¿Qué es ?
La denominación ABS es la abreviación que corresponde a las voces inglesas, “Anti-Lock Braking System”. La función del ABS consiste en una ayuda adicional a los conductores, con el fin de controlar mejor la capacidad direccional del vehículo y evitar el bloqueo y el patinaje de las ruedas al frenar.
Los sistemas ABS fueron introducidos a mediados de los años ochenta y hoy día se consideran “estándar” en la mayoría de los vehículos que se venden en España.
¿Cómo funciona?
El ABS utiliza unos sensores de velocidad que establecen cuando una o más ruedas comienzan a bloquearse al frenar. Cuando una de las ruedas inicia el bloqueo, una serie de válvulas hidráulicas limitan o reducen la frenada en esa rueda. Este sistema evita su patinaje y ayuda a mantener el control de la dirección.
¿Cuándo se hace necesario el empleo del ABS?
El sistema ABS se hace necesario cuando, en una emergencia, hay que mantener la estabilidad del vehículo, ya que el sistema impide que una rueda deje de girar, y esto permite que podamos frenar y girar al mismo tiempo. La capacidad direccional y de frenado de un vehículo está limitada por la cantidad de tracción/adherencia que el neumático es capaz de generar.
Cuando se gira al mismo tiempo que frenamos, el 100 % de la adherencia disponible se divide en dos esfuerzos distintos. Por ejemplo, si el giro invierte el 50 % de la adherencia, sólo tenemos el 50 % restante para el frenado. Si empleamos el 10% para el giro, el resto de la adherencia disponible es del 90 % para el frenado. Conviene recordar que el 100% de la adherencia sobre piso seco en infinitamente superior al mismo porcentaje sobre una superficie helada. Por consiguiente, el vehículo no gira ni frena igual sobre una superficie deslizante, que como lo haría sobre un firme adherente y seco.
Uso correcto del ABS
Para que la eficacia del sistema ABS sea total, hay que presionar el pedal del freno con energía hasta que el vehículo se haya detenido totalmente, sin bombear el sistema con movimientos sucesivos del pie.
¿Por qué esas virbaciones que sentimos al frenar con ABS?
Las vibraciones que sentimos en el pie al presionar sobre el pedal del freno son las que nos indican que el ABS ha entrado en funcionamiento. Algunas de estas sensaciones que percibimos entonces son:
1. Una especie de ruido de rozamiento
2. Unas rápidas pulsaciones del pedal del freno
3. Leves bajadas de la presión normal del pedal
4. El endurecimiento y pérdida de la flexibilidad habitual en el tacto
5. Una luz que nos indica descenso de la capacidad de adherencia
El conductor debe familiarizarse con el Funcionamiento del ABS leyendo el manual de instrucciones y probando la frenada en un lugar despejado y alejado de todo peligro, bajo distintas condiciones de firme (mojado, seco, nieve y hielo)
El pedal vibra
El pedal vibra cuando el ABS ha entrado en funcionamiento, pero no hay que confundir esta sensación con el rozamiento de los frenos por desgaste de los materiales de fricción (pastillas, zapatas, discos). Si las pulsaciones se producen cada vez que frenamos, las causas pueden estar en una avería en el propio sistema de los frenos. La vista al taller debe ser inmediata.
¿Es más corta la distancia de frenado con el ABS?
¡No! Este es un argumento empleado con fines comerciales desde las primeras apariciones del ABS en algunos modelos de los que se decía que podían detenerse en la “distancia de un pañuelo”. Al frenar sobre piso seco o mojado, la distancia de frenado es la misma que se emplearía con los frenos convencionales.
Hay que admitir una distancia mayor de frenado con el ABS que con los frenos convencionales, cuando frenamos sobre gravilla, tierra o nieve. Esto se debe a que la rotación de la rueda se produce sobre esta clase de firme de baja adherencia “flotando” parcialmente sobre su banda de rodadura. En un vehículo con frenos convencionales, se pueden bloquear las ruedas formando una pequeña barrera de nieve que actúa a modo de calzo frenándolo. En esta situación, a menudo el neumático encuentra mayor adherencia por debajo de la capa deslizante.
¿Qué quieren decir los avisos luminosos?
Al arrancar se enciende en el panel de instrumentos la luz de aviso del ABS y desaparece después de unos breves segundos. Esto es absolutamente normal.
La luz permanece encendida después de arrancar
Esto indica que el ABS no funciona. Sin embargo el sistema convencional de los frenos sí funciona. En este caso no existe ningún peligro, pero es recomendable acudir al taller. Pero las luces de aviso de los dos sistemas se encienden a la vez, el vehículo se ha quedado sin frenos y ¡NO LO CONDUZCA!. Llame a la grúa y llévelo al taller.
Problemas de mantenimiento del ABS
Es posible que el ABS reaccione de forma demasiado sensible y se active sin aparente razón. Por ejemplo, si el ABS se activa cuando frenamos de forma suave sobre una superficie seca y adherente, debemos llevar el coche al taller.
El ABS y la superficie de la carretera
Las circunstancias en las que el ABS puede entrar en funcionamiento de forma inesperada son, la grava, arena, hielo, nieve, barro, las vías de un tranvía o de un ferrocarril, las tapas del alcantarillado e, incluso, las señales horizontales de tráfico cuando está lloviendo.
El ABS no detecta de antemano las condiciones de la carretera, es, por lo tanto, responsabilidad del conductor el tomar las medidas oportunas conduciendo a la velocidad que le marquen las condiciones del tráfico, de la vía, y del estado de la meteorología.
Todos los sistemas ABS no son iguales
Algunos vehículos equipados con ABS reaccionan de modo distinto a otros, lo importante es que el conductor conozca en todo momento las reacciones y el comportamiento al frenar de su propio vehículo.
¿Cómo podemos familiarizarnos con el ABS?
Busque un lugar seguro y con el espacio necesario para maniobrar (un parking vacío, o una carretera fuera de servicio) y practique frenazos a 30 km/h.
Descubra el tacto con el pedal del freno y las reacciones al frenar en curva y en línea recta. Recuerde que el comportamiento del ABS está en función del estado del firme de la carretera y de las condiciones del tiempo meteorológico.
¿Debo desconectar el ABS?
No. “El ABS facilita al conductor medio un control superior de su vehículo en la mayoría de las circunstancias”
estudiantes
febrero 2010
lunes, 25 de enero de 2010
LA SEGUNA COLISION
La segunda colisión
En una colisión, los ocupantes de un vehículo, al desplazarse hacia adelante o hacia atrás, impactan contra elementos del interior del vehículo o entre ellos mismos. Y es durante esta "segunda colisión" en la que se producen las lesiones corporales más graves. En este extracto de mi libro "Por Una Conducción Más Segura", podrás descubrir los orígenes históricos que permitieron conocer dichos efectos e influyeron de forma decisiva en la necesidad de dotar a los automóviles de zonas de la carrocería deformables capaces de absorber una parte de la energía cinética y en la eficacia salvadora de los sistemas de retención.
Según cuenta el periodista norteamericano Ralf Nader en su libro “Inseguro a Cualquier Velocidad”, fue un policía del estado de Indiana, Elmer Paul, el que a finales de la década de los cuarenta, empleó por primera vez el término “the second collision” (la segunda colisión). El análisis de este estudioso del tráfico le llevó a la conclusión de que los accidentes se producían, en primer lugar, durante un impacto de la clase que fuera (primera colisión), y a continuación, de forma casi instantánea, de un segundo impacto de los ocupantes contra el interior del vehículo (la segunda colisión). Esta segunda colisión era la que producía las lesiones y la muerte.
Pero aún habían de pasar casi veinte años más para que fuese el propio Ralf Nader, el que en el mencionado libro, denunciase por primera vez los efectos devastadores que producían en los conductores, las columnas de la dirección, los cristales astillables de los parabrisas, los materiales de metal de los salpicaderos y la multitud de objetos punzantes y adornos que los coches de aquella época llevaban en su interior. En su denuncia incluía, entre otras cosas, la fragilidad de las cerraduras de las puertas, la debilidad de las fijaciones de los asientos y los cierres de los capós.
Con aquellos sistemas, era frecuente el hundimiento del tórax o el empalamiento del conductor con el volante en los choques frontales. En vuelco o colisión, saltaban las cerraduras, y los ocupantes, o resultaban atrapados con las puertas o salían despedidos hacia el exterior. Otra causa de lesiones importantes se producía también en las colisiones frontales y en los alcances, debida al corrimiento de los asientos. Esta última circunstancia era la causa principal de las lesiones de las extremidades inferiores, de las faciales y de las craneales, contra el salpicadero, los cristales y entre los propio ocupantes.
Otra moda, que dejaba al descubierto la peligrosidad de diseños agresivos y cortantes en el interior y el exterior de la casi totalidad de los modelos de aquellos años, eran los adornos que se situaban en la parte anterior del capó y que en los casos de atropellos de peatones causaban a éstos gravísimas lesiones. La supresión de estos adornos, el acolchamiento y la protección de los volantes, la articulación de las columnas de dirección, la elasticidad y mayores superficies de los salpicaderos y materiales del interior, los cristales laminados y la ausencia de cualquier saliente u objeto susceptible de causar lesiones penetrantes o fracturas abiertas, eran entonces soluciones sin investigar y en las que los fabricantes todavía no habían pensado.
Hipócrates, 400 años antes de Cristo, en su tratado sobre las lesiones en la cabeza, dejó establecido: “aquellos que reciben heridas alrededor del hueso o en el propio hueso, por causa de una caída, o los que caen desde una gran altura sobre una superficie dura u objeto contundente, tienen el mayor peligro de sufrir la fractura o contusión del hueso, o desplazamiento de su posición natural; mientras que si caen sobre una superficie nivelada o sobre objeto blando, sufren menor lesión del hueso, o ninguna lesión”.
En otras palabras, la distribución en una superficie mayor de la fuerza que actúa en un impacto, absorbe parte de esa fuerza y aminora las lesiones. Los hombres de la antigüedad ya conocían esos principios y libraban sus batallas protegidos por armaduras y escudos para aminorar la fuerza de los golpes que recibían en combate, mientras que para atacar, utilizaban lanzas, espadas u objeto afilados. El daño principal en un accidente lo produce la concentración de la energía que se genera en un solo punto.
Pero sin remontarnos a Hipócrates ni a los guerreros de la Edad Media, yo mismo, hace algunos años, sufrí la caída sobre mi cabeza de un enorme cristal que se desprendió de la bóveda de un portal a mi paso. Afortunadamente, el cristal se estrelló contra mi cráneo de forma plana, se hizo añicos y yo no experimenté mayor daño que el que me produjo el propio susto. Cuando alguna vez me acuerdo de lo que hubiera sucedido si éste hubiera caído de pico, se me pone la carne de gallina.
Curiosamente, en la década de los cincuenta e incluso hasta bien avanzada la de los sesenta, con motivo de la publicación en Norteamérica del libro de Nader y aunque el automóvil llevaba ya muchos años circulando en el mundo, a nadie parecía interesarle mucho la investigación de los accidentes. Parecía como si la racionalidad del hombre, cuando circulaba en automóvil, quedara sujeta a la convicción de que la muerte y las lesiones producidas en los accidentes tenían que ver sólo con los designios de Dios y la fatalidad o la mala suerte.
Si alguien salía indemne de una colisión, la circunstancia entraba en el terreno de los milagros, y en muchos casos, el carácter deportivo que se atribuía a la conducción, hacía que los accidentados fueran considerados víctimas de un deporte que llevaba en sí mismo implícito el riesgo. Una teoría mantenida durante un buen número de años consistía en creer, que en un accidente era más seguro salir despedido del vehículo que permanecer en él. Las carrocerías de muchos automóviles –siguiendo lo que todavía se consideraba un carruaje que había pasado de la tracción animal a generar su propio movimiento- se construían en madera, lo que causaba terribles heridas producidas por astillamientos provocadas por la propia destrucción de la carrocería.
Otra causa corriente de graves accidentes se producía porque los vehículos tenían el centro de gravedad a considerable altura del suelo debido al gran tamaño de las ruedas. Esto, unido a la precariedad de los sistemas de suspensión a base de ballestas, la imprecisión de las direcciones, la poca eficacia de los frenos, la pobreza de la iluminación a base de carburo y el estado de las carreteras de macadam o tierra en pésimo estado, motivaba frecuentes vuelcos y salidas de la vía de graves consecuencias.
En el otoño de 1917, dos pequeños aviones chocaron en pleno vuelo mientras realizaban un entrenamiento rutinario. Uno de los cuatro aviadores que tripulaban aquellos biplazas, el cadete Hugh De Haven, sobrevivió a la catástrofe. Mientras se recobraba de serias lesiones internas, paradójicamente producidas por un tosco cinturón de pelvis de 15 centímetros de ancho provisto de un enorme cierre de bronce, De Haven se preguntaba como había podido permanecer vivo después de la catástrofe.
Cuando se recuperó de sus heridas, inspeccionando los restos de los dos aviones, observó que la plaza que él ocupaba había permanecido razonablemente intacta, mientras que las otras tres habían resultado totalmente destruidas. Esta comprobación llevó al joven piloto a la convicción de que un ser humano puede tolerar grandes deceleraciones y conservar la vida, si el vehículo en el que viaja está construido con una estructura y unos sistemas que le protejan en el momento del accidente. Este concepto puede afirmarse que fue uno de los primeros pasos para la investigación de los accidentes y que determinó la construcción de habitáculos resistentes a los impactos y carrocerías parcialmente deformables, capaces de absorber parte de la energía durante la colisión.
De Haven, con sus observaciones y su tenacidad al dedicar el resto de su vida a la investigación aplicada a los aviones y a los automóviles, fue, sin duda, uno de los grandes pioneros de la seguridad pasiva.
La energía que mata
Como ya he mencionado al principio del libro, resulta decepcionante comprobar el desprecio que algunos conductores demuestran hacia el uso del cinturón de seguridad. Muchos de ellos, estoy seguro que lo utilizan solamente ante el temor de ser descubiertos y denunciados por un agente de la autoridad, sin pararse a pensar, ni un momento, en su eficacia salvadora si sufren un accidente. En un párrafo anterior refiero cómo el cinturón que llevaba el piloto Hugh De Haven fue el que le produjo las lesiones internas más graves, y también explico los métodos rudimentarios con los que en el año 1917 se fabricaban los pocos sistemas de retención existentes.
Sé que algún lector enemigo de su uso aprovechará la circunstancia para mantener que fue el cinturón lo que produjo los mayores daños a De Haven. De igual modo, otros enemigos del sistema afirmarán que ir sujeto en el momento de un accidente impide que salga despedido el conductor, en la creencia de que saliendo despedido tiene mayores posibilidades de resultar ileso. Otras posturas contrarias a su utilización, mantienen que en caso de incendio con pérdida de conocimiento, el cinturón se convierte en un serio peligro. Para ambas situaciones existe una respuesta.
En el caso del piloto norteamericano, es fácil suponer que si el cinturón fue la causa de sus lesiones, cuál hubiera sido su final si en una colisión en pleno vuelo, el cinturón no le hubiera obligado a permanecer en su puesto; o que el golpe que recibió su cuerpo contra el interior del habitáculo, no hubiese sido aminorado por ir sujeto al asiento.
En el segundo caso, el del incendio con pérdida de conocimiento, es cierto que ha habido accidentes en los que se ha dado esta doble circunstancia. Pero, todo aquello que afecta a un gran número de personas, está sometido a la frecuencia con la que una excepción se produce, y mientras se cuentan por miles las situaciones en las que el cinturón de seguridad ha salvado la vida de un conductor o de un acompañante, son mínimas las que una situación límite ha impedido salvarlos por culpa del cinturón. En este sentido, quiero llamar la atención sobre la mala costumbre de algunos conductores, al no cerciorarse de que sus acompañantes conocen el sistema de apertura de los cinturones, cuando por primera vez se suben a su vehículo.
Pero, si el uso obligatorio de los cinturones de seguridad en ciudad y carretera aún cuenta con un buen número de incrédulos, esta misma obligatoriedad trasladada a los asientos traseros como medida salvadora en caso de accidente, no es creída, ni siquiera, por los agentes de la autoridad encargados de la observación de la ley. Por otra parte, la exclusión inexplicable de una gran parte de los conductores profesionales españoles en el uso del cinturón, por decisión del Ministerio del Interior, no ha hecho otra cosa que establecer agravios comparativos y quitar prestigio al sistema. ¿Es que acaso estos conductores están menos expuestos a un accidente que los demás? No, no lo están. Veamos porqué.
Cuando viajamos en un automóvil, nuestro cuerpo viaja a la misma velocidad a la que circulamos en todo momento. Una detención realizada a través del sistema de los frenos, se produce en una distancia que está en función de la velocidad, y durante el recorrido de esa distancia, la energía que todo cuerpo en movimiento acumula y que se conoce como energía cinética, se “transforma” en forma de calor por la fricción del sistema de los propios frenos y de los neumáticos en su contacto con el suelo.
Pero esta misma “transformación” de la energía, que es mayor cuanto mayor es la velocidad, se convierte en energía mecánica, cuando la detención (deceleración o aceleración negativa), se produce en una mínima distancia como causa de una colisión. En ese momento, la energía actúa en forma de destrucción de la carrocería, y casi simultáneamente en daños a los ocupantes, que, de no ir sujetos a los asientos, chocan en una “segunda colisión” contra el interior del vehículo, con una fuerza muy superior a la de se propio peso. De igual modo, los objeto que viajan sueltos se convierten en peligrosos proyectiles capaces de producir graves heridas.
Muchos lectores recordarán una secuencia de la serie de televisión “La Segunda Oportunidad”, en la que hicimos chocar un Jaguar contra una enorme roca colocada al efecto sobre la carretera. Naturalmente, no viajaba nadie en su interior cuando el vehículo sufrió el impacto a 145 kilómetros por hora.
A pesar de esa velocidad y de que la roca apenas se movió de su sitio, puede verse a cámara lenta cómo toda la parte delantera quedaba destruida, mientras que el habitáculo en el que supuestamente hubieran viajado los ocupantes en una situación real, se mantenía prácticamente íntegro.
Vi entonces y he vuelto a ver la escena hasta cansarme, y tengo el convencimiento de que los supuestos pasajeros hubieran conservado la vida de haber dispuesto de cinturones de seguridad con pretensores de ajuste automático, cabeceros, y los modernos sistemas de air-bags. Hay que resaltar que los asientos permanecieron en su sitio, a pesar de que el Jaguar pasó de los 145 kilómetros por hora a casi cero kilómetros, en menos de 5 centésimas de segundo y que la fuerza con la que golpeó la piedra fue equivalente a 120 toneladas.
Se sabe que el organismo humano tolera enormes deceleraciones y, sin duda, la que hubieran sufrido los pasajeros en el caso que expongo habría sido brutal, con probables lesiones causadas por los propios sistemas de retención. Pero no hace falta demasiada imaginación para suponer su fin al chocar entre sí o con el interior del vehículo.
En 1954, el coronel John Paul Stapp, de la Fuerza Aérea Norteamericana, se hizo construir un vehículo propulsado por dos enormes motores de aviación capaces de alcanzar velocidades supersónicas, que le lanzaron, atado a una especie de silla, hasta alcanzar 632 millas por hora (unos 1.000 km/h aproximadamente) para detenerse en 1,4 segundos en una deceleración que excedió en cuarenta veces la aceleración de la gravedad, o lo que es igual, la fuerza a la que fue sometido su cuerpo alcanzó la equivalente a cuarenta veces su propios peso.
Ningún otro ser humano había sufrido hasta entonces los efectos de tantos “Gs” en tan pequeño período de tiempo. Yo he llegado a ver la filmación que se hizo durante el experimento, en la que el rostro del coronel Stapp sufría una espectacular transformación a medida que el vehículo iba alcanzando velocidad. Los ojos parecían querer salirse de sus órbitas, las mejillas y la boca se deformaron hasta convertirle en un ser irreconocible, pero su cuerpo soportó la prueba sin causarle lesiones, demostrando la resistencia de la anatomía humana para tolerar enormes fuerzas.
Otro ejemplo de lo que llega a soportar en materia de aceleración y deceleración el cuerpo del conductor de un vehículo, lo tenemos en la velocidad de despegue de los aviones de combate y en los accidentes que sufren los pilotos de la Fórmula 1 de hoy, en los que la solidez del habitáculo y los cinturones de seguridad, les permiten salir indemnes a velocidades muy superiores a las que se produjo la colisión del famoso Jaguar.
He presenciado en los últimos años fortísimos choques de estos monoplazas contra sólidos muros y entre ellos mismos y he comprobado cómo, un instante después, el piloto saltaba fuera del coche sin daño aparente alguno. Un ejemplo de la violencia de estos impactos, por citar alguno, fueron los accidentes de Nelson Piquet y Gerhard Berger en Imola, en el mismo punto y casi en las mismas circunstancias en las que perdió la vida el Brasileño Ayrton Senna, del que se ha probado que no fue el impacto contra el muro a 270 kilómetros por hora el que causó su muerte, sino que fue una pieza de la dirección, que le atravesó el casco, la que acabó con su vida.
Otro ejemplo reciente de lo que significa ir sujeto en el caso de un accidente y la importancia que tiene la solidez del habitáculo de cualquier vehículo, fue el terrorífico accidente del británico Martin Brundle. Su coche salió despedido al chocar con otro que obstruía su camino, dio una espectacular vuelta en el aire y cayó boca abajo con el piloto en su interior, después de que toda la parte trasera, motor, caja de cambios y neumáticos, quedaran separados del habitáculo, partiendo el monoplaza en dos. Brundle, se libró de los cinturones, salió presto del amasijo de hierros y, sin quitarse ni siquiera el caso, corrió a los boxes para reanudar los entrenamientos con el coche de reserva.
En este punto, el lector está probablemente pensando que los ejemplos expuestos no tienen nada que ver con la realidad de las velocidades y las circunstancias que se dan en la conducción normal, pero se equivoca. Con un peso de 20 kilos, el impacto equivaldría a algo más de una tonelada... y si el pasajero es un adulto, el efecto sería igual que si nos cayesen encima cuatro toneladas. Las heridas y las consecuencias que se producen en los ocupantes de un automóvil que no creían en la eficacia de los cinturones de seguridad, suceden todos los días y no necesariamente a 300 kilómetros por hora. Una colisión contra un árbol o un muro a sólo 50 kilómetros por hora sin la protección del cinturón de seguridad, es igual a una caída desde un cuarto piso.
Para aquellos todavía incrédulos que afirman que es fácil sujetarse con los brazos, apoyando las manos sobre el salpicadero, conviene que sepan que para detener el golpe en la cara o en la cabeza a sólo 30 kilómetros por hora, una persona que pese 75 kilos, sus brazos tendrían que ser capaces de resistir una fuerza equivalente a la que se necesita para levantar 1.000 kilos de peso. El récord mundial de levantamiento de peso está establecido en 260 kilos.
Y para los que se toman a broma la eficacia de los cinturones traseros, convendría también recordarles que en un accidente a 50 kilómetros por hora contra un obstáculo que no ceda o sufra deformación, un bebé, de tan sólo 10 kilos de peso, golpearía a los ocupantes de los asientos delanteros con una fuerza de 567 kilos. Si se trata de un niño con 20 kilos de peso, el impacto equivaldría algo más de una tonelada… y si el pasajero es un adulto, el efecto sería igual que si nos cayesen encima cuatro toneladas.
Todo lo que aquí afirmo puede ser comprobado en la puerta de urgencias de cualquier hospital, cualquier día de la semana. Los médicos que asisten a los lesionados que no creyeron en el cinturón de seguridad, probablemente, estarían muy interesados en mostrar los efectos de tanta imprudencia y sus consecuencias finales. Estoy seguro.
Como epílogo de este primer capítulo dedicado a recordar a los conductores que antes de girar la llave y lanzarse al panorama incierto del tráfico, pongan en práctica todas las medidas de seguridad que la experiencia y la investigación que, los miles de estudiosos del tema han puesto a su disposición, quisiera hacer hincapié en algunos argumentos que las marcas utilizan para anunciar sus productos y que en la práctica se están demostrando ineficaces dentro del conjunto de la ya muy conseguida seguridad pasiva de los automóviles actuales. Me estoy refiriendo a las barras de protección lateral que, incluso modelos pequeños muy conocidos, esgrimen como mayor garantía de seguridad, lo que para mi no pasa de ser un argumento más de marketing.
En una reciente visita al centro de seguridad e investigación que la Fiat tiene en Orbassano, Italia, tuve ocasión de abordar con el director de dicho centro, el profesor Pierluigi Ardoino, esta incorporación de la técnica a la estructura lateral de las carrocerías. Según el profesor, que por su edad y su cargo es una de las mayores autoridades en la materia en Europa: “lo que en un principio se pensó como una solución en las colisiones laterales, sometido a estudios posteriores, demostró que las barras laterales pueden llegar a causar más daños que beneficios, ya que no es la distancia de penetración del vehículo que choca lo que causa las heridas, sino la forma en la que el coche agresor penetra en el interior del coche agredido, provocando que toda la energía concentrada a la altura de la barra metálica impacte en el conductor o su acompañante a la altura del tórax.
Lo que realmente se necesita para aminorar las lesiones producidas por estos accidentes, es construir el pilar delantero y el central más robustos, y que la puerta sea relativamente flexible y capaz de absorber energía, ya que en el momento de producirse la colisión, la puerta, por efecto de la reacción, tenderá a alejarse del vehículo agresor y al no permanecer en contacto con él, será muy poca la energía que transmitirá. De esta forma, el panel de la puerta golpeará primero la pelvis, empujando al ocupante y alejándole de la parte penetrante, y distribuyendo la carga sobre una superficie más extensa, que abarca la pelvis y el pecho al mismo tiempo. Las barras son eficaces en choques frontales y pueden contribuir a la distribución de la carga sobre la estructura; pero en los choques laterales sólo sirven para aumentar la gravedad de las lesiones”.
En este sentido, es posible que, la reciente aparición en algunos modelos de los air-bags laterales, sirva para reducir el número de víctimas de una de las más severas colisiones.
En una colisión, los ocupantes de un vehículo, al desplazarse hacia adelante o hacia atrás, impactan contra elementos del interior del vehículo o entre ellos mismos. Y es durante esta "segunda colisión" en la que se producen las lesiones corporales más graves. En este extracto de mi libro "Por Una Conducción Más Segura", podrás descubrir los orígenes históricos que permitieron conocer dichos efectos e influyeron de forma decisiva en la necesidad de dotar a los automóviles de zonas de la carrocería deformables capaces de absorber una parte de la energía cinética y en la eficacia salvadora de los sistemas de retención.
Según cuenta el periodista norteamericano Ralf Nader en su libro “Inseguro a Cualquier Velocidad”, fue un policía del estado de Indiana, Elmer Paul, el que a finales de la década de los cuarenta, empleó por primera vez el término “the second collision” (la segunda colisión). El análisis de este estudioso del tráfico le llevó a la conclusión de que los accidentes se producían, en primer lugar, durante un impacto de la clase que fuera (primera colisión), y a continuación, de forma casi instantánea, de un segundo impacto de los ocupantes contra el interior del vehículo (la segunda colisión). Esta segunda colisión era la que producía las lesiones y la muerte.
Pero aún habían de pasar casi veinte años más para que fuese el propio Ralf Nader, el que en el mencionado libro, denunciase por primera vez los efectos devastadores que producían en los conductores, las columnas de la dirección, los cristales astillables de los parabrisas, los materiales de metal de los salpicaderos y la multitud de objetos punzantes y adornos que los coches de aquella época llevaban en su interior. En su denuncia incluía, entre otras cosas, la fragilidad de las cerraduras de las puertas, la debilidad de las fijaciones de los asientos y los cierres de los capós.
Con aquellos sistemas, era frecuente el hundimiento del tórax o el empalamiento del conductor con el volante en los choques frontales. En vuelco o colisión, saltaban las cerraduras, y los ocupantes, o resultaban atrapados con las puertas o salían despedidos hacia el exterior. Otra causa de lesiones importantes se producía también en las colisiones frontales y en los alcances, debida al corrimiento de los asientos. Esta última circunstancia era la causa principal de las lesiones de las extremidades inferiores, de las faciales y de las craneales, contra el salpicadero, los cristales y entre los propio ocupantes.
Otra moda, que dejaba al descubierto la peligrosidad de diseños agresivos y cortantes en el interior y el exterior de la casi totalidad de los modelos de aquellos años, eran los adornos que se situaban en la parte anterior del capó y que en los casos de atropellos de peatones causaban a éstos gravísimas lesiones. La supresión de estos adornos, el acolchamiento y la protección de los volantes, la articulación de las columnas de dirección, la elasticidad y mayores superficies de los salpicaderos y materiales del interior, los cristales laminados y la ausencia de cualquier saliente u objeto susceptible de causar lesiones penetrantes o fracturas abiertas, eran entonces soluciones sin investigar y en las que los fabricantes todavía no habían pensado.
Hipócrates, 400 años antes de Cristo, en su tratado sobre las lesiones en la cabeza, dejó establecido: “aquellos que reciben heridas alrededor del hueso o en el propio hueso, por causa de una caída, o los que caen desde una gran altura sobre una superficie dura u objeto contundente, tienen el mayor peligro de sufrir la fractura o contusión del hueso, o desplazamiento de su posición natural; mientras que si caen sobre una superficie nivelada o sobre objeto blando, sufren menor lesión del hueso, o ninguna lesión”.
En otras palabras, la distribución en una superficie mayor de la fuerza que actúa en un impacto, absorbe parte de esa fuerza y aminora las lesiones. Los hombres de la antigüedad ya conocían esos principios y libraban sus batallas protegidos por armaduras y escudos para aminorar la fuerza de los golpes que recibían en combate, mientras que para atacar, utilizaban lanzas, espadas u objeto afilados. El daño principal en un accidente lo produce la concentración de la energía que se genera en un solo punto.
Pero sin remontarnos a Hipócrates ni a los guerreros de la Edad Media, yo mismo, hace algunos años, sufrí la caída sobre mi cabeza de un enorme cristal que se desprendió de la bóveda de un portal a mi paso. Afortunadamente, el cristal se estrelló contra mi cráneo de forma plana, se hizo añicos y yo no experimenté mayor daño que el que me produjo el propio susto. Cuando alguna vez me acuerdo de lo que hubiera sucedido si éste hubiera caído de pico, se me pone la carne de gallina.
Curiosamente, en la década de los cincuenta e incluso hasta bien avanzada la de los sesenta, con motivo de la publicación en Norteamérica del libro de Nader y aunque el automóvil llevaba ya muchos años circulando en el mundo, a nadie parecía interesarle mucho la investigación de los accidentes. Parecía como si la racionalidad del hombre, cuando circulaba en automóvil, quedara sujeta a la convicción de que la muerte y las lesiones producidas en los accidentes tenían que ver sólo con los designios de Dios y la fatalidad o la mala suerte.
Si alguien salía indemne de una colisión, la circunstancia entraba en el terreno de los milagros, y en muchos casos, el carácter deportivo que se atribuía a la conducción, hacía que los accidentados fueran considerados víctimas de un deporte que llevaba en sí mismo implícito el riesgo. Una teoría mantenida durante un buen número de años consistía en creer, que en un accidente era más seguro salir despedido del vehículo que permanecer en él. Las carrocerías de muchos automóviles –siguiendo lo que todavía se consideraba un carruaje que había pasado de la tracción animal a generar su propio movimiento- se construían en madera, lo que causaba terribles heridas producidas por astillamientos provocadas por la propia destrucción de la carrocería.
Otra causa corriente de graves accidentes se producía porque los vehículos tenían el centro de gravedad a considerable altura del suelo debido al gran tamaño de las ruedas. Esto, unido a la precariedad de los sistemas de suspensión a base de ballestas, la imprecisión de las direcciones, la poca eficacia de los frenos, la pobreza de la iluminación a base de carburo y el estado de las carreteras de macadam o tierra en pésimo estado, motivaba frecuentes vuelcos y salidas de la vía de graves consecuencias.
En el otoño de 1917, dos pequeños aviones chocaron en pleno vuelo mientras realizaban un entrenamiento rutinario. Uno de los cuatro aviadores que tripulaban aquellos biplazas, el cadete Hugh De Haven, sobrevivió a la catástrofe. Mientras se recobraba de serias lesiones internas, paradójicamente producidas por un tosco cinturón de pelvis de 15 centímetros de ancho provisto de un enorme cierre de bronce, De Haven se preguntaba como había podido permanecer vivo después de la catástrofe.
Cuando se recuperó de sus heridas, inspeccionando los restos de los dos aviones, observó que la plaza que él ocupaba había permanecido razonablemente intacta, mientras que las otras tres habían resultado totalmente destruidas. Esta comprobación llevó al joven piloto a la convicción de que un ser humano puede tolerar grandes deceleraciones y conservar la vida, si el vehículo en el que viaja está construido con una estructura y unos sistemas que le protejan en el momento del accidente. Este concepto puede afirmarse que fue uno de los primeros pasos para la investigación de los accidentes y que determinó la construcción de habitáculos resistentes a los impactos y carrocerías parcialmente deformables, capaces de absorber parte de la energía durante la colisión.
De Haven, con sus observaciones y su tenacidad al dedicar el resto de su vida a la investigación aplicada a los aviones y a los automóviles, fue, sin duda, uno de los grandes pioneros de la seguridad pasiva.
La energía que mata
Como ya he mencionado al principio del libro, resulta decepcionante comprobar el desprecio que algunos conductores demuestran hacia el uso del cinturón de seguridad. Muchos de ellos, estoy seguro que lo utilizan solamente ante el temor de ser descubiertos y denunciados por un agente de la autoridad, sin pararse a pensar, ni un momento, en su eficacia salvadora si sufren un accidente. En un párrafo anterior refiero cómo el cinturón que llevaba el piloto Hugh De Haven fue el que le produjo las lesiones internas más graves, y también explico los métodos rudimentarios con los que en el año 1917 se fabricaban los pocos sistemas de retención existentes.
Sé que algún lector enemigo de su uso aprovechará la circunstancia para mantener que fue el cinturón lo que produjo los mayores daños a De Haven. De igual modo, otros enemigos del sistema afirmarán que ir sujeto en el momento de un accidente impide que salga despedido el conductor, en la creencia de que saliendo despedido tiene mayores posibilidades de resultar ileso. Otras posturas contrarias a su utilización, mantienen que en caso de incendio con pérdida de conocimiento, el cinturón se convierte en un serio peligro. Para ambas situaciones existe una respuesta.
En el caso del piloto norteamericano, es fácil suponer que si el cinturón fue la causa de sus lesiones, cuál hubiera sido su final si en una colisión en pleno vuelo, el cinturón no le hubiera obligado a permanecer en su puesto; o que el golpe que recibió su cuerpo contra el interior del habitáculo, no hubiese sido aminorado por ir sujeto al asiento.
En el segundo caso, el del incendio con pérdida de conocimiento, es cierto que ha habido accidentes en los que se ha dado esta doble circunstancia. Pero, todo aquello que afecta a un gran número de personas, está sometido a la frecuencia con la que una excepción se produce, y mientras se cuentan por miles las situaciones en las que el cinturón de seguridad ha salvado la vida de un conductor o de un acompañante, son mínimas las que una situación límite ha impedido salvarlos por culpa del cinturón. En este sentido, quiero llamar la atención sobre la mala costumbre de algunos conductores, al no cerciorarse de que sus acompañantes conocen el sistema de apertura de los cinturones, cuando por primera vez se suben a su vehículo.
Pero, si el uso obligatorio de los cinturones de seguridad en ciudad y carretera aún cuenta con un buen número de incrédulos, esta misma obligatoriedad trasladada a los asientos traseros como medida salvadora en caso de accidente, no es creída, ni siquiera, por los agentes de la autoridad encargados de la observación de la ley. Por otra parte, la exclusión inexplicable de una gran parte de los conductores profesionales españoles en el uso del cinturón, por decisión del Ministerio del Interior, no ha hecho otra cosa que establecer agravios comparativos y quitar prestigio al sistema. ¿Es que acaso estos conductores están menos expuestos a un accidente que los demás? No, no lo están. Veamos porqué.
Cuando viajamos en un automóvil, nuestro cuerpo viaja a la misma velocidad a la que circulamos en todo momento. Una detención realizada a través del sistema de los frenos, se produce en una distancia que está en función de la velocidad, y durante el recorrido de esa distancia, la energía que todo cuerpo en movimiento acumula y que se conoce como energía cinética, se “transforma” en forma de calor por la fricción del sistema de los propios frenos y de los neumáticos en su contacto con el suelo.
Pero esta misma “transformación” de la energía, que es mayor cuanto mayor es la velocidad, se convierte en energía mecánica, cuando la detención (deceleración o aceleración negativa), se produce en una mínima distancia como causa de una colisión. En ese momento, la energía actúa en forma de destrucción de la carrocería, y casi simultáneamente en daños a los ocupantes, que, de no ir sujetos a los asientos, chocan en una “segunda colisión” contra el interior del vehículo, con una fuerza muy superior a la de se propio peso. De igual modo, los objeto que viajan sueltos se convierten en peligrosos proyectiles capaces de producir graves heridas.
Muchos lectores recordarán una secuencia de la serie de televisión “La Segunda Oportunidad”, en la que hicimos chocar un Jaguar contra una enorme roca colocada al efecto sobre la carretera. Naturalmente, no viajaba nadie en su interior cuando el vehículo sufrió el impacto a 145 kilómetros por hora.
A pesar de esa velocidad y de que la roca apenas se movió de su sitio, puede verse a cámara lenta cómo toda la parte delantera quedaba destruida, mientras que el habitáculo en el que supuestamente hubieran viajado los ocupantes en una situación real, se mantenía prácticamente íntegro.
Vi entonces y he vuelto a ver la escena hasta cansarme, y tengo el convencimiento de que los supuestos pasajeros hubieran conservado la vida de haber dispuesto de cinturones de seguridad con pretensores de ajuste automático, cabeceros, y los modernos sistemas de air-bags. Hay que resaltar que los asientos permanecieron en su sitio, a pesar de que el Jaguar pasó de los 145 kilómetros por hora a casi cero kilómetros, en menos de 5 centésimas de segundo y que la fuerza con la que golpeó la piedra fue equivalente a 120 toneladas.
Se sabe que el organismo humano tolera enormes deceleraciones y, sin duda, la que hubieran sufrido los pasajeros en el caso que expongo habría sido brutal, con probables lesiones causadas por los propios sistemas de retención. Pero no hace falta demasiada imaginación para suponer su fin al chocar entre sí o con el interior del vehículo.
En 1954, el coronel John Paul Stapp, de la Fuerza Aérea Norteamericana, se hizo construir un vehículo propulsado por dos enormes motores de aviación capaces de alcanzar velocidades supersónicas, que le lanzaron, atado a una especie de silla, hasta alcanzar 632 millas por hora (unos 1.000 km/h aproximadamente) para detenerse en 1,4 segundos en una deceleración que excedió en cuarenta veces la aceleración de la gravedad, o lo que es igual, la fuerza a la que fue sometido su cuerpo alcanzó la equivalente a cuarenta veces su propios peso.
Ningún otro ser humano había sufrido hasta entonces los efectos de tantos “Gs” en tan pequeño período de tiempo. Yo he llegado a ver la filmación que se hizo durante el experimento, en la que el rostro del coronel Stapp sufría una espectacular transformación a medida que el vehículo iba alcanzando velocidad. Los ojos parecían querer salirse de sus órbitas, las mejillas y la boca se deformaron hasta convertirle en un ser irreconocible, pero su cuerpo soportó la prueba sin causarle lesiones, demostrando la resistencia de la anatomía humana para tolerar enormes fuerzas.
Otro ejemplo de lo que llega a soportar en materia de aceleración y deceleración el cuerpo del conductor de un vehículo, lo tenemos en la velocidad de despegue de los aviones de combate y en los accidentes que sufren los pilotos de la Fórmula 1 de hoy, en los que la solidez del habitáculo y los cinturones de seguridad, les permiten salir indemnes a velocidades muy superiores a las que se produjo la colisión del famoso Jaguar.
He presenciado en los últimos años fortísimos choques de estos monoplazas contra sólidos muros y entre ellos mismos y he comprobado cómo, un instante después, el piloto saltaba fuera del coche sin daño aparente alguno. Un ejemplo de la violencia de estos impactos, por citar alguno, fueron los accidentes de Nelson Piquet y Gerhard Berger en Imola, en el mismo punto y casi en las mismas circunstancias en las que perdió la vida el Brasileño Ayrton Senna, del que se ha probado que no fue el impacto contra el muro a 270 kilómetros por hora el que causó su muerte, sino que fue una pieza de la dirección, que le atravesó el casco, la que acabó con su vida.
Otro ejemplo reciente de lo que significa ir sujeto en el caso de un accidente y la importancia que tiene la solidez del habitáculo de cualquier vehículo, fue el terrorífico accidente del británico Martin Brundle. Su coche salió despedido al chocar con otro que obstruía su camino, dio una espectacular vuelta en el aire y cayó boca abajo con el piloto en su interior, después de que toda la parte trasera, motor, caja de cambios y neumáticos, quedaran separados del habitáculo, partiendo el monoplaza en dos. Brundle, se libró de los cinturones, salió presto del amasijo de hierros y, sin quitarse ni siquiera el caso, corrió a los boxes para reanudar los entrenamientos con el coche de reserva.
En este punto, el lector está probablemente pensando que los ejemplos expuestos no tienen nada que ver con la realidad de las velocidades y las circunstancias que se dan en la conducción normal, pero se equivoca. Con un peso de 20 kilos, el impacto equivaldría a algo más de una tonelada... y si el pasajero es un adulto, el efecto sería igual que si nos cayesen encima cuatro toneladas. Las heridas y las consecuencias que se producen en los ocupantes de un automóvil que no creían en la eficacia de los cinturones de seguridad, suceden todos los días y no necesariamente a 300 kilómetros por hora. Una colisión contra un árbol o un muro a sólo 50 kilómetros por hora sin la protección del cinturón de seguridad, es igual a una caída desde un cuarto piso.
Para aquellos todavía incrédulos que afirman que es fácil sujetarse con los brazos, apoyando las manos sobre el salpicadero, conviene que sepan que para detener el golpe en la cara o en la cabeza a sólo 30 kilómetros por hora, una persona que pese 75 kilos, sus brazos tendrían que ser capaces de resistir una fuerza equivalente a la que se necesita para levantar 1.000 kilos de peso. El récord mundial de levantamiento de peso está establecido en 260 kilos.
Y para los que se toman a broma la eficacia de los cinturones traseros, convendría también recordarles que en un accidente a 50 kilómetros por hora contra un obstáculo que no ceda o sufra deformación, un bebé, de tan sólo 10 kilos de peso, golpearía a los ocupantes de los asientos delanteros con una fuerza de 567 kilos. Si se trata de un niño con 20 kilos de peso, el impacto equivaldría algo más de una tonelada… y si el pasajero es un adulto, el efecto sería igual que si nos cayesen encima cuatro toneladas.
Todo lo que aquí afirmo puede ser comprobado en la puerta de urgencias de cualquier hospital, cualquier día de la semana. Los médicos que asisten a los lesionados que no creyeron en el cinturón de seguridad, probablemente, estarían muy interesados en mostrar los efectos de tanta imprudencia y sus consecuencias finales. Estoy seguro.
Como epílogo de este primer capítulo dedicado a recordar a los conductores que antes de girar la llave y lanzarse al panorama incierto del tráfico, pongan en práctica todas las medidas de seguridad que la experiencia y la investigación que, los miles de estudiosos del tema han puesto a su disposición, quisiera hacer hincapié en algunos argumentos que las marcas utilizan para anunciar sus productos y que en la práctica se están demostrando ineficaces dentro del conjunto de la ya muy conseguida seguridad pasiva de los automóviles actuales. Me estoy refiriendo a las barras de protección lateral que, incluso modelos pequeños muy conocidos, esgrimen como mayor garantía de seguridad, lo que para mi no pasa de ser un argumento más de marketing.
En una reciente visita al centro de seguridad e investigación que la Fiat tiene en Orbassano, Italia, tuve ocasión de abordar con el director de dicho centro, el profesor Pierluigi Ardoino, esta incorporación de la técnica a la estructura lateral de las carrocerías. Según el profesor, que por su edad y su cargo es una de las mayores autoridades en la materia en Europa: “lo que en un principio se pensó como una solución en las colisiones laterales, sometido a estudios posteriores, demostró que las barras laterales pueden llegar a causar más daños que beneficios, ya que no es la distancia de penetración del vehículo que choca lo que causa las heridas, sino la forma en la que el coche agresor penetra en el interior del coche agredido, provocando que toda la energía concentrada a la altura de la barra metálica impacte en el conductor o su acompañante a la altura del tórax.
Lo que realmente se necesita para aminorar las lesiones producidas por estos accidentes, es construir el pilar delantero y el central más robustos, y que la puerta sea relativamente flexible y capaz de absorber energía, ya que en el momento de producirse la colisión, la puerta, por efecto de la reacción, tenderá a alejarse del vehículo agresor y al no permanecer en contacto con él, será muy poca la energía que transmitirá. De esta forma, el panel de la puerta golpeará primero la pelvis, empujando al ocupante y alejándole de la parte penetrante, y distribuyendo la carga sobre una superficie más extensa, que abarca la pelvis y el pecho al mismo tiempo. Las barras son eficaces en choques frontales y pueden contribuir a la distribución de la carga sobre la estructura; pero en los choques laterales sólo sirven para aumentar la gravedad de las lesiones”.
En este sentido, es posible que, la reciente aparición en algunos modelos de los air-bags laterales, sirva para reducir el número de víctimas de una de las más severas colisiones.
UBICACION PUNTOS DE REFERENCIA
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Instrucciones generales para ubicar puntos de referencia
Un punto es considerado como parte extrema y en el límite, de cualquier objeto o persona que sea estimado como indicio y de importancia para la investigación.
Un indicio es un elemento físico referido al hecho que se investiga y su posición, orientación y estado de conservación; es de vital importancia en la investigación.
Los puntos se relevan geográficamente mediante dos métodos: triangulación y mediciones perpendiculares.
TRIANGULACIÓN
Consiste en fijar un punto midiéndolo desde dos referencias fijas. Éstas últimas deben ser objetos de la vía inamovibles y perdurables, para que en el futuro pueda reconstruirse el escenario sin modificación alguna.
Las referencias fijas las elije el inspector del siniestro que lleva adelante el relevamiento.
Una tercera medida se fija, midiendo la distancia entre las dos referencias.
Ejemplo: la Figura 1 muestra como relevar el extremo delantero derecho de un vehículo (A), cuya posición de inmovilidad final se ilustra en la Figura 1.
Figura 1.
Las dos (2) primeras medidas son tomadas desde dicho extremo (A), hasta los extremos de las barandas del puente (B) y (C), dichos extremos son los elegidos como referencias fijas. Una tercera medida se determina para medir la distancia entre las referencias fijas. De allí que se conforma un triángulo de medidas.
Importante!!!
No basta solamente relevar el punto A mediante las tres medidas descritas, para relevar la posición del vehículo.
La cantidad mínima de puntos a relevar en todo cuerpo son dos (2) puntos, lo que equivale a determinar seis (6) medidas.
En este caso, se recomendaría repetir el procedimiento para fijar el punto correspondiente al extremo trasero izquierdo del vehículo.
Posteriormente, con las medidas de tabla del vehículo especificado y los dos puntos relevados, se reconstruye la posición final del mismo.
El método de la triangulación tiene como principal ventaja, su alta precisión para poder reconstruir la ubicación de los objetos; sin embargo es más laborioso porque exige al
Inspector tomar varias medidas. Figura 1
Recomendaciones
. Utilice siempre las mismas unidades de medidas.
. No utilice este método si en el terreno existen muchas sobre elevaciones o sub-elevaciones.
MEDICIONES PERPENDICULARES
Éste método, a diferencia del anterior, es menos laborioso de llevarlo a cabo; sin embargo el operador podría cometer errores en sus mediciones en forma involuntaria.
El método de trabajo consiste en fijar el punto que queremos relevar (en nuestro caso serán los extremos delantero y trasero del vehículo), elegir las referencias fijas (los extremos de las barandas del puente) y trazar dos medidas; la primera que va desde el punto escogido para relevar (A), midiendo en forma transversal hasta la altura correspondiente a nuestra referencia, en nuestro caso será la baranda del puente.
La última medida a tomar, va desde la altura correspondiente al punto a media (A) hasta la referencia fija, pero ahora midiendo en forma longitudinal. La Figura 2 ilustra estas mediciones.
Figura 2.
Como se puede observar, bastarán cuatro (4) medidas para dejar relevado la posición del vehículo. Sin embargo, es indispensable que las medidas tomadas sean perpendiculares entre si (90º). Y definir esta condición sin instrumentos de medición requiere, habilidad de parte del inspector. Recomendamos utilizar este procedimiento solo, en aquellos casos donde el relevamiento deba realizarse con urgencia, dado que los objetos deban ser movidos de su posición final.
Advertencias
. Utilice siempre las mismas unidades de medidas.
. No utilice este método si en el terreno existen muchas sobre elevaciones o subelevaciones.
FORMULAS FISICAS
Formulas útiles en colisiones de vehículos.
1. Conservación de cantidad de movimiento: p1 + p2 = p11 + p12 donde p es una cantidad vectorial igual a p = m * v en su magnitud. Y cuya dirección es la dirección del vector (v) velocidad.
2. Energía cinética EK = ½ * m * v2.
3. Fuerza centrifuga Fc = (m v2) /r r: Radio curva.
4. Si la velocidad es constante se tiene v = d/t donde v es la velocidad media(o promedio).
5. Si la velocidad es variable el movimiento se llama acelerado y vale decir:
Vf = Vi + a*t
VF2 = Vi2 ± 2*a*d
.d= Vi *T ± ½ *a *t2
El signo (-)= se utilice cuando el movimiento es desacelerado.
6. Peso = m*g ; donde g= 9.8 m/s2 N 10 M/s2
7. Plano inclinado:
Px= P sen α Ax = g sen α
Py= P cos α Ay = g cos α
1. Conservación de cantidad de movimiento: p1 + p2 = p11 + p12 donde p es una cantidad vectorial igual a p = m * v en su magnitud. Y cuya dirección es la dirección del vector (v) velocidad.
2. Energía cinética EK = ½ * m * v2.
3. Fuerza centrifuga Fc = (m v2) /r r: Radio curva.
4. Si la velocidad es constante se tiene v = d/t donde v es la velocidad media(o promedio).
5. Si la velocidad es variable el movimiento se llama acelerado y vale decir:
Vf = Vi + a*t
VF2 = Vi2 ± 2*a*d
.d= Vi *T ± ½ *a *t2
El signo (-)= se utilice cuando el movimiento es desacelerado.
6. Peso = m*g ; donde g= 9.8 m/s2 N 10 M/s2
7. Plano inclinado:
Px= P sen α Ax = g sen α
Py= P cos α Ay = g cos α
EL SISTEMA ABS DE FRENADO
ABS and Accident Reconstruction
by Russell C. Lindsay, P.E.
published in PARC Views - Spring 1994 (V.1, No.1)
History of Antilock Brakes
Early versions of antilock braking systems (ABS) were available as early as the 1971 Chrysler Imperial, which had the first four wheel ABS. Recent advances in electronic technology, market demand, and other factors have made it economical for manufacturers to include fast-acting and reliable antilock braking systems, or ABS, on an increasing number of automobile and truck models.
Why ABS? - The Physics of Braking
Under normal braking, pedal pressure is converted to a retarding force on the rotation of the wheels, thus slowing the vehicle until the tire-to-road friction limit is exceeded. Once this limit is reached, the wheel will then rapidly decelerate to a "locked" condition. In addition to braking forces, tires and wheels are also expected to generate cornering forces, providing stability (rear wheels) and steerability (front wheels). However, once the wheel becomes locked this control is lost. To regain control the driver must recognize the situation and moderate his braking to "unlock" the wheel(s). A delay of only a fraction of a second in driver response can have catastrophic consequences, especially in a lightly-loaded truck or van. For this reason, drivers are often advise to "pump" the brake pedal in icy conditions.
The concept of antilock braking systems is quite simple. The idea is to automatically prevent wheels from "locking up" during braking, preserving vehicle stability and steerability regardless of the driver's skilla nd experience. ABS accomplishes this goal by rapidly modulating the brake pressure, just as a skilled driver might do. However, ABS is usually designed to work for each wheel (or axle) independently, as if the driver had a separate brake pedal for each wheel. And ABS response times are generally faster than the human counterpart.
ABS Operation
The ABS controller constantly monitors each wheel via a wheel speed sensor. The controller compares the wheel speed with an estimate of the vehicle speed (calculated based on engine and transmission data). If the wheel speed and vehicle speed differ by more than the allowable "percent slip," the ABS controller activates the brake pressure modulator. Most systems can modulate brake pressure to each wheel individually. Once wheel and vehicle speeds return to within the allowable "slip" range, the modulator is deactivated. This cycle, of activating and deactivating the brake pressure modulator, repeats as long as the driver is pressing the brake pedal hard enough to cause a locked wheel skid.
As you might expect, any system that modulates, or temporarily reduces, braking forces could result in longer stopping distances. In fact, ABS does cause increased stopping distances on some surfaces. Recent tests by the National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), however, suggest that on most surfaces ABS-equipped vehicles can stop in about the same distances as non-ABS equipped vehicles, depending on vehicle loading and type. The exception was loose gravel and similar surfaces, on which a locked wheel gains extra friction because of a "plowing" effect. Loose material builds up in front of the tire, increasing the drag on the vehicle.
The same NHTSA tests also verified the stability and steerability benefits of ABS. Of the seven vehicles tested, all were essentially uncontrollable during a panic stop on surfaces simulating a partially ice-covered roadway when the ABS was disabled. This uncontrollability was especially evident when the vehicles were lightly loaded. With ABS on, however, the same seven vehicles were almost always under complete directional control.
Impact on Accident Reconstruction
Calculating speeds from skidmarks has long been a basic tool of the accident reconstructionist. The natural question, then, is how do we handle ABS vehicle crashes? Will there even be any skid marks if ABS prevents "locked wheel" skidding? The definitive answers are still unknown. ABS technology is evolving rapidly, and the wide variety of systems makes generalizations dangerous. However, I will offer some observations based on my experience driving and testing recent ABS-equipped vehicles, and observing the tire marks left by such vehicles.
First, most ABS versions do allow some degree of "slip" between the tire and road, at least intermittently. However, since ABS prevents extended "lockup," long, dark, continuous skid marks are becoming a thing of the past. My experience suggests that, while ABS-equipped cars sometimes do leave visible tire marks on the road, most often these marks are significantly lighter than those left by non-ABS vehicles. The potential problem is that these less obvious, short-lived, and often intermittent tire marks may be overlooked. This oversight may lead to the erroneous conclusion that the driver did not apply the brakes, or that (because of ABS) there is nothing on which to base a "braking distance" estimate. I use the term braking distance since ABS vehicles do not skid.
In many respects, ABS vehicles are no different from non-ABS vehicles, since neither type always produces visible skid marks. Testing has shown that up to 25 percent of the energy of a moving car can be dissipated by the braking system before visible skid marks are produced. This is equivalent to traveling 36 feet after applying the brakes before leaving visible skid marks (assuming an initial speed of 55 mph and a 0.7 skid coefficient). Wet road surfaces, especially during heavy rains, can enhance this effect and could result in a vehicle leaving no visible skid marks over a considerable braking distance. Also, skilled drivers can stop quickly without "locking up" the wheels, and without the aid of ABS.
Fortunately, speed estimates in a thorough accident reconstruction are rarely based solely on skid marks. Tire marks usually provide only one piece of the reconstruction puzzle.
The point is that ABS has the potential to greatly increase overall vehicular safety. And it may make the job of the accident reconstructionist more difficult. But timely, thorough investigation - and a sharp eye - can result in speed estimates from "braking distance" which are just as valid as those based on "skid distance."
So keep your eye out for those light "dotted line" tire marks, and pay attention to whether the vehicle is equipped with ABS.
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©2005 PARC Engineering Asso
by Russell C. Lindsay, P.E.
published in PARC Views - Spring 1994 (V.1, No.1)
History of Antilock Brakes
Early versions of antilock braking systems (ABS) were available as early as the 1971 Chrysler Imperial, which had the first four wheel ABS. Recent advances in electronic technology, market demand, and other factors have made it economical for manufacturers to include fast-acting and reliable antilock braking systems, or ABS, on an increasing number of automobile and truck models.
Why ABS? - The Physics of Braking
Under normal braking, pedal pressure is converted to a retarding force on the rotation of the wheels, thus slowing the vehicle until the tire-to-road friction limit is exceeded. Once this limit is reached, the wheel will then rapidly decelerate to a "locked" condition. In addition to braking forces, tires and wheels are also expected to generate cornering forces, providing stability (rear wheels) and steerability (front wheels). However, once the wheel becomes locked this control is lost. To regain control the driver must recognize the situation and moderate his braking to "unlock" the wheel(s). A delay of only a fraction of a second in driver response can have catastrophic consequences, especially in a lightly-loaded truck or van. For this reason, drivers are often advise to "pump" the brake pedal in icy conditions.
The concept of antilock braking systems is quite simple. The idea is to automatically prevent wheels from "locking up" during braking, preserving vehicle stability and steerability regardless of the driver's skilla nd experience. ABS accomplishes this goal by rapidly modulating the brake pressure, just as a skilled driver might do. However, ABS is usually designed to work for each wheel (or axle) independently, as if the driver had a separate brake pedal for each wheel. And ABS response times are generally faster than the human counterpart.
ABS Operation
The ABS controller constantly monitors each wheel via a wheel speed sensor. The controller compares the wheel speed with an estimate of the vehicle speed (calculated based on engine and transmission data). If the wheel speed and vehicle speed differ by more than the allowable "percent slip," the ABS controller activates the brake pressure modulator. Most systems can modulate brake pressure to each wheel individually. Once wheel and vehicle speeds return to within the allowable "slip" range, the modulator is deactivated. This cycle, of activating and deactivating the brake pressure modulator, repeats as long as the driver is pressing the brake pedal hard enough to cause a locked wheel skid.
As you might expect, any system that modulates, or temporarily reduces, braking forces could result in longer stopping distances. In fact, ABS does cause increased stopping distances on some surfaces. Recent tests by the National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA), however, suggest that on most surfaces ABS-equipped vehicles can stop in about the same distances as non-ABS equipped vehicles, depending on vehicle loading and type. The exception was loose gravel and similar surfaces, on which a locked wheel gains extra friction because of a "plowing" effect. Loose material builds up in front of the tire, increasing the drag on the vehicle.
The same NHTSA tests also verified the stability and steerability benefits of ABS. Of the seven vehicles tested, all were essentially uncontrollable during a panic stop on surfaces simulating a partially ice-covered roadway when the ABS was disabled. This uncontrollability was especially evident when the vehicles were lightly loaded. With ABS on, however, the same seven vehicles were almost always under complete directional control.
Impact on Accident Reconstruction
Calculating speeds from skidmarks has long been a basic tool of the accident reconstructionist. The natural question, then, is how do we handle ABS vehicle crashes? Will there even be any skid marks if ABS prevents "locked wheel" skidding? The definitive answers are still unknown. ABS technology is evolving rapidly, and the wide variety of systems makes generalizations dangerous. However, I will offer some observations based on my experience driving and testing recent ABS-equipped vehicles, and observing the tire marks left by such vehicles.
First, most ABS versions do allow some degree of "slip" between the tire and road, at least intermittently. However, since ABS prevents extended "lockup," long, dark, continuous skid marks are becoming a thing of the past. My experience suggests that, while ABS-equipped cars sometimes do leave visible tire marks on the road, most often these marks are significantly lighter than those left by non-ABS vehicles. The potential problem is that these less obvious, short-lived, and often intermittent tire marks may be overlooked. This oversight may lead to the erroneous conclusion that the driver did not apply the brakes, or that (because of ABS) there is nothing on which to base a "braking distance" estimate. I use the term braking distance since ABS vehicles do not skid.
In many respects, ABS vehicles are no different from non-ABS vehicles, since neither type always produces visible skid marks. Testing has shown that up to 25 percent of the energy of a moving car can be dissipated by the braking system before visible skid marks are produced. This is equivalent to traveling 36 feet after applying the brakes before leaving visible skid marks (assuming an initial speed of 55 mph and a 0.7 skid coefficient). Wet road surfaces, especially during heavy rains, can enhance this effect and could result in a vehicle leaving no visible skid marks over a considerable braking distance. Also, skilled drivers can stop quickly without "locking up" the wheels, and without the aid of ABS.
Fortunately, speed estimates in a thorough accident reconstruction are rarely based solely on skid marks. Tire marks usually provide only one piece of the reconstruction puzzle.
The point is that ABS has the potential to greatly increase overall vehicular safety. And it may make the job of the accident reconstructionist more difficult. But timely, thorough investigation - and a sharp eye - can result in speed estimates from "braking distance" which are just as valid as those based on "skid distance."
So keep your eye out for those light "dotted line" tire marks, and pay attention to whether the vehicle is equipped with ABS.
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LECTURA: IMPACTOS A BAJA VELOCIDAD
Lectura: Deformación del vehículo y lesiones del ocupante en Colisiones a Baja Velocidad. La importancia del parachoques.
1. Introducción
Algunos pretenden poner en duda las lesiones en colisiones a baja velocidad (LCBV -injured in low speed collisions-), cuando los daños en los vehículos impactantes (impactado, o vehículo blanco / impactante , o vehículo bala) son mínimos, o incluso inexistentes.
Pero sí por un lado se han hecho sobreestimaciones con daños de los vehículos accidentados muy ostensibles, causando igualmente honda impresión entre las personas, que es lo que al público en general llama la atención, por otra parte también se subestiman en su alcance las posibles consecuencias lesivas cuando las deformaciones en los vehículos son mínimas, y es que no se advierte, porque se desconoce o por los motivos que sean, que en realidad la ausencia de daños en el vehículo no significa en absoluto que no se hayan producido lesiones en los ocupantes.
2.- Una explicación física que convence
No obstante, tal subestimación de las colisiones a baja velocidad es interpretación que resulta muy inexacta, tanto que, físicamente, se explica que la absorción de la energía cinética producto del impacto, por el ocupante, es tanto menor cuanto mayor sea el grado de deformación de la estructura externa de los vehículos implicados en el escenario del accidente.
Es por eso que en la actualidad, frente a las carrocerías de antaño, en su conjunto rígidas e indeformables, ahora se están realizando esfuerzos en el campo de la investigación para construir estructuras capaces de responder, en caso de choque, con una "deformación programada y progresiva", capaz de amortiguar los efectos del golpe, pues de lo contrario, si no hay absorción de la energía la violencia del impacto repercute en mayor medida sobre la estructura corpórea del viajero (como ocurre en algunos vehículos militares, usado, en general, para la destrucción) y, en esta realidad física radica, en líneas generales, el potencial lesivo de las colisiones a baja velocidad.
Quizá esto todavía se pueda entender mejor colacionando la fórmula que expresa que:
siendo a = aceleración; v = velocidad; s ("spatium") = grado de aplastamiento del vehículo.
Se comprende pues que la aceleración a que se somete el cuerpo del ocupante, y sus consecuencias lesivas, son tanto mayores cuando menor sea el grado de deformidad del vehículo. En definitiva, la deformidad experimentada por el vehículo en el curso del choque, su aplastamiento material, disminuye la aceleración del automóvil implicado, y con ello la aceleración experimentada por el cuerpo del ocupante en el curso del choque (mayor que la del vehículo). De esta forma, prescindiendo de otros aspectos (en especial el diseño del asiento), en una impacto a baja velocidad tiene un efecto más protector, y menos lesiva potencialmente, la carrocería del simpático y humilde DOS CABALLOS (2CV-Citröen) que por otro vehículo utilitario que con carácter general sea más robusto.
El aplastamiento de la estructura afectada, cuantificada en milímetros, determinada la deformación plástica experimentada por el vehículo, en tanto que la deformación recuperable proyecta la vertiente elástica del choque. Todo esto se ha de poner en relación con el coeficiente de restitución del impacto, que en las colisiones a baja velocidad tiende a la unidad. En los choques a baja velocidad el componente plástico del choque es muy bajo o incluso no se da.
En el siguiente gráfico, según ROBINS MC (Sae 970494) se relaciona deformación del vehículo, aplastamiento expresado en pies (1 pie = 304 mm) y las lesiones del ocupante, junto a las fuerzas de la gravedad (G).
"Las pruebas de ingeniería de impacto ponen de manifiesto constantemente que las fuerzas máximas de G del vehículo son aproximadamente dos veces más altas que las fuerzas medias de G, y que las fuerzas máximas del ocupante son alrededor dos veces más grandes que las fuerzas máximas del vehículo. De esta forma, en una colisión de baja velocidad sin daño en el vehículo puede tener un riesgo perceptiblemente más alto de lesión que un ocupante con vehículo dañado".
No existe una proporcionalidad directa entre las fuerzas de impacto y las fuerzas instantáneas que actúan sobre el automóvil y que pueden afectar a las personas que ocupan el interior del vehículo. Dependiendo de la rigidez de las estructuras afectadas incluso un impacto a baja velocidad puede determinar fuerzas instantáneas muy altas (K.O. PETTERSEN).
En todo caso, la tolerancia del cuerpo humano al choque es limitada, muy limitada, tanto que lo más común es que, por ejemplo, en las lesiones por “whiplash” (latigazo cervical) son debidas a impactos posteriores de baja velocidad. Según algunos estudios, el daño del vehículo implicado en el accidente es inversamente proporcional a la incidencia de la lesión “whiplash". Cabe pensar que, asumiendo opinión de HERNÁNDEZ GOMEZ, que la estructura del vehículo, sus componentes, están también dispuestos en un esquema de cadena cinética, abierta en un principio, pero que se transforma en abierta invertida tras la colisión. Comprendiendo lo apuntado, enseguida se entenderá también que cuanto menor sea la deformación que experimente el vehículo en el curso de esa cinética, mayor será el potencial lesivo, o ya el mismo patógeno sobre el ocupante.
3. Los fabricantes de automóviles piensan poco en el prójimo: la importancia del parachoques.
Los vehículos, en general, se construyen bajo un estándar con la finalidad de tengan capacidad para soportar impactos entre 2,5 a 5 millas / h (4-8 km / h) sin que sufran daño; ahora bien, tales estándares no sirven para la seguridad del ocupante del automóvil, sino que esos mismos estándares están pensados para que el coste de la reparación del vehículo sea mínimo; a veces, según el modelo de vehículo de cada fabricante, pueden soportar impactos de 8-9 millas / hora (12,8-14,4 km / h) sin que el vehículo se deforme, pero en este caso la energía cinética absorbida se transmite al ocupante, con sus potenciales consecuencias lesivas, a lo que hay que añadir lo que se acaba de indicar, en el epígrafe anterior, y sus efectos: considerar al vehículo en un esquema de cadena cinética, abierta en un principio, que se transforma en abierta invertida tras la colisión.
De esta forma, el grado de comportamiento de los distintos vehículos, ante exigencias similares de impacto, puede ser diferente, tanto que habrá vehículos en los que se aprecie una importante deformación, mientras que en otros será apenas perceptible. La severidad de la lesión también va muy ligada al tipo de impacto, según se trate impactos por alcance (posteriores), frontales o laterales.
Un elemento muy importante para la absorción de la energía en caso de colisión es el parachoques, elemento protector, montado en la parte delantera y posterior del vehículo, cuya finalidad es absorber la energía que se transmite con ocasión del impacto. Una colisión a baja velocidad entre los parachoques de dos vehículos es en parte elástica y en parte plástica (o inelástica), tanto que una parte de la energía del impacto se disipa y absorbe dentro del propio parachoques, pero otra parte se manifiesta en forma de rebote (aspecto elástico del choque). El parachoques idóneo sería aquel que fuese capaz de absorber toda la energía transferida con ocasión del impacto y, a continuación, recuperarse lentamente sin deformación.
Dichos elementos protectores pueden ser fabricados con diferentes materiales, acero, aluminio, caucho, derivados plásticos. Con carácter general, se pueden observar dos tipos de parachoques: los que se montan de forma aislada sobre topes con sistema de amortiguación (un cilindro con gas nitrógeno a alta presión en su parte externa y aceite en su interior); los de tipo "plástico", fabricados con espumas de alta densidad (poliuretano, poliestireno), montados directamente sobre la parte externa del vehículo. Son estos últimos los más abundantes, los menos costosos, pero también los que dispensan menos protección.
De cualquier modo, los criterios de fabricación de los parachoques van dirigidos especialmente a reducir los costes de reparación del vehículo, para proteger al vehículo frente a los choques; nunca, hasta la fecha, se han diseñado para proteger al ocupante, para prevenir o atenuar las posibles lesiones. Si en general, se puede hablar, por presiones de diversa índole, de una tendencia que obliga a los fabricantes de automóviles a caminar por la senda de la “democratización de la seguridad" (RENAULT), el aspecto que ahora se trae a comentario presenta una importante laguna. Cierto que “el automóvil ideal tarde en llegar”.
Y en efecto, en el año 2001, una importante firma mundial de automóviles, con ocasión del lanzamiento de su utilitario mejorado, en la parte dedicada a la "Carrocería y Seguridad", indicaba textualmente: “La rigidez de torsión -de la carrocería- ha aumentado un 33% ...” "El bastidor delantero está conectado al robusto travesaño de aluminio del parachoques,... Este diseño abarata la reparación de choques menores". Y seguía diciendo: la energía cinética se absorbe principalmente por la deformación del bastidor delantero…”
La cuestión es mucho más seria cuando hay que considerar las lesiones del ocupante, por ejemplo en los casos de impacto posterior a baja velocidad con "whiplash" asociado, pues aún con daños mínimos en el vehículo el coste del sufrimiento humano y la propia traducción económica de las lesiones puede ser considerable. El coeficiente de restitución" -CR- (cociente de las velocidades relativas después y antes del choque), indica la cantidad de energía absorbida por el parachoques, tendiendo a ser mayor en los impactos baja velocidad. (CR = V2/V1. V2 velocidad de rebote; V1 velocidad inicial, a raíz de impacto).
AVERY,del centro de investigación del seguro de reparación del motor, ha indicado que las lesiones por "whiplash" son ahora más probables que hace diez años, pues si bien el diseño en general del vehículo ha "mejorado", ciertas características particulares de ese diseño, la rigidez del propio vehículo para limitar los efectos de los golpes a baja velocidad, las características de asiento, junto con la geometría del apoyacabezas, y su rendimiento, desempeñan un papel a tener en cuenta en la severidad de la lesión, pudiendo conducir a un aumento de las lesiones en el cuello.
El mismo AVERY ya advirtió que existe un contraste marcado en el rendimiento entre dos vehículos, siendo un modelo de 1990 y otro del año 2000. Este último al disponer de una estructura más rígida junto a otros componentes que previenen un daño más severo, determina una reducción de los costes de reparación del vehículo. Sin embargo, esto mismo lleva a un aumento de los niveles de aceleración de los ocupantes.
En atención a todo lo anterior, parece desprenderse que los automóviles actuales en colisiones a baja velocidad se comportan de forma más elástica que los antiguos y, en cambio, para impactos a alta velocidad sus estructuras se deforman más que los de otro tiempo, con un comportamiento más plástico. En resumen, siendo así con relación a los vehículos antiguos, los automóviles modernos son más elásticos a baja velocidad y "más plásticos" a alta velocidad, lo cual a su vez explica un mayor riesgo de "whiplash" ante impactos a baja velocidad.
1. Introducción
Algunos pretenden poner en duda las lesiones en colisiones a baja velocidad (LCBV -injured in low speed collisions-), cuando los daños en los vehículos impactantes (impactado, o vehículo blanco / impactante , o vehículo bala) son mínimos, o incluso inexistentes.
Pero sí por un lado se han hecho sobreestimaciones con daños de los vehículos accidentados muy ostensibles, causando igualmente honda impresión entre las personas, que es lo que al público en general llama la atención, por otra parte también se subestiman en su alcance las posibles consecuencias lesivas cuando las deformaciones en los vehículos son mínimas, y es que no se advierte, porque se desconoce o por los motivos que sean, que en realidad la ausencia de daños en el vehículo no significa en absoluto que no se hayan producido lesiones en los ocupantes.
2.- Una explicación física que convence
No obstante, tal subestimación de las colisiones a baja velocidad es interpretación que resulta muy inexacta, tanto que, físicamente, se explica que la absorción de la energía cinética producto del impacto, por el ocupante, es tanto menor cuanto mayor sea el grado de deformación de la estructura externa de los vehículos implicados en el escenario del accidente.
Es por eso que en la actualidad, frente a las carrocerías de antaño, en su conjunto rígidas e indeformables, ahora se están realizando esfuerzos en el campo de la investigación para construir estructuras capaces de responder, en caso de choque, con una "deformación programada y progresiva", capaz de amortiguar los efectos del golpe, pues de lo contrario, si no hay absorción de la energía la violencia del impacto repercute en mayor medida sobre la estructura corpórea del viajero (como ocurre en algunos vehículos militares, usado, en general, para la destrucción) y, en esta realidad física radica, en líneas generales, el potencial lesivo de las colisiones a baja velocidad.
Quizá esto todavía se pueda entender mejor colacionando la fórmula que expresa que:
siendo a = aceleración; v = velocidad; s ("spatium") = grado de aplastamiento del vehículo.
Se comprende pues que la aceleración a que se somete el cuerpo del ocupante, y sus consecuencias lesivas, son tanto mayores cuando menor sea el grado de deformidad del vehículo. En definitiva, la deformidad experimentada por el vehículo en el curso del choque, su aplastamiento material, disminuye la aceleración del automóvil implicado, y con ello la aceleración experimentada por el cuerpo del ocupante en el curso del choque (mayor que la del vehículo). De esta forma, prescindiendo de otros aspectos (en especial el diseño del asiento), en una impacto a baja velocidad tiene un efecto más protector, y menos lesiva potencialmente, la carrocería del simpático y humilde DOS CABALLOS (2CV-Citröen) que por otro vehículo utilitario que con carácter general sea más robusto.
El aplastamiento de la estructura afectada, cuantificada en milímetros, determinada la deformación plástica experimentada por el vehículo, en tanto que la deformación recuperable proyecta la vertiente elástica del choque. Todo esto se ha de poner en relación con el coeficiente de restitución del impacto, que en las colisiones a baja velocidad tiende a la unidad. En los choques a baja velocidad el componente plástico del choque es muy bajo o incluso no se da.
En el siguiente gráfico, según ROBINS MC (Sae 970494) se relaciona deformación del vehículo, aplastamiento expresado en pies (1 pie = 304 mm) y las lesiones del ocupante, junto a las fuerzas de la gravedad (G).
"Las pruebas de ingeniería de impacto ponen de manifiesto constantemente que las fuerzas máximas de G del vehículo son aproximadamente dos veces más altas que las fuerzas medias de G, y que las fuerzas máximas del ocupante son alrededor dos veces más grandes que las fuerzas máximas del vehículo. De esta forma, en una colisión de baja velocidad sin daño en el vehículo puede tener un riesgo perceptiblemente más alto de lesión que un ocupante con vehículo dañado".
No existe una proporcionalidad directa entre las fuerzas de impacto y las fuerzas instantáneas que actúan sobre el automóvil y que pueden afectar a las personas que ocupan el interior del vehículo. Dependiendo de la rigidez de las estructuras afectadas incluso un impacto a baja velocidad puede determinar fuerzas instantáneas muy altas (K.O. PETTERSEN).
En todo caso, la tolerancia del cuerpo humano al choque es limitada, muy limitada, tanto que lo más común es que, por ejemplo, en las lesiones por “whiplash” (latigazo cervical) son debidas a impactos posteriores de baja velocidad. Según algunos estudios, el daño del vehículo implicado en el accidente es inversamente proporcional a la incidencia de la lesión “whiplash". Cabe pensar que, asumiendo opinión de HERNÁNDEZ GOMEZ, que la estructura del vehículo, sus componentes, están también dispuestos en un esquema de cadena cinética, abierta en un principio, pero que se transforma en abierta invertida tras la colisión. Comprendiendo lo apuntado, enseguida se entenderá también que cuanto menor sea la deformación que experimente el vehículo en el curso de esa cinética, mayor será el potencial lesivo, o ya el mismo patógeno sobre el ocupante.
3. Los fabricantes de automóviles piensan poco en el prójimo: la importancia del parachoques.
Los vehículos, en general, se construyen bajo un estándar con la finalidad de tengan capacidad para soportar impactos entre 2,5 a 5 millas / h (4-8 km / h) sin que sufran daño; ahora bien, tales estándares no sirven para la seguridad del ocupante del automóvil, sino que esos mismos estándares están pensados para que el coste de la reparación del vehículo sea mínimo; a veces, según el modelo de vehículo de cada fabricante, pueden soportar impactos de 8-9 millas / hora (12,8-14,4 km / h) sin que el vehículo se deforme, pero en este caso la energía cinética absorbida se transmite al ocupante, con sus potenciales consecuencias lesivas, a lo que hay que añadir lo que se acaba de indicar, en el epígrafe anterior, y sus efectos: considerar al vehículo en un esquema de cadena cinética, abierta en un principio, que se transforma en abierta invertida tras la colisión.
De esta forma, el grado de comportamiento de los distintos vehículos, ante exigencias similares de impacto, puede ser diferente, tanto que habrá vehículos en los que se aprecie una importante deformación, mientras que en otros será apenas perceptible. La severidad de la lesión también va muy ligada al tipo de impacto, según se trate impactos por alcance (posteriores), frontales o laterales.
Un elemento muy importante para la absorción de la energía en caso de colisión es el parachoques, elemento protector, montado en la parte delantera y posterior del vehículo, cuya finalidad es absorber la energía que se transmite con ocasión del impacto. Una colisión a baja velocidad entre los parachoques de dos vehículos es en parte elástica y en parte plástica (o inelástica), tanto que una parte de la energía del impacto se disipa y absorbe dentro del propio parachoques, pero otra parte se manifiesta en forma de rebote (aspecto elástico del choque). El parachoques idóneo sería aquel que fuese capaz de absorber toda la energía transferida con ocasión del impacto y, a continuación, recuperarse lentamente sin deformación.
Dichos elementos protectores pueden ser fabricados con diferentes materiales, acero, aluminio, caucho, derivados plásticos. Con carácter general, se pueden observar dos tipos de parachoques: los que se montan de forma aislada sobre topes con sistema de amortiguación (un cilindro con gas nitrógeno a alta presión en su parte externa y aceite en su interior); los de tipo "plástico", fabricados con espumas de alta densidad (poliuretano, poliestireno), montados directamente sobre la parte externa del vehículo. Son estos últimos los más abundantes, los menos costosos, pero también los que dispensan menos protección.
De cualquier modo, los criterios de fabricación de los parachoques van dirigidos especialmente a reducir los costes de reparación del vehículo, para proteger al vehículo frente a los choques; nunca, hasta la fecha, se han diseñado para proteger al ocupante, para prevenir o atenuar las posibles lesiones. Si en general, se puede hablar, por presiones de diversa índole, de una tendencia que obliga a los fabricantes de automóviles a caminar por la senda de la “democratización de la seguridad" (RENAULT), el aspecto que ahora se trae a comentario presenta una importante laguna. Cierto que “el automóvil ideal tarde en llegar”.
Y en efecto, en el año 2001, una importante firma mundial de automóviles, con ocasión del lanzamiento de su utilitario mejorado, en la parte dedicada a la "Carrocería y Seguridad", indicaba textualmente: “La rigidez de torsión -de la carrocería- ha aumentado un 33% ...” "El bastidor delantero está conectado al robusto travesaño de aluminio del parachoques,... Este diseño abarata la reparación de choques menores". Y seguía diciendo: la energía cinética se absorbe principalmente por la deformación del bastidor delantero…”
La cuestión es mucho más seria cuando hay que considerar las lesiones del ocupante, por ejemplo en los casos de impacto posterior a baja velocidad con "whiplash" asociado, pues aún con daños mínimos en el vehículo el coste del sufrimiento humano y la propia traducción económica de las lesiones puede ser considerable. El coeficiente de restitución" -CR- (cociente de las velocidades relativas después y antes del choque), indica la cantidad de energía absorbida por el parachoques, tendiendo a ser mayor en los impactos baja velocidad. (CR = V2/V1. V2 velocidad de rebote; V1 velocidad inicial, a raíz de impacto).
AVERY,del centro de investigación del seguro de reparación del motor, ha indicado que las lesiones por "whiplash" son ahora más probables que hace diez años, pues si bien el diseño en general del vehículo ha "mejorado", ciertas características particulares de ese diseño, la rigidez del propio vehículo para limitar los efectos de los golpes a baja velocidad, las características de asiento, junto con la geometría del apoyacabezas, y su rendimiento, desempeñan un papel a tener en cuenta en la severidad de la lesión, pudiendo conducir a un aumento de las lesiones en el cuello.
El mismo AVERY ya advirtió que existe un contraste marcado en el rendimiento entre dos vehículos, siendo un modelo de 1990 y otro del año 2000. Este último al disponer de una estructura más rígida junto a otros componentes que previenen un daño más severo, determina una reducción de los costes de reparación del vehículo. Sin embargo, esto mismo lleva a un aumento de los niveles de aceleración de los ocupantes.
En atención a todo lo anterior, parece desprenderse que los automóviles actuales en colisiones a baja velocidad se comportan de forma más elástica que los antiguos y, en cambio, para impactos a alta velocidad sus estructuras se deforman más que los de otro tiempo, con un comportamiento más plástico. En resumen, siendo así con relación a los vehículos antiguos, los automóviles modernos son más elásticos a baja velocidad y "más plásticos" a alta velocidad, lo cual a su vez explica un mayor riesgo de "whiplash" ante impactos a baja velocidad.
PROGRAMA PRELIMINAR
DINAMICA DE ACCIDENTES
Objetivo
Ofrecer un curso general para que los estudiantes comprendan la génesis y la reconstrucción de accidentes de tránsito
Contenidos
1. El informe: énfasis en las variables físico matemáticas y del ambiente.
2. Levantamiento del accidente: uso del método científico.
3. Sistemas de unidades y conversión entre sistema ingles y métrico decimal
4. Uso de calculadora científica
5. Leyes de Newton.
6. Movimiento acelerado.
7. La fuerza centrífuga y su relación con curvas y peraltes.
8. Balance de energía en un accidente de transito
9. La pendiente en carreteras: medición, valores críticos para el tránsito, diseño de curvas, el peralte.
10. Colisiones elásticas e inelásticas.
11. Los diversos coeficientes de fricción en el accidente.
12. Tipos y clasificación de indicios.
13. Diversos tipos de frenos, llantas y sus huellas en la carretera.
14. Partes y naturaleza de las huellas de bloqueo, derrape y arrastre.
15. La reconstrucción del accidente desde las huellas.
16. Aproximaciones útiles a variables críticas, usualmente desconocidas.
17. Filosofía del método de reconstrucción del accidente desde las leyes físicas. Casos reales.
Tareas
1. Uso de cinta métrica, brújula y clinómetro
2. Levantamiento de pendientes.
3. Levantamiento de curvas y de peraltes.
4. Choques de dos vehículos: simulación.
5. Levantamiento de casos reales. Análisis y discusión.
Duración
Un curso de 32 horas reloj
Evaluación de cada curso
2 exámenes cortos 20%
3 tareas 10%
1 examen final 40%
1 exposición oral y evaluación comprensiva 30%
Instrumentos
Calculadora científica
Cinta métrica
Brújula
Objetivo
Ofrecer un curso general para que los estudiantes comprendan la génesis y la reconstrucción de accidentes de tránsito
Contenidos
1. El informe: énfasis en las variables físico matemáticas y del ambiente.
2. Levantamiento del accidente: uso del método científico.
3. Sistemas de unidades y conversión entre sistema ingles y métrico decimal
4. Uso de calculadora científica
5. Leyes de Newton.
6. Movimiento acelerado.
7. La fuerza centrífuga y su relación con curvas y peraltes.
8. Balance de energía en un accidente de transito
9. La pendiente en carreteras: medición, valores críticos para el tránsito, diseño de curvas, el peralte.
10. Colisiones elásticas e inelásticas.
11. Los diversos coeficientes de fricción en el accidente.
12. Tipos y clasificación de indicios.
13. Diversos tipos de frenos, llantas y sus huellas en la carretera.
14. Partes y naturaleza de las huellas de bloqueo, derrape y arrastre.
15. La reconstrucción del accidente desde las huellas.
16. Aproximaciones útiles a variables críticas, usualmente desconocidas.
17. Filosofía del método de reconstrucción del accidente desde las leyes físicas. Casos reales.
Tareas
1. Uso de cinta métrica, brújula y clinómetro
2. Levantamiento de pendientes.
3. Levantamiento de curvas y de peraltes.
4. Choques de dos vehículos: simulación.
5. Levantamiento de casos reales. Análisis y discusión.
Duración
Un curso de 32 horas reloj
Evaluación de cada curso
2 exámenes cortos 20%
3 tareas 10%
1 examen final 40%
1 exposición oral y evaluación comprensiva 30%
Instrumentos
Calculadora científica
Cinta métrica
Brújula
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