmente más débil que los ejes sólidos). Por otra parte, sólo la mitad de las vueltas serán aplicadas a la rueda con tracción, comparado con un sistema de bloqueo diferencial, y el manejo es menos predecible.

Air - bags

La bolsa de aire (en inglés, airbag) es un sistema de seguridad pasiva instalado en la mayoría de los automóviles modernos. Este sistema fue patentado el 23 de octubre de 1971 por la firma Mercedes-Benz, después de cinco años de desarrollo y pruebas del nuevo sistema. El primer modelo que lo incorporó fue el Mercedes-Benz Clase S W126 de 1981 y después fue instalado en el Clase E W123.

El sistema de la bolsa de aire se compone de:

-Detectores de impacto situados normalmente en la parte interior del vehículo, la parte que empezará a desacelerarse antes en caso de colisión, aunque cada vez se ponen más sensores, distribuidos por todo el vehículo de manera que no se produzcan errores en su activación.

-Dispositivos de inflado, que gracias a una reacción química producen en un espacio de tiempo muy reducido una gran cantidad de gas (de un modo explosivo).

-Bolsas de nylon infladas normalmente con el nitrógeno resultante de la reacción química.

Su función es la de, en caso de colisión (con aceleración mayor que 3 G), amortiguar con las bolsas inflables el impacto de los ocupantes del vehículo contra el volante, el panel de instrumentos y el parabrisas en caso de los airbag delanteros y contra ventanas laterales en los delanteros y traseros. Se estima que en caso de impacto frontal, su uso puede reducir el riesgo de muerte en un 30%.

Debido a la velocidad con la que el dispositivo de inflado genera los gases de la bolsa de aire, ésta tarda solamente en inflarse entre 30 y 40 milésimas de segundo, saliendo de su alojamiento a una velocidad cercana a los 300 km/h. La bolsa permanece sólo unas décimas de segundo inflada, ya que va expulsando el gas por unos orificios que tiene al efecto de dosificar la fuerza aplicada sobre el ocupante. La bolsa no impide por ello la movilidad de los ocupantes.

¿Cómo funcionan las bolsas de aire? El diseño es conceptualmente simple; una central "unidad de control de airbag" controla un número de sensores relacionados, dentro del vehículo, incluyendo acelerómetros , sensores de impacto lateral (puerta) sensores de presión, [ 39 ] [ 40 ] sensores de velocidad de las ruedas , giroscopios , sensores de presión de frenado y sensores de ocupación del asiento. Cuando el requisito "umbral" se ha alcanzado o superado, la unidad de control de airbag disparará el encendido de un generador de gas propelente para inflar rápidamente una bolsa de tela. Cuando choca, el ocupante del vehículo aprieta la bolsa y el gas escapa de una manera controlada a través de pequeños agujeros de ventilación. El volumen de la bolsa de aire y el tamaño de las aberturas en la bolsa se adaptan a cada tipo de vehículo, la difusión de la desaceleración de (y por lo tanto fuerza experimentada por) el ocupante a través del tiempo y sobre el cuerpo del ocupante, en comparación con un cinturón de seguridad.

Frenos ABS con ABD

El concepto de los frenos ABS parte del simple hecho que si la superficie del neumático se está deslizando sobre el pavimento entonces se tiene menos tracción. Esto es muy evidente en situaciones de lodo o hielo en donde podemos observar que si hacemos que los neumáticos de nuestro vehículo se deslicen notamos que perdemos tracción. Los frenos ABS precisamente evitan que las llantas se detengan totalmente y se deslicen en la superficie lo cual genera dos ventajas importantes: la distancia de frenado es menor debido a la mayor tracción y es posible seguir dirigiendo el vehículo con el volante mientras se frena.

Se requieren de cuatro componentes para el funcionamiento de un sistema ABS:

-Sensor de velocidad: Cada rueda del coche o bien el diferencial cuenta con un sensor de velocidad que determina cuando la rueda está a punto de bloquearse (detenerse totalmente).

-Válvulas: Existe una válvula en cada línea de líquido de frenos para cada freno controlado por el ABS. Estas permiten presurizar o bien liberar presión en cada una de las ruedas según los requerimientos.

Bomba: Cuando se libera presión en los frenos mediante las válvulas, la bomba tiene la función de recuperar la presión.

Controlador: El controlador es una computadora que recibe señales de los sensores de velocidad de las ruedas y con esta información opera las válvulas.

Los algoritmos de control de los frenos ABS pueden variar, sin embargo, de manera general funcionan de la siguiente manera:

El controlador recibe información de los sensores de velocidad de las ruedas todo el tiempo. Cuando se detecta una desaceleración extraordinaria en alguna de las ruedas, el controlador evita que esta rueda se detenga totalmente al liberar presión en el freno de esa rueda hasta que detecte una aceleración y entonces levanta presión en ese freno y así sucesivamente. El sistema puede hacer estos movimientos muy rápido (15 veces por segundo) de manera que la velocidad real de la rueda no varíe significativamente. El resultado de esta operación es que el vehículo se detenga en una menor distancia maximizando el poder de frenado.

Asientos para niños / legalización vigente

El uso adecuado de las sillas de seguridad para niños en los coches podría evitar el 75% de las muertes y nueve de cada diez lesiones producidas en los accidentes de tráfico. Los expertos coinciden en que las cifras están mejorando mucho en este sentido. Actualmente el 87% de los niños menores de 13 años viaja en coche con un elemento de retención adecuado, aunque los expertos detectan nuevos problemas a los que nos enfrentamos ahora, sobre todo, en relación al comportamiento de determinados colectivos de riesgo.

Los accidentes automovilísticos son una de las principales causas de lesiones y muerte en los niños. La ley exige sillas de automóvil para niños de menos de 40 libras (18 kg). Para los niños de más de 40 libras, las leyes varían por estados.

Es mejor utilizar una silla de automóvil nueva, ya que las sillas usadas generalmente carecen de instrucciones y pueden tener fisuras u otros problemas que las hagan inseguras. Por ejemplo, puede haber resultado dañada durante un accidente automovilístico.

Todas las sillas de automóvil tienen fecha de vencimiento en alguna parte, generalmente en la parte de abajo. No utilice una silla de automóvil para niños después de su fecha de vencimiento, dado que el plástico puede ya no ser tan resistente para reforzar la seguridad del niño.

Apoyacabezas

Los apoyacabezas son dispositivos de seguridad pasiva para el automóvil. Su función es limitar el desplazamiento de la cabeza hacía atrás para evitar el fenómeno del látigo sobre el cuello.

El apoyacabezas es un dispositivo del tipo pasivo para la seguridad de los ocupantes del vehículo. Habitualmente se hace un mal uso del apoyacabezas o reposacabezas.

La gran mayoría de los que usan automóviles no saben como ubicar en forma correcta el apoyacabeza. Un estudio reveló que además el 40% lo coloca mal y hay una proporción del 22% que lo hace de forma que pone en riesgo la integridad física.

La investigación sobre este dispositivo de seguridad fue presentada por la "Fundación Mapfre" y la desarrolló el "Centro de Experimentación y Seguridad Vial" de Mapfre, el Cesvimap.

Pedales y dirección colapsable

Un sistema de pedales para soportar de manera pivotante uno o más pedales de control de un automóvil, en el que una barra pivote para el pedal o pedales está montada con cojinetes en sus extremos sobre soportes discretos  de los extremos de la barra pivote que están físicamente bloqueados con respecto a las paredes laterales del sistema de pedales de tal manera que quedan impedidos de moverse hacia fuera sobre un eje de la barra pivote, caracterizado porque el movimiento relativo entre el sistema de pedales y otro miembro del automóvil en caso de impacto frontal causa un movimiento rotacional de los soportes de extremo  de la barra pivote o de un miembro de fiador asociado con los soportes de extremo de la barra pivote para desbloquear los soportes de extremo de la barra pivote con respecto a las paredes laterales de manera que puedan separarse mutuamente a lo largo del eje de la barra pivote causando así la liberación de la barra pivote de los soportes de extremo  de la barra pivote a fin de iniciar el desprendimiento de dicho uno o más pedales.

La barra de dirección o sea la barra que va del volante de direcciòn hasta las llantas delanteras no es rígida, por ejemplo, en una colisión de frente antiguamente el volante se incrustaba en el abdomen o pecho del conductor, con la barra colapsable en ese mismo choque esa barra se deforma para que el volante no se incruste en el cuerpo del conductor.

Esta configuración de columna de dirección contribuye a evitar los peligrosos retrocesos del volante en caso de choque frontal. Los árboles de dirección articulados permiten la rotura en tantas partes como rotulas o articulaciones tenga en todo su desarrollo, evitando que la barra salga en una sola pieza proyectada hacia el conductor. El tramo inferior suele ser de tipo “colapsable” para mantener la posición fija del volante en los impactos. Asimismo, la cubierta inferior de la columna de dirección suele poseer un acolchado de goma espuma para reducir los daños que se pueden producir en las rodillas por su desplazamiento en caso de colisión. 

Para reducir los riegos de lesión ante un impacto frontal, la columna de dirección es colapsable del tipo telescópica. Además, los pies y la parte inferior de las piernas del conductor también están protegidos por el sistema de pedales desprendibles.

Abitáculo desformable o jaula antivuelco

Una jaula de seguridad (también llamada jaula antivuelcos) es un marco metálico especialmente construido dentro o alrededor de la cabina de un vehículo, para proteger a sus ocupantes en un accidente, particularmente en vuelcos. Las jaulas de seguridad son usadas en casi todos los vehículos de carreras (o de competición) y en la mayoría de los autos modificados para competir en carreras. En las competiciones de rallyes obligatorio su uso en todos los vehículos.

Hay muchos diseños de jaulas de seguridad, dependiendo de las especificaciones del organismo regulador de la competición en cuestión; se construyen para extender el marco frente al conductor, junto al pilar A, para proveerle de la mayor protección posible a altas velocidades en un automóvil cupé. Esto es comparable a la protección provista en carreras de monoplazas, donde una carcasa sólida cubre la mayor parte del cuerpo; se complementa esta seguridad con un arco anti-vuelco, que se extiende por encima del casco del conductor, justo atrás de su cabeza. Una jaula de seguridad también ayuda a incrementar la rigidez del chasis, lo cual es muy deseable en aplicaciones de competencia.

Barras laterales de protección

Barras de protección lateral: Barras alojadas en el interior de las puertas que limitan su deformación en caso de choque, aportando rigidez al habitáculo y evitando posibles daños a los ocupantes.

Las barras de protección lateral de aceros avanzados de alta resistencia, se instalan de forma estándar en la mayor parte de los automóviles aun cuando su diseño esté lejos de estar estandarizado. Existen diferentes tipos de diseño, algunos fabricantes de coches prefieren perfiles abiertos, otros emplean diseños tubulares y otros emplean perfiles que tienen refuerzos soldados. La solución óptima es, naturalmente, una barra de protección lateral que pueda ser fabricada en grandes volúmenes y utilizada en un gran número de modelos diferentes de coches con solo pequeñas modificaciones. Este ha sido el objetivo básico de Dura en su trabajo de desarrollo.La barra de protección lateral Dura es un perfil cuadrado cerrado, con forma de collar en los lados. El diseño del perfil ha sido optimizado para dar una muy alta capacidad de absorción de energía a la barra de protección lateral.Este diseño ha sido patentado. El grosor del acero en la barra es de solo 2 mm lo que hace que su peso sea solo de 1,75 kg para una longitud de 1,1 m de la barra.

Carrocería con deformación programada

Estructura de deformación programada ¿Qué es? La estructura del vehículo está diseñada para deformarse de manera que proteja el habitáculo. ¿Para qué sirve? Para amortiguar los choques y redistribuir la energía con el fin de proteger el habitáculo y sus ocupantes. ¿Cómo funciona? La estructura del coche está compuesta de travesaños y largueros de acero con muy alto límite de elasticidad. 

Determinadas piezas exteriores al habitáculo (componentes del motor, ruedas...) reaccionan apilándose o protegiendo los elementos sensibles (depósito de carburante). Los elementos del motor se apilan para no penetrar en el habitáculo, además, el habitáculo es muy rígido y se comporta como una célula de supervivencia.en la parte superior se muestra un ejemplo de la deformacion programada en el sector frontal del vehículo.