Carroceria de formacion programada

Cuando se produce un accidente y el vehículo impacta un objeto rígido, su estructura se somete a una violenta desaceleración, la cual es finalmente transmitida a sus ocupantes. En estos casos, la estrategia considerada en el diseño de los vehículos actuales para proteger a sus pasajeros es dotarlos de zonas de deformación programada en sus extremos, y de un habitáculo rígido que asegure la intergridad de la cabina.

Las zonas de deformación programada se ubican en el sector delantero y trasero del vehículo, y están diseñadas para absorber la mayor cantidad de energía posible en caso de impacto. La absorción de energía se realiza principalmente a través de las deformaciones de piezas específicamente diseñadas para cumplir esta función, junto con la dispersión de las cargas hacia los demás sectores del vehículo.

La absorción de parte de la energía del impacto efectuada por las zonas de deformación programada, permite reducir la cantidad de energía que deberá absorber el compartimento de pasajeros, y finalmente los ocupantes. Esto se traduce en pasajeros expuestos a aceleraciones de menores magnitudes, lo cual reduce la gravedad del impacto que “sienten” los pasajeros del vehículo.

Barras laterales de proteccion

El acero avanzado de alta resistencia es un material imprescindible para los componentes de seguridad de los coches. El acero hace posible producir distintos tipos de componentes de protección contra el choque que son ligeros pero poseen una alta capacidad para la absorción de energía.
Las barras de protección lateral de aceros avanzados de alta resistencia, se instalan de forma estándar en la mayor parte de los automóviles aun cuando su diseño esté lejos de estar estandarizado. Existen diferentes tipos de diseño, algunos fabricantes de coches prefieren perfiles abiertos, otros emplean diseños tubulares y otros emplean perfiles que tienen refuerzos soldados.
La solución óptima es, naturalmente, una barra de protección lateral que pueda ser fabricada en grandes volúmenes y utilizada en un gran número de modelos diferentes de coches con solo pequeñas modificaciones. Este ha sido el objetivo básico de Dura en su trabajo de desarrollo.
Otra condición fundamental fue el uso de acero de ultra alta resistencia Docol 1200, acero que tiene una buena soldabilidad y buenas propiedades para el conformado con rodillos. El acero tiene un límite elástico mínimo de 1200 N/mm2 lo que hace de él uno de los más avanzados aceros de alta resistencia disponible en el mercado. Todos los accesorios de seguridad del automóvil deben de poseer un tratamiento efectivo anticorrosivo, lo cual puede conseguirse mediante la utilización de acero Docol1200 M electrozincado.
La barra de protección lateral Dura es un perfil cuadrado cerrado, con forma de collar en los lados. El diseño del perfil ha sido optimizado para dar una muy alta capacidad de absorción de energía a la barra de protección lateral.
Este diseño ha sido patentado. El grosor del acero en la barra es de solo 2 mm lo que hace que su peso sea solo de 1,75 kg para una longitud de 1,1 m de la barra.
Sin embargo, los diseñadores de Dura, no estaban satisfechos con haber conseguido únicamente las propiedades básicas que proporcionan este tipo de barras. Se dieron cuenta de que estas propiedades podían ser mejoradas colocando un refuerzo en medio de la barra, de 200 a 300 mm de longitud. Este es el lugar donde los esfuerzos son máximos en caso de choque. Este refuerzo, incrementa el peso en solo 200 g, pero permite una optimización de las deformaciones en el caso de un impacto lateral
"Virtualmente, probamos para los refuerzos toda clase de materiales" afirma Torsten Hundt de Dura quien tiene la responsabilidad para la prueba de los prototipos. "El refuerzo extra, con acero de ultra alta resistencia, nos permite hacer una barra mucho más resistente. Pero en los trabajos de seguridad, los esfuerzos se dirigen a menudo a conseguir una absorción controlada de la energía para lograr que la barra tenga una mayor deformación pero sin romperse. Nos dimos cuenta de que un cierto tipo de material plástico, producía justamente estas propiedades".
El tipo de refuerzo que se adapta a un coche en particular depende de la filosofía sobre la seguridad del fabricante. Determinados fabricantes de coches, priorizan las deformaciones controladas mientras que otros especifican una máxima resistencia.
Dependiendo de la filosofía que se tenga en materia de seguridad, las barras pueden fabricarse a medida, según los requerimientos específicos, variando el tipo y longitud de los refuerzos" añade Meinhard Schwermann, quien participó en estos trabajos en Dura.
También puede variarse el tipo de montaje. Dependiendo de las especificaciones del proyecto, la barra puede fijarse a la puerta mediante remaches, soldarse o atornillarse. La ventaja para el fabricante de automóviles es que la barra puede ser adaptada rápidamente a las diversas variantes de un determinado modelo de coche.
En paralelo con los diversos tipos de barra y de refuerzos, Dura ha realizado un eficiente sistema de producción. Todas las operaciones tienen lugar en la línea de producción, en la que el acero discurre de forma continua procedente de una bobina de banda. La parte inferior de la barra es conformada por rodillos en primer lugar y, en ese momento, los refuerzos son colocados en su sitio. El perfil se cierra entonces y se une mediante soldadura por láser. La barra se corta entonces al tamaño deseado.
El refuerzo se fija al perfil de diversas formas dependiendo de su tipo - los de acero son fijados mediante soldadura por puntos durante el conformado por rodillos, mientras que los refuerzos plásticos son fijados mediante apriete en forma de cuello en los laterales.
Dura Automotive Systems es uno de los líderes mundiales en la producción de componentes y sistemas para la industria del automóvil. El grupo de compañías está ubicado en los EE.UU. pero ha desarrollado unidades de producción en todos los rincones del mundo. Su lista de clientes incluye los principales fabricantes de coches de EE.UU. y Europa. El grupo tiene 17.000 empleados y su facturación es de 2.500 millones de dólares.
La nueva barra anticolisión ha sido desarrollada en Alemania por Dura Automotive Body & Glass Systems GmbH en Plettenberg. La barra será fabricada en la planta de la compañía en Blatna, en la República Checa, en donde la línea de producción de barras comenzó su actividad en otoño de 2005.

Jaula antivuelcos

Es un accesorio de seguridad muy importante para las pick ups. Los dos tipos de barras mas frecuentes son las deportivas (son mas cortas) y las de tipo petrolero (tienen el largo de la caja).

Las mismas pueden estar ancladas la baranda de la caja de carga o al piso de la caja (chasis). Las hay de distintas formas, materiales y colores. También sirven para apoyar y anclar cargas.

Fabrican Jaulas deportivas y petroleras en acero al carbono e inoxidable pintadas en epoxi color negro o gris y cromadas . Tambien realizan jaulas interiores. Trabajan en caños de 3 pulgadas.

Tiene una excelente calidad y son originales de varias marcas de vehículos.

Volante/direccion colapsable

Columna de la dirección Tanto en el modelo de la figura inferior como en otros, suele ir "partida" y unidas sus mitades por una junta cardánica, que permite desplazar el volante de la dirección a la posición mas adecuada de manejo para el conductor. Desde hace muchos años se montan en la columna dispositivos que permiten ceder al volante (como la junta citada) en caso de choque frontal del vehículo, pues en estos casos hay peligro de incrustarse el volante en el pecho del conductor. Es frecuente utilizar uniones que se rompen al ser sometidas a presión y dispositivos telescopicos o articulaciones angulares que impiden que la presión del impacto se transmita en linea recta a lo largo de la columna.
En la figura inferior se muestra el despiece e implantación de este tipo de dirección sobre el vehículo. La carcasa (Q) o cárter de cremallera se fija al bastidor mediante dos soportes (P) en ambos extremos, de los cuales salen los brazos de acoplamiento o bieletas de dirección (N), que en su unión a la cremallera están protegidas por el capuchón de goma o guardapolvos (O), que preserva de suciedad esta unión. El brazo de acoplamiento dispone de una rótula (M) en su unión al brazo de mangueta y otra axial en la unión a la cremallera tapada por el fuelle (O). Esta disposición de los brazos de acoplamiento permite un movimiento relativo de los mismos con respecto a la cremallera, con el fin de poder seguir las oscilaciones del sistema de suspensión, sin transmitir reacciones al volante de la dirección.
La columna de la dirección va partida, por las cuestiones de seguridad ya citadas, y para llevar el volante a la posición idónea de conducción. El enlace de ambos tramos se realiza con la junta universal (B) y la unión al eje del piñón de mando (K) se efectúa por interposición de la junta elástica (D).El ataque del piñón sobre la cremallera se logra bajo la presión ejercida por el muelle (S) sobre el pulsador (R), al que aplica contra la barra cremallera de la parte opuesta al engrane del piñón, mientras que el posicionamiento de esté se establece con la interposición de las arandelas de ajuste

Havitaculo indeformable

Se pretende que la parte delantera y trasera, las más afectadas por las colisiones, se deformen transformando la inercia del choque en calor, hasta llegar a la zona del habitáculo, que debe mantenerse indeformable, evitando el daño de los ocupantes y permitiendo su salida y evacuación. Esto es lo que se llama habitáculo indeformable y en él intervienene la solidez de los pilares, del techo, de los paneles de puerta y los refuerzos de esta estructura.
Se puede observar como existen pocas aristas y cantos en el interior del habitáculo, así como un acolchamiento de los elementos interiores para minimizar los daños. A estos efectos, son cada vez más utilizados los materiales plásticos y textiles para guarniciones y paneles, así como para el salpicadero. El volante puede provocar serias lesiones en el conductor, ya que se encuentra enfrente de él. Para evitar daños en pecho y cara, la columna de dirección cumple con unos requisitos en caso de deformación del vano motor que desplaza el volante fuera de este área peligrosa, así como evitar que se transmita energía a través de él. Es lo que se llama columna de dirección de seguridad. Para minimizar aun más el peligro de lesión en esta zona, se diseñó el airbag, que consiste en un dispositivo pirotécnico que activa, en milésimas de segundo, una bolsa de aire oculta en el volante cuando se produce una colisión frontal a cierta velocidad.
Los cristales del automóvil, además de contribuir a la luminosidad y visibilidad, forman parte de la estructura del habitáculo, por cuanto están montados sobre él. Así, cuando se produce un choque y el chasis se deforma, éstos tienden a romperse, debido a su rigidez. Las lunas delanteras, dada la gran superficie que ocupa, deben dotar al habitáculo de cierta rigidez, y no de proyectar cristales sobre la cara de los ocupantes de las plazas delanteras. Ello se consigue gracias a los cristales laminados y pegados, que sustituyen a las lunas de cristal tensionado (securit), que aún se utilizan para el resto de ventanillas.
En el diseño de los asientos, en cuanto a choques, debe cumplirse que sujeten a los ocupantes y, en el caso de las plazas delanteras, evitar que resbalen por debajo del cinturón de seguridad. Los anclajes deben resistir el impacto con el peso del ocupante.
Los reposacabezas protegen a las cervicales de los golpes que se puedan producir por la parte posterior del coche. Los asientos posteriores deben ser capaces de retener el empuje de la carga del maletero. Para menores de 10 años, es necesaria la utilización de sillas especiales para niños que adaptan las condiciones de seguridad a sus cuerpos más pequeños y frágiles.

Cinturones de seguridad

El pretensor de cinturón de seguridad es un dispositivo que, en caso de un choque frontal, compensa el alargamiento inevitable de los cinturones bajo la acción del cuerpo, manteniendo éste apoyado contra el respaldo del asiento. En efecto, cuando se produce un choque frontal, es indispensable que el cinturón se mantenga lo más cerca posible del cuerpo (conductor o pasajero} de forma que absorba de manera progresiva la energía cinética del cuerpo durante el choque del vehículo.
Algunas causas por las que un cinturón de seguridad no puede garantizar al 100% la sujeción perfecta del cuerpo contra el respaldo en caso de choque son las siguientes:
• Mal funcionamiento (o retraso del funcionamiento} del dispositivo de bloqueo de inercia.
• Ligero desgarro o estirado de las fibras del cinturón de seguridad.
• Mal bobinado del cinturón de seguridad en el propio bobinador.
• Vestidos amplios que puedan crear un espacio entre el cinturón y el cuerpo del conductor o el pasajero.
En los vehículos equipados con el sistema de airbag (conductor y pasajero} los dos cinturones de seguridad de la parte delantera del vehículo están equipados con pretensores.
Clasificación:
Existen cuatro tipos y modelos principales de pretensores según la marca y el año del vehículo:
• Pretensor mecánico que actúa por medio de la hebilla del cinturón y es gobernado por el captador de deceleración mecánico incorporado al sistema.
• Pretensor pirotécnico que actúa también por medio de la hebilla del cinturón, pero con mando por un captador de deceleración electrónico (incorporado o no al módulo electrónico de disparo del airbag).
• Pretensor mecánico con bobinador y mando por captador de deceleración mecánico.
• Pretensor con bobinador pirotécnico y mando por captador de deceleración electrónico. La tensión rápida y automática del cinturón se obtiene por lo tanto o bien en la hebilla del cinturón o bien en el bobinador automático de cinturón.

Pretensores por medio de la hebilla del cinturón con mando mecánico

Este dispositivo, que permite modificar rápidamente la tensión de los cinturones de seguridad en caso de choque frontal, es un conjunto mecánico montado en la mayoría de casos bajo los asientos del conductor y del pasajero.
Este conjunto está constituido principalmente por los elementos enumerados a continuación (fig.de arriba):
• Un captador mecánico de inercia (A) que permite medir la velocidad de deceleración del vehículo.
• Un dispositivo de muelle precargado (B) (llamado unidad de potencia), que incluye el captador de velocidad.
• Un cable de conexión (C) que une el dispositivo de muelle con el sistema de bloqueo de la hebilla.
• Un dispositivo de bloqueo (D) que permite bloquear la hebilla del cinturón después de su retracción.
• Una hebilla especial (E) que se puede retraer (una vez accionado el dispositivo) de 6 a 8 cm aproximadamente.
Funcionamiento del sistema
A consecuencia de la acción del muelle precargado de la unidad (B), el cable de conexión (C) efectúa la retracción de la hebilla de cinturón (vista (G) del esquema).
Para confirmar la intervención del dispositivo del pretensor, una lengüeta testigo (H) indica la retracción efectiva de la hebilla.
Elementos del sistema:
Unidad de potencia:
Es un conjunto que incluye una envoltura externa (A) y en el que se integra un muelle de potencia (C) que, con una cierta precarga, proporciona la fuerza necesaria para la retracción de la hebilla del cinturón. Un cable especial (G), enganchado al tope móvil (E), permite transmitir a la hebilla del cinturón el movimiento rectilíneo provocado por la distensión del muelle de potencia (C).
Funcionamiento del dispositivo
Cuando este conjunto está a punto para funcionar, el muelle (C) es comprimido entre el tope (B) del cilindro móvil (D) y la arandela de apoyo (E) que forma parte de la estructura (F) de fijación al asiento (conductor o pasajero). En la parte trasera de este conjunto se sitúan el captador mecánico de deceleración de inercia (H), el elemento de reacción del muelle (F) y las palancas de retención (L) del cilindro móvil (D).
en condiciones normales, el muelle está comprimido por la sujeción del cilindro móvil (D). Esta sujeción del cilindro móvil se obtiene por medio de las palancas de bloqueo (L) inmovilizadas a su vez por el captador mecánico de deceleración (H). Este captador (masa móvil) es retenido en posición de no intervención (reposo) por medio del muelle de reacción (I), tarado en un cierto valor y montado sobre un eje de guía (J).
A consecuencia de un choque frontal del vehículo, el captador mecánico de deceleración (H), se desplaza por la inercia hacia adelante (sentido de la flecha Nº 1 provocando el disparo de las palancas de bloqueo (L).
El cilindro móvil (D), al quedar liberado permite la distensión del muelle de potencia (C) hacia adelante (flecha Nº 2). y el cable de tracción (G) es arrastrado y tensado al máximo disparo.

Air-bag

Qué son y cómo funcionan los Airbag

Es un sistema de seguridad del vehículo que amortigua los golpes cuando hay algún choque. Hubo casos en los que haberlo tenido fue peor, pero hoy en día -gracias al avance de la tecnología- resulta sumamente efectivo. Se estima que para dentro de diez años todos los automóviles los tenga instalados.

Definición y funcionamiento de Airbag
Es un término inglés que significa bolsa de aire. Se trata de un sistema de seguridad del automóvil consistente en una bolsa de aire, situada ante el conductor o pasajero, o en ambos lugares, que se hincha de forma automática en el momento en que se produce una colisión amortiguando sus efectos. Ya, su instalación en los vehículos está comenzando a ser obligatoria en algunos países de la Unión Europea.
El airbag es un dispositivo que se instala en el interior del volante, en el tablero (airbag frontales) y en los paneles laterales de los asientos (airbag laterales). Apenas sucede un impacto frontal, en fracciones de segundo se inflan bolsas, las cuales se interponen entre el volante y el conductor o entre el tablero y el acompañante, para así impedir que impacten la cabeza y el pecho.
Los sensores del airbag frontal detectan los impactos delanteros del vehículo. Cuando el nivel del impacto es suficiente como para que el airbag actúe reduciendo riesgos a los ocupantes, entonces el módulo de control envía una señal para que éste se active.
Para que los airbag funcionen a tiempo, se deben desplegar de forma rápida; por ello la fuerza de inflado es muy elevada. Por lo tanto, resulta imprescindible que los ocupantes del vehículo utilicen los cinturones de seguridad para mantenerse alejados de estos dispositivos durante esta fase, para recién tomar contacto cuando se inicia la etapa de desinflado. Debe quedar claro que los airbag están diseñados para complementar la función de los cinturones de seguridad, no para sustituirlos. El cinturón de seguridad mantiene a la persona en la posición apropiada para lograr la mayor efectividad del airbag.

Diseño del sistema
El sistema del airbag se compone de:
- Detectores de impacto situados normalmente en la parte posterior del vehículo.
- Dispositivos de inflado. éstos, gracias a una reacción química, producen en un tiempo muy reducido gran cantidad de gas (de un modo explosivo).
- Bolsas de nylon infladas normalmente con nitrógeno, resultante de la reacción química.
Su elemental función consiste, en caso de choque, en amortiguar con las bolsas inflables para evitar que los ocupantes delanteros del vehículo impacten sus cabezas en el tablero. Se estima que en este caso de impacto frontal, su uso puede reducir el riesgo de muerte en un 30%.
Además de las bolsas inflables colocadas en el centro del volante, en el tablero frente al asiento del acompañante y en los laterales de los asientos delanteros, existen algunos que van situados en el techo, actuando de cortina.

Estos dispositivos hoy
En la actualidad este sistema de seguridad pasiva es totalmente efectivo si se utiliza como complemento de los cinturones de seguridad. Por lo tanto, si no se usan estos últimos, los airbag pueden ser mortales en los accidentes de tráfico. Si el coche en el que se viaja lleva airbag frontal y se lleva puesto el cinturón se debe saber que, en caso de sufrir un accidente, la zona más protegida será la cabeza, mientras que las lesiones graves más frecuentes se producirán en las extremidades inferiores y después en el tórax.
Que quede claro que resulta contraproducente el airbag de acompañante para niños de menos de 10 años, así como las sillas de éstos en caso de activación, por lo que siempre tienen que viajar en los asientos traseros.
Estos sistemas de seguridad están aumentando considerablemente por motivo de la inclusión de serie en casi todos los vehículos. Por consiguiente, en pocos años todos los automóviles estarán equipados como mínimo con los airbag de conductor y acompañante. En la actualidad, el 65% de los coches que circulan por Europa dispone de algún tipo de airbag. La previsión es que se alcance prácticamente el ciento por ciento para el año 2015.