sábado, 18 de octubre de 2014

PELELES QUE SALVAN VIDAS



                                                                     Alicia Yaiza
Los sistemas de seguridad pasiva en automoción son los encargados de minimizar las consecuencias para los ocupantes de los vehículos así como para las personas circundantes en caso de accidente. Los dispositivos de este tipo de sistemas de seguridad buscan, en el caso de la protección de los ocupantes del vehículo accidentado, que la disipación de la energía cinética de sus cuerpos sea lo más equilibrada posible durante el impacto. Los dispositivos de seguridad pasiva son  múltiples en los automóviles modernos pues podemos mencionar desde parabrisas laminado, columna de dirección retráctil, pedalero colapsable o respaldo de asiento hasta dispositivos de retención como el cinturón de seguridad y el cojín inflable (airbag).

El funcionamiento de estos últimos se basa en un compromiso entre sujeción y movimiento relativo que resulte en una deceleración predecible y obviamente menor que la que registra el vehículo al detenerse por un impacto violento.  La verificación del correcto funcionamiento del sistema de retención (cinturones más airbags) se efectúa generalmente con ensayos de impacto ya sean reproducidos en una porción del vehículo montada sobre un trineo deslizante (sled test) o reales en un vehículo completo que impacta contra un obstáculo definido (crash test). Las pruebas de impacto real se realizan a una velocidad aproximada de 50 km/h contra un obstáculo rígido y con impacto pleno o desplazado.

En ambos tipos de ensayo el comportamiento del vehículo y el de sus ocupantes es videograbado con cámaras de alta velocidad (más de 1.000 imágenes por segundo) así como monitorizado por medio de diferentes tipos de sensores. De esta manera toda la secuencia cinemática del impacto es analizada para observar cómo tienen lugar las deformaciones de la estructura del vehículo y en qué puntos del cuerpo humano se producen lesiones, las cuales se clasifican en graves, menos graves y leves. Pero para llegar a estas conclusiones, al igual que en el sled test se reproduce el comportamiento del vehículo utilizando sólo una porción del mismo (que además es reutilizable), necesitaremos un componente que reproduzca un cuerpo humano. Este componente, utilizado tanto en sled como en crash tests, es el maniquí, muñeco, pelele  o más corrientemente, dummy.

Los dummies, que son específicos para cada tipo de choque (frontal o lateral), simulan ocupantes de ambos sexos, de diferentes complexiones físicas, adultos o niños, y son dotados antes de cada ensayo de una serie de sensores que darán información valiosísima a los ingenieros en su afán de definir los sistemas de retención más adecuados para salvar vidas y evitar lesiones graves en la mayor proporción posible.

El modelo de dummy para choque frontal más generalizado es conocido como Hybrid III. Mide 1,70 m de estatura, pesa 76 kg y representa a un varón cuya complexión se sitúa en el percentil 50, es decir mayor que la de la mitad exacta de la población. Está compuesto de un esqueleto de muelles de acero con cráneo de aluminio y vértebras cervicales y lumbares de ebonita (goma vulcanizada). Sus seis pares de costillas son de acero recubierto de un polímero, sus clavículas son de aluminio y su pelvis es de fundición de aluminio recubierta de vinilo. El conjunto cuenta con más de 54 puntos de sondeo en pecho, pelvis, piernas y cabeza. Su coste es de más de 150.000 euros y tiene que ser reparado después de cada impacto y calibrado antes de cada nuevo ensayo, con un coste adicional considerable. Está aprobado por la administración de Estados Unidos  (NHTSA) para ser utilizado en crash tests de homologación de tipo de automóviles.

A este veterano dummy le acompañan en las series de pruebas de choque o trineo necesarias para definir el sistema de seguridad de cada nuevo modelo de automóvil otros miembros de la familia como el varón percentil 95 o la fémina percentil 5.

Pero la industria mundial del automóvil demandaba dummies globales que respondieran a unas especificaciones acordadas conjuntamente por organismos de diferentes naciones; sin embargo, este anhelo se ha hecho realidad tan sólo hace unos meses con la aprobación definitiva de las especificaciones y calibraciones del WorldSID.

Por su condición de primer dummy universal, el WorldSID (o Dummy Mundial para Impacto Lateral en sus siglas en inglés) ha marcado un hito en la historia de la industria automovilística pues es el resultado de 17 años de trabajo conjunto de equipos de Europa, Norteamérica, Sudamérica, Asia y Oceanía.  Fue presentado en público en 2004 y durante 10 años ha sido probado y calibrado hasta su validación definitiva este mismo año.

WorldSID es el dummy más avanzado en el mundo. Tiene 212 sensores que capturan datos hasta 10.000 veces por segundo. Estos sensores le ayudan a medir la aceleración de la cabeza y los esfuerzos en la pelvis así como respuestas y reacciones de las extremidades superiores e inferiores en caso de impacto.

WorldSID es también el dummy que mejor simula el cuerpo humano en impacto lateral, No en vano ha alcanzado una calificación de biofidelidad de 8,3 sobre 10 en la escala ISO seguido de lejos por sus competidores europeo (4,4) y estadounidense (2.3). Esta notable calificación ha sido posible gracias a la utilización de nuevos materiales.

En el aspecto de instrumentación, WorldSID es también líder destacado. Su cabeza incluye sensores que miden las aceleraciones lineales y rotacionales (x, y, z) de ésta así como su inclinación (x, y). En el cuello cuenta con un acelerómetro triaxial con su correspondiente sensor. La caja torácica, que constituye una zona del cuerpo a la que hay que prestar una especial atención al abordar la seguridad pasiva por retención, cuenta con acelerómetros triaxiales así como con sensores de esfuerzo en cada costilla y en el esternón.

Dado que WorldSID está disponible con y sin antebrazos, el número y la posición de los sensores en las extremidades superiores variarán entre una configuración y otra.

La pelvis y las extremidades inferiores cuentan también con acelerómetros y sensores de esfuerzo.

El ejemplo de cómo WorldSID y sus compañeros de generaciones anteriores como Hybrid III (fabricado como aquél por la empresa Humanetics) salvan vidas, anima a los ingenieros de seguridad del automóvil en todo el mundo a desarrollar dummies cada vez más avanzados tanto en biofidelidad como en instrumentación.

En los próximos meses asistiremos al nacimiento de nuevos dummies para ensayos de protección frontal, de protección de peatones, de pasajeros infantiles, etc. con unas características equiparables si no superiores a las de WorldSID, de lo cual debemos congratularnos pues la investigación en seguridad en general, y particularmente de la seguridad en el automóvil, debe recibir el reconocimiento de toda la sociedad.

JS ENGINEERING & MANAGEMENT es depositaria de más de 18 años de experiencia en el campo de la retención de ocupantes de vehículos.


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