Colisión con diferentes implantaciones técnicas

  • Última modificación de la entrada:28/07/2021
  • Tiempo de lectura:22 minutos de lectura

Actualmente los niveles de seguridad, activa o primaria, pasiva secundaria y pasiva terciaria, han llegado a cotas excepcionales, tratando lo primero de evitar el accidente, si no ha sido posible reduce los daños a los ocupantes durante el accidente, y después colabora en facilitar y agilizar la evacuación y asistencia.

Vamos a ver en este artículo lo que sucede en caso de tres colisiones distintas, en automóviles con varias implantaciones técnicas y ocupación diferente.

Se van a incluir los sistemas más actuales de seguridad pasiva secundaria, incluso en algunos automóviles que por su implantación técnica no han llegado a disponer de estos equipamientos.

La actuación detallada de lo que vas a ver la tienes en este enlace, que corresponde al capítulo 3.5 Seguridad pasiva secundaria del curso “Evolución de la tecnología a través de su historia”.

Identificación de elementos que van a intervenir en las situaciones

En cada colisión que se va a exponer intervienen unos u otros de los elementos que se citan en esta imagen, que engloba a todos los relacionados con la seguridad pasiva secundaria.

Según el equipamiento del automóvil contará con más o menos de los que vamos a presentar.

Zona rígida indeformable

  • Es el habitáculo, y ha de mantener su forma lo más posible permitiendo la apertura de las puertas no afectadas por el accidente en los ensayos de pruebas de colisión “crash test”
  • Entre sus funciones está también evitar que las ruedas delanteras o traseras entren en el habitáculo en colisión frontal o trasera respectivamente

Zonas con deformación progresiva

  • Van absorbiendo energía de la colisión

Delantera

  • Desde el extremo anterior de la carrocería hasta el inicio del habitáculo

Trasera

  • Desde la parte posterior de la carrocería al inicio del habitáculo

Central bajo el habitáculo

  • No es posible hacer deformables los costados del habitáculo por la proximidad de los ocupantes, de hecho son bastante robustos y cuentan con refuerzos
  • Esta zona central bajo el habitáculo es donde asientan las sujeciones de los asientos, en caso de colisión por un lado estas sujeciones hacen deformarse la zona central, que al ceder permite que el asiento con el ocupante se desplace hacia el interior del habitáculo, separándole de la zona de impacto

Asiento antideslizante

  • Los que tienen ajuste longitudinal han de mantenerse bloqueados en caso de colisión para no alterar la posición del ocupante
  • En los asientos sin reglaje se ha de mantener firme su sujeción en la estructura de la carrocería por la misma razón

Asiento antisubmarino

  • El efecto submarino es que el ocupante en colisión frontal pase bajo el cinturón y sobre la banqueta, lo que implica riesgos de lesiones
  • Se trata de evitar con una cuña rígida bajo el mullido de la banqueta que frenaría el desplazamiento del ocupante si se mantuviese pegado a la banqueta, que veremos como se logra

Cinturón de seguridad

  • Sujeta al ocupante y es la base para que todos los demás sistemas de retención y protección suplementaria SRS actúen según diseño

Bloqueador del cinturón

  • Si se desplaza rápidamente el ocupante hacia adelante el cinturón se bloquea tras extenderse unos 15 cm
  • Se ha levantado el ocupante de la banqueta por lo que no sería posible el efecto antisubmarino

Pretensor pirotécnico

  • Cuando la colisión frontal implica riesgos físicos medios para el ocupante, detectados por los sistemas específicos (decelerómetros)
  • El pretensor pirotécnico es activado tensando el cinturón al menos 15 cm, entonces el ocupante se pega al asiento haciendo efectivo el sistema antisubmarino
  • Para ajustar los efectos sobre el cuerpo al actuar se puede disponer de pretensores adaptativos, actúan en dos o más fases según la intensidad de la colisión
  • En la imagen se ven en las plazas delanteras, y en las traseras son de una fase

Limitador de esfuerzo

  • La presión del cinturón sobre pecho y abdomen por la actuación del pretensor puede entrañar riesgo de lesiones colaterales, se reducen con cierta extensión del cinturón permitida por el limitador de esfuerzo
  • Con pretensores adaptativos, los limitadores tienen también tantas secuencias de actuación como aquellos, para adaptar la extensión del cinturón de forma proporcional, lo vemos en las plazas delanteras, detrás son limitadores de una fase como los pretensores

Airbag frontales

  • Cuando la colisión frontal tiene más intensidad se activan los airbag frontales, de conductor y pasajero delantero
  • Se reduce y amortigua la deceleración de la cabeza y los riesgos de impacto contra zonas duras del interior del automóvil
  • Al inflarse a inmensa velocidad los airbag frontales pueden ocasionar lesiones en el interior de los brazos por fricciones e irritaciones en la garganta, se reducen estos efectos con inflado en fases según la intensidad del impacto, se ven en la imagen, airbag adaptativos

Airbag de rodillas

  • Se activan desde debajo del salpicadero acolchando el posible impacto de las rodillas de los ocupantes delanteros con zonas duras del interior

Airbag laterales

  • Uno para cada ocupante próximo a los externos laterales del habitáculo
  • Intervienen principalmente en colisiones por el lado de su ubicación

Airbag de techo, cortina o ventana

  • Suele ser uno en cada lado del techo, al actuar protegen esas zonas longitudinales y a los ocupantes delanteros y traseros de cada lado respectivamente, sobre todo protegen a las cabezas de cada lado

Airbag central delantero

  • Está entre el conductor y su acompañante
  • En colisiones con efectos laterales evitan golpes entre los dos ocupantes de esas plazas

Airbag en cinturones traseros

  • Se integran en los cinturones y al activarse protegen individualmente a cada ocupante en caso de colisión frontal

Reposacabezas activo

  • Cuando la colisión es trasera se levantan e inclinan hacia adelante para proteger cabeza, cuello y espalda
  • Para su correcta protección los reposacabezas ha de estar bien ajustados

Respaldo activo

  • En colisión trasera se inclina hacia atrás el conjunto respaldo – reposacabezas unos grados protegiendo cabeza, cuello y espalda
  • Es probable que no se cuente con ajuste del reposacabezas

Volante retráctil

  • La zona delantera deformable implica que las ruedas delanteras y la dirección incluido el volante sean empujadas hacia el interior del habitáculo en colisión frontal
  • Hay diferentes sistemas para evitar que el volante entre al habitáculo, de hecho se logra que se desplace hacia adelante separándose del posible contacto con la cabeza del conductor

Pedal de freno “fusible”

  • Si el conductor está frenando con energía durante la colisión frontal, la deformación de la zona delantera puede ejercer un fuerte empuje sobre el pedal de freno, que podría afectar a la pierna y pie del conductor, se evita al soltarse o deformarse el pedal de freno al llegar a una determinada fuerza de empuje hacia el habitáculo

Sensor de plaza ocupada

  • Permite que intervengan solamente los sistemas de retención y protección de las plazas con ocupante, evitando actuaciones innecesarias

Ya se ha dicho que estos sistemas de seguridad pasiva secundaria se han ido incorporando progresivamente en los automóviles.

En la actualidad es frecuente que casi cualquier automóvil cuente con los que se han citado, de serie o algunos opcionales.

En las siguientes imágenes se ven los automóviles con sus implantaciones técnicas y ocupación antes del accidente y después, habiéndose activado los sistemas de protección disponibles, pues se trata de colisiones de gran envergadura.

De las implantaciones que vamos a ver hay una que no se utiliza hace años, por lo que se la equipa con menos sistemas de seguridad pasiva secundaria.

Si te interesa más información sobre implantaciones técnicas y temas relacionados los puedes ver en estos enlaces a capítulos de cursos en el blog; Introducción a la tecnología del automóvil Módulo 1 y Evolución de la tecnología a través de su historia Módulos 1.1 a 2.2.

Identificación de elementos que van a intervenir en las situaciones

Colisión frontal asimétrica 1 a 3

(Bd barrera deformable y Br barrera rígida)

1. Motor longitudinal delantero y propulsión (ruedas traseras motrices), coche con cinco plazas y tres ocupadas:

  • Se ven las zonas deformadas delanteras en azul y el habitáculo rígido en rojo
  • Actúan los bloqueadores, pretensores y limitadores en las plazas ocupadas, estos dos últimos son adaptativos en las plazas delanteras
  • Se ha activado el airbag frontal del conductor y de su acompañante, ambos son adaptativos, y el de rodillas del conductor
  • También se activa el airbag cinturón trasero izquierdo, única plaza ocupada detrás
  • Se aprecia como se evita que el motor entre al habitáculo, dirigiéndolo hacia abajo por la geometría de los apoyos en la carrocería, así como el árbol de transmisión se separa del piso del habitáculo
  • La rueda delantera izquierda del lado del impacto es empujada hacia el habitáculo, pero no llega a entrar por los refuerzos en esta zona para evitarlo

2. Motor transversal delantero y tracción (ruedas delanteras motrices), es de cinco plazas y cuatro ocupadas:

  • Se ven las zonas deformadas delanteras en azul y el habitáculo rígido en rojo
  • Actúan los bloqueadores, pretensores y limitadores en las plazas ocupadas
  • Se han activado los airbag frontales y de rodillas del conductor y de su acompañante
  • También se activan los airbag de los cinturones traseros de las plazas ocupadas, central y derecha
  • El motor se desplaza pero no llega a entrar al habitáculo, en caso de que pudiese hacerlo se redirige hacia abajo para evitarlo mediante un sistema de guiado
  • La rueda delantera izquierda del lado del impacto es empujada hacia el habitáculo, pero no llega a entrar por los refuerzos en esta zona para evitarlo

3. Motor longitudinal trasero por detrás del eje “colgado” y propulsión (ruedas traseras motrices); cuenta con cinco plazas de las que solo las dos delanteras están ocupadas:

  • Se ven las zonas deformadas delanteras en azul y el habitáculo rígido en rojo
  • Actúan los bloqueadores, pretensores y limitadores en las plazas delanteras ocupadas y son adaptativos
  • Se han activado los airbag frontales del conductor y de su acompañante adaptativos, también el de rodillas del conductor
  • Los airbag de los cinturones traseros no se activarían, si los tuviese, al estar las tres plazas libres
  • La rueda delantera izquierda del lado del impacto es empujada hacia el habitáculo, pero no llega a entrar por los refuerzos en esta zona para evitarlo

En los tres casos se aprecia la línea en verde que representa la actuación de la estructura para enviar al lado opuesto del impacto parte de la energía de la colisión, para reducir en lo posible los esfuerzos que ha de soportar la zona del golpe.

Colisión frontal asimétrica 1 a 3

Colisión frontal asimétrica  4 a 6

(Bd barrera deformable y Br barrera rígida)

4. Motor longitudinal delantero por delante del eje “colgado” y tracción (ruedas delanteras motrices); con cinco plazas y ocupadas las dos delanteras:

  • Se ven las zonas deformadas delanteras en azul y el habitáculo rígido en rojo
  • Actúan los bloqueadores, pretensores y limitadores adaptativos en las plazas delanteras ocupadas
  • Se ha activado el airbag frontal del conductor y de su acompañante, adaptativos, y también el de rodillas del conductor
  • Se aprecia como se evita que el motor y caja de cambios entren al habitáculo, dirigiéndolos hacia abajo por la geometría de los apoyos en la carrocería
  • La rueda delantera izquierda del lado del impacto es empujada hacia el habitáculo, pero no entra por los refuerzos en esta zona para evitarlo

5. Motor longitudinal central y propulsión (ruedas traseras motrices), es un automóvil de dos plazas con ambas ocupadas:

  • Se ven las zonas delanteras deformadas en azul y el habitáculo rígido en rojo
  • Actúan los bloqueadores, pretensores y limitadores en las dos plazas disponibles y ocupadas
  • Se han activado los airbag frontales del conductor y acompañante y de rodillas del conductor
  • La rueda delantera izquierda del lado del impacto es empujada hacia el habitáculo, pero no llega a entrar por los refuerzos en esta zona para evitarlo

6. Motor longitudinal delantero – central y tracción (ruedas delanteras motrices), tiene cinco plazas y tres están ocupadas:

  • Se ven las zonas deformadas delanteras en azul y el habitáculo rígido en rojo
  • Actúan los bloqueadores en las tres plazas ocupadas
  • El cambio y motor pueden entrar más o menos en el habitáculo que si se deforma parcialmente, pues esta implantación es de diseño bastante anterior
  • La rueda delantera izquierda del lado del impacto es empujada hacia el habitáculo pudiéndolo deformar según la intensidad del golpe

En los tres casos se aprecia la línea en verde que representa la actuación de la estructura para enviar al lado puesto del impacto parte de la energía de la colisión, para reducir en lo posible los esfuerzos que ha de soportar la zona del golpe.

En el coche 6 con diseño de estructura de carrocería menos evolucionado no será tan eficiente.

Colisión frontal asimétrica  4 a 6

Colisión trasera 7 y 8

(Bd barrera deformable y Br barrera rígida)

7. Motor longitudinal delantero y propulsión (ruedas traseras motrices), coche con cinco plazas y tres ocupadas:

  • Se ven las zonas deformadas traseras en azul y el habitáculo rígido en rojo
  • Al empujar la espada de los ocupantes sobre sus respaldos, los reposacabezas activos se levantan y giran hacia delante para reducir posibles daños es cabeza, cuello y espalda
  • El accionamiento puede ser mecánico o pirotécnico
  • En este coche todas las plazas disponen de reposacabezas activos
  • Por la deformación de la parte trasera las ruedas pueden llegar al habitáculo, refuerzos específicos evitan que entren

8. Motor transversal delantero y tracción (ruedas delanteras motrices), es de cinco plazas y cuatro ocupadas:

  • Se ven las zonas deformadas traseras en azul y el habitáculo rígido en rojo
  • Hay dos sistemas diferentes que vemos actuando en las imágenes 8a y 8b
  • 8a.
    • Tienen reposacabezas activos todas las plazas y entran en acción los correspondientes a las cuatro plazas ocupadas
    • Por el efecto rebote hacia adelante podrían intervenir los bloqueadores, pretensores y limitadores de los cinturones
    • Si se produce, en las plazas delanteras que son adaptativos actuaría la primera fase
    • Las ruedas pueden ser empujadas hacia el habitáculo por la deformación de la zona trasera, no llegando a entrar por los refuerzos que lo evitan
  • 8b.
    • En este coche todas las plazas cuentan con respaldos activos, el conjunto respaldo y apoyacabezas se inclina ligeramente hacia atrás protegiendo espalda, cuello y cabeza
    • Actúan los cuatro de las plazas ocupadas
    • Si el golpe es fuerte pueden llegar a activarse los bloqueadores, pretensores y limitadores de los cinturones
    • Si las ruedas traseras por la deformación de esa zona son empujadas hacia el habitáculo unos refuerzos específicos lo evitan

En los tres casos se aprecia la línea en verde que representa la actuación de la estructura para repartir la energía del impacto desde donde se produce a toda la parte trasera, para reducir los esfuerzos que ha de soportar la zona del golpe.

Colisión trasera 7 y 8

Colisión trasera 9 a 12

(Bd barrera deformable y Br barrera rígida)

9. Motor longitudinal trasero por detrás del eje “colgado” y propulsión (ruedas traseras motrices), con cinco plazas y ocupadas tres:

  • Se ven las zonas deformadas traseras en azul y el habitáculo rígido en rojo
  • Tienen reposacabezas activos todas las plazas y entran en acción los correspondientes a las tres plazas ocupadas
  • Por el efecto rebote hacia adelante podrían intervenir los bloqueadores, pretensores y limitadores de los cinturones
  • Las ruedas pueden ser empujadas hacia el habitáculo por la deformación de la zona trasera, no llegando a entrar por los refuerzos que lo evitan
  • La caja de cambios y el motor por el empuje de la zona deformada son dirigidos bajo el habitáculo si se desplazan demasiado

10. Motor longitudinal delantero por delante del eje “colgado” y tracción (ruedas delanteras motrices), es un automóvil de cinco plazas con todas ocupadas:

  • Se ven las zonas traseras deformadas en azul y el habitáculo rígido en rojo
  • Todas la plazas cuentan con reposacabezas activos, y al estar ocupadas las cinco entran en acción simultáneamente
  • Si la intensidad del golpe es importante podrían intervenir los bloqueadores, pretensores y limitadores de una o más plazas, en lo que influye la anatomía de cada ocupante
  • Se evita la posible entrada de las ruedas traseras en el habitáculo por la deformación de la zona afectada mediante refuerzos

11. Motor longitudinal central y propulsión (ruedas delanteras motrices), las dos plazas disponibles están ocupadas:

  • Se ven las zonas deformadas traseras en azul y el habitáculo rígido en rojo
  • Las dos plazas cuentan con reposacabezas activos, y al estar ocupadas intervienen simultáneamente
  • Si la intensidad del golpe es importante podrían intervenir los bloqueadores, pretensores y limitadores de una o de las dos plazas, según la anatomía de cada ocupante
  • Se evita la posible entrada de las ruedas traseras en el habitáculo por la deformación de la zona afectada mediante refuerzos
  • El motor y caja de cambios por el empuje de la zona deformada son dirigidos bajo el habitáculo evitando que afecten a los ocupantes

12. Motor longitudinal delantero – central y tracción (ruedas delanteras motrices), tres de las cinco plazas disponibles están ocupadas:

  • Se ven las zonas deformadas delanteras en azul y el habitáculo rígido en rojo
  • Solamente se cuenta como protección y retención en este tipo de colisión de reposacabezas en las plazas delanteras, apreciándose que si no están bien ajustados pueden provocar daños en cervicales
  • Las plazas traseras no tienen ninguna protección por lo que el único pasajero puede sufrir lesiones importantes en el cuello, espalda y cabeza
  • Si la intensidad del golpe es importante podrían intervenir los bloqueadores de los cinturones de las plazas ocupadas
  • Se evita la posible entrada de las ruedas traseras en el habitáculo por la deformación de la zona afectada mediante refuerzos, más menos eficaces pues en el diseño de hace tiempo probablemente no se ha tenido muy en cuenta

En los cuatro casos se aprecia la línea en verde que representa la actuación de la estructura para repartir la energía del impacto desde donde se produce a toda la parte trasera, para reducir los esfuerzos que ha de soportar la zona del golpe.

En el coche 12 con diseño de hace bastantes años no será tan eficiente.

Colisión trasera 9 a 12

Colisión lateral 13 a 15

(Bd barrera deformable y Br barrera rígida)

13. Motor longitudinal delantero y propulsión (ruedas traseras motrices), coche con cinco plazas y tres ocupadas:

  • Se ve la zona deformada central en azul bajo el habitáculo y el resto de la estructura de este rígido en rojo
  • El golpe en el lado izquierdo rígido del habitáculo empuja a los asientos de ese lado que deforman la zona central en el piso, desplazando los asientos y ocupantes hacia el interior, separándolos de la zona del impacto, en este caso conductor y pasajero trasero que está en el lado del golpe
  • Entran en acción los airbag laterales del lado del impacto del conductor, ocupante lateral trasero y el de techo, cortina o ventana de ese lado (protege las cabezas)
  • También interviene el airbag entre las plazas delanteras
  • Desde el punto del impacto la estructura de la carrocería reparte las tensiones para reducir los esfuerzos que ha de soportar la parte más afectada, reduciendo sus deformaciones que afectan al habitáculo

14. Motor transversal delantero y tracción (ruedas delanteras motrices), es de cinco plazas y ocupadas las dos delanteras:

  • Se ve la zona deformada central en azul bajo el habitáculo y el resto de la estructura de este rígido en rojo
  • El golpe en el lado izquierdo rígido del habitáculo empuja a los asientos de ese lado que deforman la zona central en el piso, desplazando los asientos y ocupantes hacia el interior, separándolos de la zona del impacto, en este caso es el conductor al no haber nadie detrás
  • Entran en acción los airbag laterales del conductor y el de techo, cortina o ventana de ese lado (protege la cabeza)
  • Desde el punto del impacto la estructura de la carrocería reparte las tensiones para reducir los esfuerzos que ha de soportar la parte más afectada, reduciendo sus deformaciones que afectan al habitáculo

15. Motor transversal trasero y propulsión (ruedas traseras motrices), coche con cinco plazas y las dos delanteras ocupadas:

  • Se ve la zona deformada central en azul bajo el habitáculo y el resto de la estructura de este rígido en rojo
  • El golpe en el lado izquierdo rígido del habitáculo empuja a los asientos de ese lado que deforman la zona central en el piso, desplazando los asientos y ocupantes hacia el interior, separándolos de la zona del impacto, en este caso el conductor
  • Entran en acción los airbag laterales del conductor y el de techo, cortina o ventana de ese lado (protege la cabeza)
  • Por posible efecto rebote también podrían llegar a intervenir el airbag lateral del lado derecho del pasajero delantero y el de techo, cortina o ventana de ese lado
  • Desde el punto del impacto la estructura de la carrocería reparte las tensiones para reducir los esfuerzos que ha de soportar la parte más afectada, reduciendo sus deformaciones que afectan al habitáculo

En los tres casos se trata de evitar que las ruedas del lado de la colisión puedan afectar al habitáculo mediante refuerzos específicos.

Colisión lateral 13 a 15

Colisión lateral 16 a 18

(Bd barrera deformable y Br barrera rígida)

16. Motor transversal central y propulsión (ruedas traseras motrices), coche de dos plazas y ambas ocupadas:

  • Se ve la zona deformada central en azul bajo el habitáculo y el resto de la estructura de este rígido en rojo
  • El golpe en el lado izquierdo rígido del habitáculo empuja al asiento de ese lado que deforma la zona central en el piso, desplazando el asiento y ocupante hacia el interior, separándole de la zona del impacto, en este caso solo es el conductor pues no hay plazas traseras
  • Entran en acción el airbag lateral del conductor y el central entre las dos plazas
  • Desde el punto del impacto la estructura de la carrocería reparte las tensiones para reducir los esfuerzos que ha de soportar la parte más afectada, reduciendo sus deformaciones que afectan al habitáculo

17. Motor transversal delantero a la izquierda y tracción (ruedas delanteras motrices), es de cinco plazas y ocupadas las dos delanteras:

  • Se ve la zona deformada central en azul bajo el habitáculo y el resto de la estructura de este rígido en rojo
  • El golpe en el lado izquierdo rígido del habitáculo empuja a los asientos de ese lado que deforman la zona central en el piso, desplazando los asientos y ocupantes hacia el interior, separándolos de la zona del impacto, al no haber nadie detrás el efecto protege al pasajero delantero, que está en el lado del golpe
  • Entra en acción el airbag lateral del pasajero delantero, el de techo, cortina o ventana de ese lado (protege la cabeza)
  • Desde el punto del impacto la estructura de la carrocería reparte las tensiones para reducir los esfuerzos que ha de soportar la parte más afectada, reduciendo sus deformaciones que afectan al habitáculo

18. Motor longitudinal delantero – central y tracción (ruedas delanteras motrices), coche con cinco plazas y las dos delanteras ocupadas:

  • Por la época de diseño de automóviles con esta implantación, la deformación central bajo el piso del habitáculo no se tenía muy en cuenta
  • El golpe en el lado izquierdo rígido del habitáculo hace que por la inercia los ocupantes impacten con fuerza contra el lado interior, en este caso el conductor al no haber ocupación detrás, lo que implica riesgos de lesiones
  • Al no contar con airbag laterales ni de techo, cortina o ventana no hay protección que amortigüe los posibles daños en el costado y cabeza
  • Desde el punto del impacto la estructura de la carrocería reparte las tensiones para reducir los esfuerzos que ha de soportar la parte más afectada, reduciendo sus deformaciones que afectan al habitáculo, este efecto no será tan eficiente como en automóviles de diseños posteriores

En los tres casos se trata de evitar que las ruedas del lado de la colisión puedan afectar al habitáculo mediante refuerzos específicos, con menos eficacia en el automóvil 18 al ser de diseño de hace bastantes años.

Colisión lateral 16 a 18

 

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