Sistemas de Control de la Presión de los Neumáticos

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Descripción de los
Sistemas de Control de la
Presión de los Neumáticos
y evidencias científicas de su eficacia
El objetivo de esta línea
de actuación de Fitsa
es difundir la eficacia,
científicamente probada,
de las tecnologías de
seguridad y protección
ambiental –valores
positivos– presentes en
el automóvil.
Con ello se pretende
poner en valor social y
de mercado
el conocimiento de
estas tecnologías,
induciendo así su
demanda por parte de
los ciudadanos en
beneficio de su seguridad
y del medioambiente,
que es uno de
los Objetivos Directores
de las actuaciones de
la Fundación.
En los trabajos de
investigación y análisis
han colaborado diversas
entidades especializadas
en los ámbitos
tecnológicos concretos,
y a quienes Fitsa expresa
su reconocimiento.
Descripción
de los Sistemas
de Control de
la Presión
de los
Neumáticos
y evidencias
científicas de
su eficacia
• El 29 por ciento de los
vehículos, según un estudio
elaborado en los países de la
Unión Europea, circula con la
presión de los neumáticos
por debajo de sus
especificaciones.
• En un 70% de los
accidentes mortales
atribuidos a un fallo
mecánico, el vehículo
implicado tenía algún tipo
de problema en los
neumáticos. Los sistemas
de control de la presión de
los neumáticos
contribuirían a prevenir
una gran parte de los
mismos.
• La instalación de sistemas
de control de la presión de
los neumáticos permitiría
circular con un mayor nivel
de seguridad, alargar la
vida de los neumáticos y
economizar combustible.
• Gracias a ello, la instalación
de estos sistemas en todos
los vehículos nuevos
presentaría un beneficio
social superior a su coste.
una presión insuficiente no solo acorta
su vida útil y produce un mayor
consumo de combustible, sino que
empeora notablemente el
comportamiento dinámico del vehículo
y es más susceptible de sufrir un
pinchazo o un reventón, con las
peligrosas consecuencias que esto puede
acarrear.
En los últimos años se ha prestado una
Concienciar al conductor de los peligros
notable atención a la forma de reducir las
de un mantenimiento inadecuado de su
lesiones en caso de accidente, por
vehículo ha sido siempre la tarea más
ejemplo mediante la instalación de
difícil para la Administración, por lo que
innumerables airbags al vehículo. Sin
una de las posibles alternativas en la
embargo, a menudo sucede que el
práctica puede consistir en relegar al
elemento más importante a la hora de
conductor de esta tarea, al menos hasta
evitar accidentes es el que menos
cierto punto, y otorgársela a su propio
atención recibe por parte del conductor:
vehículo.
el neumático. Según indican diversas
encuestas a conductores, el porcentaje
Y esto ya es posible técnicamente en la
de población que revisa con asiduidad la
actualidad, ya que mediante un sistema
presión de sus neumáticos es realmente
de control automático de la presión de
bajo. Además, en algunas estaciones de
los neumáticos (en inglés, Tire Pressure
servicio es imposible medir la presión
Monitoring System - TPMS), el conductor
correctamente, por lo que incluso hasta
los usuarios de la vía más responsables
pueden estar circulando de forma
habitual con una presión inadecuada.
Un estudio llevado a cabo por Michelín en
2004 en 17 países europeos y Turquía
demostró que un 29% de los 8.600
turismos examinados circulaban con
presiones muy bajas en los neumáticos
(con una presión entre un 25 y un 50%
inferior a la correcta), y que a un 13% le
faltaba más de la mitad del aire, una
situación que los expertos califican de
“altamente peligrosa”. Un neumático con
es capaz de conocer la presión de los
neumáticos en todo momento o, al
menos, de circular con la tranquilidad de
que será avisado de una eventual pérdida
de presión. Esto le permitirá viajar con
un mayor nivel de seguridad, alargar la
vida de los neumáticos y economizar
combustible.
No existe actualmente en Europea
ninguna normativa comunitaria que
exija la implantación de este tipo de
sistemas en los nuevos vehículos que
salen al mercado, por lo que habría que
confiar en que sean los propios
fabricantes de automóviles los que
apuesten por una progresiva
implantación universal de los mismos.
Sin embargo, tampoco habría que
descartar a largo plazo una normativa al
respecto: en Estados Unidos la
Administración Nacional para la
Seguridad del Tráfico (National Highway
Traffic Safety Administration - NHTSA)
obligará a partir de 2008 a instalar en
todos los nuevos automóviles de turismo
y vehículos todoterreno sensores de
presión capaces de detectar pérdidas de
presión superiores a un 25% del valor de
la recomendada por el fabricante.
El trabajo de la Fundación FITSA y del
Centro de Investigación y Desarrollo en
Automoción (CIDAUT) titulado
”Descripción de los sistemas de control de
la presión de los neumáticos y evidencias
científicas de su efectividad” revisa los
distintos tipos de sistemas, su
funcionamiento y las ventajas que
aportan. El trabajo repasa también
diversos estudios existentes acerca de la
previsible disminución de accidentes y
víctimas gracias a estos sistemas, así como
el coste de implantación y los potenciales
beneficios obtenibles para nuestro país.
Descripción de los
Sistemas de Control
de la Presión de los
Neumáticos
Existen dos tipos principales de sistemas
de control de la presión de los
neumáticos: los sistemas de detección
indirecta y los sistemas de detección
directa. Al margen de éstos, existen
otros tipos de sistemas alternativos que
también pueden resultar prácticos a la
hora de mejorar la seguridad en la
conducción.
a) Sistema de detección INDIRECTA
de la pérdida de presión:
Este sistema asocia las pérdidas de
presión a las reducciones de la
circunferencia del neumático medidas a
través de los sensores de velocidad de
Las desventajas radican en que este
las ruedas. Su funcionamiento se basa en
sistema no es normalmente capaz de decir
que los descensos de presión provocan
qué rueda es la que está desinflada, ni de
una reducción del radio efectivo de la
detectar una pérdida simultánea de
rueda, y por tanto una mayor velocidad de
presión en todas las ruedas, así como
giro con respecto al resto de neumáticos
tampoco de comprobar la rueda de
(las ruedas con menor radio han de girar
repuesto. Este sistema tampoco es capaz
más rápido para recorrer la misma
de detectar pérdidas de presión por
distancia). El sistema compara la velocidad
debajo de un cierto umbral mínimo.
relativa de una rueda con respecto a las
demás y avisar al conductor cuando
b) Sistema de medición DIRECTA
detecta diferencias significativas.
de la presión en los neumáticos:
Con este sistema, mediante un pequeño
La principal ventaja de este sistema es que
sensor (o manómetro) en cada rueda,
resulta muy fácil de implementar en un
resulta posible detectar incluso
vehículo que esté equipado con sistema
pequeñas caídas de presión respecto
de antibloqueo de frenos (ABS), ya que la
a la recomendada por el fabricante del
velocidad de rotación de las ruedas se
vehículo. La mayoría de estos sistemas
puede obtener directamente de los
disponen de sensores de temperatura
sensores de velocidad de giro de las
y de presión acoplados a la válvula de
ruedas del propio sistema ABS. Tras un
inflado. Los datos son transmitidos
acuerdo alcanzado entre la Comisión
mediante antenas hasta un módulo de
Europea y los fabricantes de vehículos,
control, el cual los analiza y muestra
todos los automóviles nuevos disponen en
al conductor a través de un testigo o
la actualidad de sistema ABS.
pequeña pantalla digital en el salpicadero.
El coste de un sistema de medida directa
de la presión es superior al coste del
sistema de detección indirecta, y además
exige un cierto mantenimiento (por
ejemplo, la sustitución de los sensores o
las válvulas averiados).
Por otro lado, las ventajas con respecto al
sistema indirecto son la mayor
sensibilidad a los cambios de presión
(detecta desviaciones de hasta 0,1 bares o
kgf/cm2 de presión) y la posibilidad de
medir presiones individualmente en cada
rueda, incluso en la de repuesto, y con el
coche parado.
La siguiente ilustración muestra de modo
en el mismo tapón de la válvula)
esquemático el funcionamiento de un
mostrará un color verde, amarillo si la
sistema de medida directa de la presión
presión desciende y de color rojo cuando
de los neumáticos.
su valor sea muy bajo.
PRESIÓN CORRECTA
PRESIÓN ERRÓNEA
PRESIÓN ERRÓNEA
1
2
3
4
5
Sensores de presión
Receptor / Decodificador
Unidad central
CAN
Cuadro de instrumentos
PINCHAZO
El mercado de accesorios también ofrece
en la actualidad la posibilidad de instalar
este tipo de sistemas en los vehículos
TPM
que carezcan del mismo.
c) Sistemas alternativos:
TPM
Como alternativa a los dispositivos
descritos hasta este punto, existen los
llamados aircheckers o comprobadores
de presión. Se trata de tapones de
válvula que llevan ya incorporado el
sensor de presión. La información es
transmitida al conductor por el propio
SAFE
CAUTION
DANGER
sensor, de forma visual y a través de un
código de colores: si la presión es la
adecuada, el extremo del sensor (situado
Código de colores del tapón y sistema antirrobo mediante
llave especial para un sistema visual de comprobación de
presión de los neumaticos.
problema. La figura de abajo muestra uno
de los sistemas “run flat” existentes.
Por último, la revolución de los
neumáticos: ruedas…¡sin aire! Se trata del
modelo Tweel de Michelin (nombre que
proviene de combinar las dos palabras
inglesas que significan, respectivamente,
neumático y llanta: Tire + Wheel). El Tweel
Aunque no se trate de un sistema de
consiste en un tipo de rueda que consigue
control de la presión de los neumáticos,
la flexibilidad mediante una serie de
perece la pena mencionar otro tipo de
láminas situadas radialmente fabricadas
avances en este campo. Uno de ellos son
en material compuesto, como se muestra
los llamados neumáticos Run Flat,
en la siguiente fotografía.
aparecidos en los últimos años y
diseñados para poder circular a una
velocidad máxima de 80 km/h durante
una distancia de entre 80 y 200 km
(según fabricantes) aunque el neumático
haya perdido todo el aire y sin que exista
riesgo de desllante.
Puesto que en estos casos el conductor
podría no darse cuenta, al menos en los
primeros instantes, de un eventual
pinchazo, se hace necesario con este tipo
de neumáticos disponer de un
dispositivo de control de la presión que
avise al conductor del eventual
DSST tyre
DSST tyre without air
DSST
Technology
sidewalls
with newly
developed
compound
Normal tyre
Standard tyre without air
No solo para coches
El ámbito de aplicación de los sistemas de
control de los neumáticos puede
extenderse también a motocicletas y
camiones.
En el caso de los camiones, su aplicación
por una unidad de control electrónico
está plenamente indicada, al tratarse de
capaz de detectar bajas presiones de aire
vehículos destinados a realizar un gran
en las ruedas y emitir una señal al
número de kilómetros al año. El ahorro de
conductor en las situaciones que requieran
combustible y la vida útil de sus
de su atención.
neumáticos serán mucho mayores si éstos
circulan con la presión recomendada, y más
En las motocicletas, también los
aún cuando se trate de camiones de varios
beneficios del sistema pueden ser
ejes o con un gran número de ruedas.
mayores que en el caso de los turismos al
minimizarse el riesgo de pérdida de
Para los vehículos pesados existen ya en el
control por una presión insuficiente en los
mercado sistemas de inflado automático
neumáticos. En los vehículos de dos
que aprovechan la presión del tanque de
ruedas, las pérdidas de control pueden
aire del circuito neumático de frenado o
acarrear peores consecuencias que en los
suspensión para mantener la presión en el
de cuatro, debido a la menor protección
interior de los neumáticos a un nivel
de los ocupantes de motocicletas en caso
preestablecido. El sistema es supervisado
de caída.
Costes y beneficios
de los sistemas de
control de la presión
Los sistemas de control de la presión de
los neumáticos pueden ser adquiridos
como opción en varios modelos de
vehículos (en otros forman ya parte del
equipamiento de serie) por cantidades
que oscilan habitualmente entre los 100
y los 700 euros.
Respecto a los sistemas aftermarket, su
precio es similar al de los equipos
originales, si bien las prestaciones no son
siempre las mismas. Su disponibilidad en
tiendas especializadas es todavía muy
limitada en España, y en la mayor parte de
los casos sólo es posible adquirirlos a
través de Internet.
En los Estados Unidos, la Administración
Nacional de la Seguridad del Tráfico
(National Highway Traffic Safety
Administration - NHTSA) estima un coste
final del sistema de entre 37 y 54 euros
por vehículo cuando la totalidad de los
turismos, vehículos todoterreno, pickups y monovolúmenes salgan equipados
de fábrica con sistemas de control de la
presión de los neumáticos.
Para estimar el ahorro de víctimas que se
podría derivar en España de la
universalización del sistema de control
de la presión de los neumáticos, el
trabajo FITSA-CIDAUT partió de un
estudio realizado por el Instituto
Universitario de Tráfico y Seguridad Vial
(INTRAS) de la Universidad de Valencia, el
cual analizó una muestra de alrededor de
200.000 accidentes con víctimas ocurridos
en España durante la década de los 90 y
hasta el año 2001. Los resultados más
significativos de este estudio fueron:
- Un 1,6% de los vehículos accidentados
tenían algún tipo de defecto mecánico:
fallos en el sistema de iluminación,
suspensión, frenos, o deficiencias
relacionadas con la carga o los
neumáticos.
- Un 60% de los accidentes por fallo
mecánico fueron achacables al deterioro
de los neumáticos: un 31% por
pinchazos o reventones, y un 28%
debido al excesivo desgaste de los
neumáticos. En definitiva, casi el 1% de
todos los accidentes son debidos al mal
estado de los neumáticos.
- En un 70% de los accidentes mortales por
fallo mecánico, el vehículo implicado tenía
algún tipo de problema en los neumáticos.
De lo anterior se deduce que un accidente
debido a un fallo en los neumáticos tiene
más probabilidades de ser mortal que si
fuese debido a otro tipo de fallo
mecánico.
En cuanto al consumo de combustible, se
estima que un descenso de la presión de
inflado de un 12% por debajo de lo
recomendado produce un incremento del
consumo de combustible del orden del 1%.
Algo similar sucede en cuanto a la duración
de los neumáticos: según estudios
realizados por Michelin, circular con una
coste del sistema, se considera un coste
presión de inflado un 3,3% inferior a la
variable de entre 30 y 200 euros en el caso
recomendada aumenta el desgaste del
de los turismos, dependiendo del tipo y
neumático en torno a un 2,5%, y hacerlo
prestaciones del sistema, siendo un 50%
con un 17% menos de presión produce una
superior en el caso de camiones y un 50%
disminución de la vida del neumático de en
inferior en el de motocicletas (al requerir
torno al 12%. Con un 33% menos de
éstas un menor número de sensores). En
presión la disminución de dicha duración
cualquiera de los casos anteriores, se
llega hasta el 38%.
estima que los sensores representan un
coste equivalente al 50% del precio de
todo el sistema, y se considera que su
sustitución es necesaria con cada cambio
Una relación
beneficio-coste
favorable
de neumáticos.
A partir de todos estos valores, la
siguiente tabla muestra la relación
beneficio-coste para una medida de
Con todos estos datos, es posible calcular
seguridad vial consistente en la
con cierta precisión la relación beneficio-
introducción universal en España de los
coste que resultaría de equipar en España
sistemas de control de la presión de los
a todos los vehículos (turismos, camiones,
neumáticos (cantidades expresadas en
furgonetas y motocicletas) con un
millones de euros).
dispositivo de control de la presión de los
De los resultados obtenidos se concluye
neumáticos.
claramente que una medida como la
Para los cálculos, el ahorro en consumo de
implantación universal del sistema de
combustible se estima en un 1,1%,
control de la presión de los neumáticos
mientras que el aumento de la duración
en todos los vehículos presentaría un
de los neumáticos en un 14%. En cuanto al
beneficio social superior a su coste.
COSTES
Precio del sistema = 30 ¤
Precio del sistema = 200 ¤
771,85/10
117,73
194,9
5.145,69/10
784,83
1.299,4
346
1.185
1.531
346
1.185
1.531
7,8
1,2
Implantación
Mantenimiento
TOTAL
BENEFICIOS
Ahorro en combustible
Mayor vida útil del neumático
TOTAL
RELACIÓN BENEFICIO-COSTE
beneficios serían ahora únicamente un
20% superiores a los costes.
Los cálculos anteriores no han tenido en
cuenta los considerables ahorros sociales
asociados a la prevención de accidentes y
de víctimas mortales y heridos, por lo
que de tener en cuenta dichos ahorros,
los beneficios todavía excederían en
mayor medida a los costes de
implantación del sistema de control de la
presión de los neumáticos. En otras
palabras, incluso sin tener en cuenta los
ahorros en costes de accidentes, el precio
del sistema de control de presión de los
Así, para un sistema de medida de
neumáticos quedaría compensado por el
presión que tuviese un coste total de 30
ahorro de combustible y la mayor vida
euros, los beneficios podrían llegar a ser
útil de los mismos.
hasta 7,8 veces superiores a los costes
globales. Para un sistema de control de la
Para un precio del sistema de entre 30 y
presión de los neumáticos con un precio
200 euros, el consejo para el
final de 200 euros, los beneficios
automovilista debería ser muy claro: “no
seguirían siendo superiores a los costes,
se lo piense dos veces, ahorrará más en
aunque con un margen mucho menor
neumáticos y combustible de lo que le
que en el caso anterior, dado que los
cuesta el sistema”.
Evidencias cientificas de la eficacia de las tecnologías
Colección 2006
1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.-
El programa EuroNcap.
Avance en el diseño de los reposacabezas
Sistema de alerta de cambio involuntario de carril
Avisa cinturones
El control electrónico de estabilidad y el sistema de ayuda a la frenada
Control inteligente de velocidad
La llamada automática e-call
Las luces de conducción diurna
Sistemas de control de la presión de los neumáticos
Las luces diurnas en vehículos de cuatro ruedas y la accidentalidad de ciclomotores y motocicletas
Los sistemas de navegación
La protección de peatones y ciclistas
Tecnologías de propulsión híbridas
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