Informe de estudio Protección de los ocupantes en caso de vuelco

Informe de estudio
Protección de los ocupantes en caso de vuelco de un vehículo descapotable
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Informe de estudio
Protección de los ocupantes en caso de
vuelco de un vehículo descapotable
1.
Planteamiento
En unas pruebas de vuelco de vehículos descapotables realizadas en 1994 se detectaron graves
deficiencias en relación con la seguridad. El espacio de supervivencia de los vehículos se vio
entonces drásticamente reducido, ya que los elementos tan relevantes para la seguridad, como el
pilar A, fallaron totalmente.
Este año el ADAC se ha propuesto nuevamente hacer un seguimiento de este tipo de accidentes
ya que el número de matriculaciones desde entonces es más que el doble. El estudio se centra en
dar respuesta a las siguientes preguntas:
•
•
•
2.
¿Existe hoy en día realmente una protección para los ocupantes de vehículos descapotables?
¿Los dispositivos de protección antivuelco tan elogiados por los fabricantes, realmente
ofrecen protección a los ocupantes?
¿Qué efecto tienen los diversos sistemas de protección que se ofrecen en el mercado
(activo/pasivo/pilar A reforzado)?
Selección del producto
Los vehículos fueron seleccionados para este ensayo atendiendo a los siguientes puntos de vista
•
•
•
•
•
Importancia del vehículo en el mercado
Tipo de sistema de protección (activo/pasivo) en caso de vuelco
Con y sin arcos antivuelco
Protección de los ocupantes del asiento trasero en vehículos de 4 plazas
Posibilidad de comparar con el ensayo de 1994
Modelo
VW Beetle
Pilar A
reforzado
x
Sistema
pasivo
Sistema
Descripción
activo
Vehículos de 4 plazas
• Refuerzos en la zona de los pilares A
x
• El sistema de protección antivuelco activo se
encuentra en estado pretensado detrás de los
respaldos de los asientos traseros. Un conjunto
de sensores especiales registra
constantemente el ángulo de inclinación y la
velocidad angular. Si se supera un determinado
umbral de activación, un interruptor magnético
hace que los arcos de protección salgan
proyectados de las guías.
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• Refuerzos en la zona de los pilares A
Opel
Astra
Mazda MX5
3.
x
x
x
• El sistema pasivo de protección antivuelco
formado por dos arcos reforzados se encuentra
detrás de los reposacabezas de los asientos
traseros
Vehículos de 2 plazas
• Refuerzos en la zona de los pilares A
Configuración del ensayo de vuelco según la norma FMVSS 208
Análisis del riesgo de lesiones para los ocupantes y de la característica de activación en
vehículos con sistemas activos (según la norma FMVSS 208)
Descripción
Figura 1: Presentación gráfica de las prescripciones de la norma FMVSS 208
Estructura del ensayo:
El vehículo se coloca sobre una estructura similar a la mostrada en la figura 1, que consta de una
plataforma plana inclinada formando un ángulo de 23º con la horizontal. En el borde inferior de la
plataforma se encuentra un tope rígido formando un ángulo recto con la plataforma, de 4 pulgadas
(= 101,6 mm) de altura y una longitud suficiente para mantener en su lugar a los neumáticos que
se apoyan en él. La intersección de la parte interior del tope y la parte superior de la plataforma se
encuentra nueve pulgadas (= 228,6 mm) por encima de la superficie de vuelco.
No se utiliza ningún otro dispositivo de retención para mantener al vehículo en posición mientras
que la plataforma es frenada y el vehículo abandona la plataforma.
Antes del impulso de frenado, la plataforma se desplaza horizontalmente en ángulo recto al eje
longitudinal del vehículo, a una velocidad constante de 30mph (= 48,3 km/h). Debe permanecer en
movimiento constante durante un período de tiempo lo suficientemente largo como para que el
vehículo no se mueva en relación con la plataforma.
A continuación la plataforma se frena en un espacio que no debe superar los 3 pies (= 0,91 m) de
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longitud y sin cambio de sentido, de 48,3 km/h a 0 km/h. Esto se realiza sin ningún movimiento en
sentido cruzado o rotación durante el proceso de frenado y el abandono del vehículo. La
aceleración de frenada debe ser durante un período de por lo menos 4 ms superior o igual a 20xg
(= 20 x aceleración terrestre).
Con este ensayo se aspira a determinar el desarrollo del movimiento y el consiguiente riesgo de
lesiones de los ocupantes en caso de vuelco. Además, el ensayo sirve para valorar la efectividad y
la forma de actuar de los sistemas de protección de la cabeza.
4.
Criterios de valoración
Ocupantes:
Esfuerzo sobre la cabeza – valores de medición
• Probabilidad de lesiones en la cabeza (índice HIC)
• Aceleración de la cabeza
Conversión de los valores de medición a notas según la escala EuroNCAP
Contacto de la cabeza con partes del vehículo o con la calzada
Valoración de las películas de alta velocidad
Protección contra la proyección fuera del vehículo (incluido partes del cuerpo), así como
mantenimiento de las distancias entre ocupantes y hacia el interior del vehículo
Valoración de las películas de alta velocidad
La nota para el esfuerzo sobre la cabeza resulta de los valores de medición para el esfuerzo sobre
la cabeza y la del contacto de la cabeza en partes iguales.
Vehículo:
Espacio se supervivencia para la cabeza
• Valoración del riesgo de lesiones mediante la medición de la línea de protección de la cabeza
antes y después del ensayo en relación con la valoración de la estabilidad residual de los
dispositivos de protección antivuelco para un varón de estatura media (aprox. 1,74 m – maniquí
50%) y un varón de estatura alta (aprox.1,84 m – maniquí 95%).
• Activación de los arcos de protección antivuelco, tensores de cinturones y en su caso, de los
airbags
• Valoración del riesgo de lesiones mediante la medición de la línea de protección de la cabeza
• Posibilidad de extracción y rescate así como valoración de la estabilidad residual del espacio de
supervivencia
La nota para el espacio de supervivencia resulta de las notas para el espacio de supervivencia del
maniquí de estatura media (50%) y del maniquí de estatura alta (95%) en partes iguales.
Valoración de la prueba:
La valoración total de la prueba resulta de las notas para el esfuerzo de la cabeza y el espacio de
supervivencia en partes iguales. Todas las notas, incluyendo la nota total se han determinado por
separado para los asientos delanteros y traseros.
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Resultados de la prueba
Asientos
delanteros
VW Beetle
Opel Astra
Mazda MX 5
Asientos
traseros
VW Beetle
Opel Astra
**
Esfuerzo sobre la
cabeza
Espacio de
supervivencia
Nota
total
O
O
O
+
O-
O
-
-
-
++
++
++
++
-
O-**
Devaluación por espacio de supervivencia deficiente para los ocupantes de
atrás
Tabla: Resultados totales
VW Beetle Cabrio
Los arcos de protección en los asientos traseros se despliegan a tiempo, claramente antes del
primer contacto con la calzada. A pesar del duro golpe contra la calzada no se producen
deformaciones de mención. Junto con la rigidez de los pilares A (máxima deformación vertical
estática 88 mm) el espacio de supervivencia durante toda la fase de vuelco resulta satisfactorio y
en la parte trasera incluso muy bueno.
Los asientos delanteros están equipados con tensores para los cinturones de seguridad. Estos
también se activan a tiempo reduciendo así el peligroso movimiento relativo de los ocupantes
delanteros. La cabeza del pasajero delantero sobresale ligeramente del lateral del vehículo durante
corto tiempo y contacta levemente con el suelo. La consecuencia son valores de esfuerzo sobre la
cabeza algo más altos. Estos valores se encuentran sin embargo claramente por debajo de los
valores límite biomecánicos.
Gracias a los arcos robustos que sobresalen ampliamente, así como a los laterales del vehículo
que llegan a la altura de los hombros, los ocupantes traseros no llegan a tocar el suelo. Los
esfuerzos sobre la cabeza quedan muy por debajo de los valores límite biomecánicos.
Importante para el rescate de los ocupantes: tras el vuelco sigue siendo fácil abrir las puertas.
Conclusión:
En los asientos delanteros el esfuerzo sobre la cabeza y el espacio de supervivencia son
satisfactorios por lo que obtienen una nota total de “satisfactorio”. En los asientos traseros el
esfuerzo sobre la cabeza y el espacio de supervivencia son muy buenos por lo que la nota total es
también “muy bueno”.
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Opel Astra Cabrio
A pesar de la rigidez del pilar A (máxima deformación vertical estática 51 mm), el espacio de
supervivencia en los asientos delanteros solo es suficiente y en los asientos traseros incluso
insatisfactorio. La causa de ello es, por un lado, que la distancia libre para la cabeza en el Astra es ya
por definición menor que en el Beetle. Por otro lado, el Astra no dispone de un sistema de protección
antivuelco activo. La cabeza de un maniquí de estatura media (50%) sobresale por delante 8 milímetros
por encima de la línea de protección de la cabeza (línea que une el borde superior del pilar A deformado
y el borde superior del reposacabezas trasero). En la parte trasera sobresale 90 mm. Los valores
correspondientes para el maniquí más grande (95%) son 50 mm delante y 128 mm detrás
Al igual que en el Beetle, también en el Astra sobresale la cabeza del pasajero delantero lateralmente
del vehículo y toca brevemente el suelo. Debido a que el centro de gravedad se encuentra muy
adelante, el Astra vuelca en este ensayo por la parte frontal. Esto tiene como consecuencia, que a pesar
del contacto de la cabeza, los esfuerzos sobre ésta en la parte delantera permanezcan bajos.
A pesar de que el espacio de supervivencia en la parte trasera es insatisfactorio, los ocupantes de los
asientos traseros no golpean con la cabeza contra la calzada. Esto se debe al vuelco por la parte
frontal. Los esfuerzos sobre la cabeza son muy bajos.
Tras el vuelco sigue siendo fácil abrir las puertas.
Conclusión:
El vuelco del Astra por la parte frontal durante este ensayo, repercute positivamente en los esfuerzos
sobre la cabeza de los ocupantes. En la práctica, sin embargo, pueden darse también situaciones de
vuelco en las que las deficiencias del espacio de supervivencia tengan un efecto negativo sobre los
valores de esfuerzo. Por ello, la nota total se establece combinando las notas para el esfuerzo sobre la
cabeza y el espacio de supervivencia. Para los asientos delanteros, debido al buen (poco) esfuerzo
sobre la cabeza y el suficiente espacio de supervivencia, resulta una nota total de satisfactorio,
mientras que para los asientos traseros el muy buen (muy poco) esfuerzo sobre la cabeza y el deficiente
espacio de supervivencia resultan en una nota total de suficiente.
Mazda MX 5
Los pilares A no tienen rigidez en la forma (máxima deformación vertical estática 140 mm), en
consecuencia el espacio de supervivencia para los ocupantes es deficiente. La cabeza del pasajero
delantero golpea fuertemente contra la calzada, los esfuerzos están claramente por encima del límite
biomecánico.
Tras el vuelco sigue siendo fácil abrir las puertas.
Conclusión:
Tanto los esfuerzos sobre la cabeza como el espacio de supervivencia son insatisfactorios. En
consecuencia, la nota total otorgada es también un insatisfactorio.
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Resumen
Como representante de los vehículos descapotables con pilar A rígido y sistema de protección
antivuelco activo en la parte trasera, el VW Beetle Cabrio ofrece en conjunto una buena protección de
los ocupantes en caso de vuelco.
El Opel Astra, como representante de los vehículos descapotables con pilar A rígido y sistema de
protección antivuelco pasivo en la parte trasera, ofrece a en los asientos traseros en el mejor de los
casos solo una protección suficiente para los ocupantes.
El Mazda MX 5, como representante de la generación de descapotables antigua, sin pilar A realmente
rígido, solo ofrece una protección insatisfactoria para los ocupantes.
A la vista de los resultados obtenidos, se ha de solicitar que todos los vehículos descapotable nuevos
que se introduzcan en el mercado, estén equipados con pilares A rígidos, así como con un sistema de
protección antivuelco robusto en la parte trasera que sobresalga claramente por encima del maniquí
de mayor estatura (95%).