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Cómo funcionan las pruebas de choque

Cómo funcionan las pruebas de choque
Contenido
  1. muñecos de prueba
  2. Una verdadera prueba de choque
  3. el accidente “perfecto”
  4. Mejoras de seguridad futuras
  5. Contexto y notas

muñecos de prueba

La función del muñeco es simular a un ser humano en un accidente, recopilando datos que no serían posibles de recopilar de un ocupante humano.

Todas las pruebas de choque frontal en los Estados Unidos se realizan con el mismo tipo de maniquí, el maniquí Hybrid III. Esto garantiza resultados consistentes. Un maniquí está construido con materiales que imitan la fisiología del cuerpo humano. Por ejemplo, tiene una columna formada por capas alternas de discos de metal y almohadillas de goma.

Los maniquíes están disponibles en diferentes tamaños (haga clic aquí para ver algunos de los maniquíes) y se mencionan por percentil y género. Por ejemplo, el maniquí masculino del percentil 50 representa al hombre de tamaño medio: es más alto que la mitad de la población masculina y más bajo que la otra mitad. Es el maniquí más utilizado en las pruebas de choque. Pesa 170 libras (77 kg) y mide 70 pulgadas (5 pies 10 pulgadas o 1,78 m) de altura.

Los maniquíes contienen tres tipos de equipos:

  • Acelerómetros
  • sensores de carga
  • sensores de movimiento

Acelerómetros
Estos dispositivos miden la aceleración en una cierta dirección. Estos datos se pueden utilizar para determinar la probabilidad de lesiones. La aceleración es la tasa a la que cambia la velocidad. Por ejemplo, si te golpeas la cabeza contra una pared de ladrillos, la velocidad de tu cabeza cambia muy rápidamente (¡lo que puede hacerte daño!). Pero si te golpeas la cabeza contra una almohada, la velocidad de tu cabeza cambia más lentamente a medida que la almohada se rompe (¡y no duele!).

El muñeco de prueba de choque tiene acelerómetros en todas partes. Dentro de la cabeza del maniquí hay un acelerómetro que mide la aceleración en las tres direcciones (de adelante hacia atrás, de arriba hacia abajo, de izquierda a derecha). También hay acelerómetros en el pecho, la pelvis, las piernas, los pies y otras partes del cuerpo.



Un gráfico de la aceleración de la cabeza durante una prueba de choque.

El gráfico anterior muestra la aceleración de la cabeza del conductor en una colisión frontal a 35 mph (56,3 km / h). Tenga en cuenta que este no es un valor estable, pero fluctúa hacia arriba y hacia abajo durante el accidente. Esto refleja cómo la cabeza se desacelera en una colisión, alcanzando los valores más altos cuando la cabeza golpea objetos duros o el airbag.

sensores de carga
Dentro del maniquí hay sensores de carga que miden la fuerza ejercida sobre diferentes partes del cuerpo durante un accidente.


Cómo funcionan las pruebas de choque

Foto cortesía de NHTSA
Un gráfico de la fuerza sobre el fémur del conductor durante un accidente.

El gráfico de arriba muestra la fuerza sobre Newton en el fémur del conductor (el hueso del muslo) durante una colisión frontal a 56 km / h. La carga máxima sobre el hueso se puede utilizar para determinar la probabilidad de rotura.

sensores de movimiento
Estos sensores se colocan en el pecho del maniquí. Miden la desviación del pecho durante un accidente.


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Foto cortesía de NHTSA
Desviación del pecho durante un impacto frontal a 35 mph

El análisis anterior muestra la desviación del pecho del conductor durante un accidente. En este accidente en particular, el pecho del conductor se comprime aproximadamente 2 pulgadas (46 mm). Esta herida sería dolorosa, pero probablemente no fatal.

Ahora veamos una prueba de choque real.

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Una verdadera prueba de choque

La Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras (NHTSA) realiza dos tipos de pruebas de choque como parte del Programa de Evaluación de Autos Nuevos.

  • Impacto frontal a 35 mph – A 56 km / h (35 mph), el automóvil pasa por encima de una sólida barrera de hormigón. Esto es equivalente a un automóvil que viaja a 56 km / h choca con otro automóvil de peso comparable que viaja a 56 km / h.
  • Impacto lateral a 35 mph – Un trineo de 3015 libras (1368 kg) con un “parachoques” deformable se estrelló contra el costado del vehículo de prueba. Las ruedas del trineo están inclinadas. La prueba simula un automóvil que cruza una intersección y es atropellado por un automóvil en un semáforo en rojo. El trineo en realidad se mueve a 38.5 mph, pero cuando haces los cálculos, eso equivale a un impacto lateral de 35 mph debido al ángulo de las ruedas del trineo.

Cómo funcionan las pruebas de choque

Foto cortesía de NHTSA
Haga clic en esta imagen para ver un video de una prueba de choque real.
(Duración del video: 2 min, 33 seg)

Prueba de gota de tinta
Antes de colocar los maniquíes de prueba de choque en el vehículo, los investigadores les aplican pintura. Se aplican diferentes colores de pintura a las partes del cuerpo de los maniquíes que tienen más probabilidades de chocar en un accidente. Las rodillas, el rostro y el cráneo del maniquí están pintados de un color diferente. En la siguiente foto, se puede ver que la pintura azul en la cara del maniquí está manchada en el airbag y su rodilla izquierda (pintada de rojo) golpeó la columna de dirección.


Cómo funcionan las pruebas de choque

Foto cortesía de NHTSA
La pintura multicolor del maniquí muestra dónde chocan diferentes partes de la carrocería con el automóvil.

Si los investigadores notan una aceleración particularmente grande en los datos del acelerómetro en la cabeza del conductor ficticio, las marcas de pintura en el automóvil indicarán qué parte del cuerpo golpeó qué parte del vehículo dentro de la cabina. Esta información ayuda a los investigadores a desarrollar mejoras para prevenir este tipo de lesiones en futuros accidentes.


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Foto cortesía de NHTSA
Las rodillas del maniquí del pasajero delantero golpearon el tablero durante el accidente. También tenga en cuenta que nada del compartimiento del motor entró en la cabina. El motor de la mayoría de los automóviles está montado de tal manera que, en caso de colisión, se empuja hacia atrás y hacia abajo para que no entre en el habitáculo.

Ahora echemos un vistazo a una prueba de impacto frontal de 35 mph.

configuración del vehículo
La foto de abajo muestra una camioneta pickup lista para estrellarse. Los maniquíes se han colocado en el coche y están en su lugar. Se conectó y comprobó toda la instrumentación del coche y los maniquíes. El lastre se agrega al automóvil para que el peso del vehículo de prueba de choque, y la distribución de ese peso, sea igual al de un vehículo completamente cargado. Se montó un sensor de velocidad en el automóvil y se colocó para pasar una camioneta una vez que el automóvil golpea la barrera.


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Foto cortesía de NHTSA
Una minivan frente a una barrera (mira el sensor de velocidad en la cámara)

Hay 15 cámaras súper rápidas, muchas de ellas debajo del auto apuntando hacia arriba. Toman unas 1.000 imágenes por segundo. Luego, el automóvil se coloca detrás de la barrera y está listo para chocar. Una polea, montada sobre un riel, tira del carro hacia el riel. El coche alcanza la barrera a 56 km / h. Solo toma 0.1 segundos desde el momento en que el automóvil golpea la barrera para detenerse.

después del accidente
Echemos un vistazo a algunas fotos. Este coche recibió cuatro estrellas para ambos ocupantes en esta prueba de choque frontal.


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Foto cortesía de NHTSA
La parte delantera del mismo coche antes y después de la prueba.

Como puede ver, la parte delantera del automóvil está completamente aplastada después de la prueba. Esto es bueno, porque el automóvil tiene que ser aplastado y desmantelado para absorber la energía cinética y detener el automóvil.


Cómo funcionan las pruebas de choque

Foto cortesía de NHTSA
Una mejor vista del accidente anterior.

La parte delantera de la camioneta se presiona contra las ruedas delanteras, que se empujan hacia atrás. ¡En este accidente, la furgoneta se acortó 58 cm!

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el accidente “perfecto”

Obviamente, el accidente ideal sería sin accidentes. Pero supongamos que está a punto de caer y quiere tener la mejor oportunidad de sobrevivir. ¿Cómo se pueden unir todos los sistemas de seguridad para proporcionar la colisión más suave posible?

Sobrevivir a un accidente es energía cinética. Cuando su cuerpo se mueve a 56 km / h, tiene una cierta cantidad de energía cinética. Después del accidente, cuando te detienes completamente, no tendrá energía cinética. Para minimizar el riesgo de lesiones, debe liberar energía cinética lo más lenta y uniformemente posible. Algunos de los sistemas de seguridad de su automóvil ayudan.

Idealmente, su automóvil está equipado con pretensores de cinturones de seguridad y limitadores de fuerza; ambos abrochan sus cinturones de seguridad inmediatamente después de que el automóvil golpea la barrera, pero antes de que se despliegue el airbag. El cinturón de seguridad puede absorber parte de su energía a medida que avanza hacia la bolsa de aire. Milisegundos más tarde, la fuerza en el cinturón de seguridad que lo sujeta comienza a doler, por lo que los limitadores de fuerza se activan ahora, asegurando que la fuerza en los cinturones de seguridad no sea demasiado alta.

Luego, el airbag se abre y absorbe un poco más de movimiento hacia adelante, mientras lo protege de los golpes.

En este hipotético accidente, todos los sistemas de seguridad del automóvil trabajaron juntos para reducir la velocidad. Si no se ha puesto el cinturón de seguridad, se pierde el primer paso hacia su protección y va a doler mucho más cuando golpea el airbag. Muchos coches están equipados con pretensores de cinturones de seguridad y limitadores de fuerza, pero hay mejoras de seguridad aún más interesantes. futuro.

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Mejoras de seguridad futuras

Las bolsas de aire parecen estar creciendo en todas partes dentro de los automóviles. Y si ayudan a evitar que su cuerpo golpee objetos duros en caso de accidente, hacen su trabajo. Pero siempre hay margen de mejora. Ahora (y en el futuro previsible), el objetivo del equipo de seguridad es hacerlo “más inteligente”.

El último avance en equipos de seguridad se conoce como airbag inteligente. Estos airbags se pueden desplegar a diferentes velocidades y presiones, según el peso del ocupante y la posición sentada, así como la intensidad del impacto.

Desafortunadamente, el despliegue de una bolsa de aire a veces puede causar lesiones graves e incluso la muerte al conductor o al pasajero. La nueva tecnología en los sistemas avanzados de airbag delanteros está diseñada para reducir este riesgo potencial y mejorar el rendimiento del propio airbag. La implementación de esta nueva tecnología se toma en serio, tanto que se hizo una enmienda a la Norma Federal de Seguridad de Vehículos Motorizados No. 208. Este cambio requiere que los fabricantes instalen este nuevo sistema de bolsas de aire en los próximos años. en todos sus modelos de vehículos nuevos a la venta, de modo que para el 1 de septiembre de 2005 todos los modelos de vehículos 2006 estarán equipados con el sistema.

En el futuro veremos cinturones también detectará el peso y la posición de los ocupantes y ajustará la tensión y la fuerza máxima en consecuencia.

La tecnología permite a los fabricantes de automóviles diseñar y construir vehículos más seguros e inteligentes, y los consumidores respaldan esta tendencia, que se refleja en sus hábitos de compra. Es posible que sea necesario destruir muchos automóviles y maniquíes de pruebas de choque, pero la información obtenida de las pruebas de choque significa que usted y sus seres queridos pueden sobrevivir a un accidente automovilístico con pocas o ninguna lesión.

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Contexto y notas

Airbags frontales avanzados
Según la NHTSA, estos vehículos están actualmente certificados para los requisitos avanzados de bolsas de aire delanteras o, en algún momento el 1 de septiembre de 2004, estarán certificados para los requisitos avanzados de bolsas de aire delanteras.
  • BMW 525i, 530i y 545i
  • BMW 645Ci y 645Ci Convertible
  • BMW X3 (2.5i y 3.0i)
  • BMW Z4 Roadster (2.5i y 3.0i)
  • Dodge Durango
  • Jeep Liberty
  • Ford Escape
  • Ford F-150
  • Ford Taurus / Arena
  • Mazda 3
  • Mazda Tribute
  • Monovolumen mazda
  • Jaguar S-TYPE
  • Jaguar XJ
  • Jaguar X-TYPE
  • Cadillac Escalade
  • Cadillac Escalade EXT
  • Cadillac Escalade ESV
  • Chevrolet Avalanche
  • Chevrolet Silverado
  • Chevrolet suburbano
  • Chevrolet Tahoe
  • GMC Yukon, Yukon XL, Yukon Denali, Yukon XL Denali
  • GMC Sierra
  • Acuerdo de Honda
  • Honda Odyssey
  • Acura MDX
  • Hyundai Elantra
  • Kia LD
  • mitsubishi galante
  • Nissan Pathfinder Armada
  • Búsqueda de Nissan
  • Nissan Titan (King Cab y Crew Cab)
  • Herencia de Subaru
  • Subaru Outback
  • Suzuki Grand Vitara XL-7
  • Lexus RX330
  • Lexus ES330
  • Toyota Camry
  • Toyota Highlander
  • Volkswagen nuevo escarabajo
  • Volkswagen New Beetle Convertible

Fuente: Administración Nacional de Seguridad Vial

Los automóviles se han vuelto mucho más seguros en los últimos años. Una razón es que la seguridad es ahora un punto fuerte en los autos nuevos: la gente busca y compra autos más seguros. En los Estados Unidos, la NHTSA aplasta los automóviles y analiza los datos en un esfuerzo por mejorar la seguridad de los automóviles.

Los propios fabricantes de automóviles aplastan muchos vehículos cada año. Los fabricantes de automóviles deben certificar que sus automóviles cumplen con los Estándares federales de seguridad de vehículos motorizados (FMVSS). Estas reglas cubren todo, desde el brillo de la luz de las señales de giro hasta los requisitos de las pruebas de choque. Los fabricantes de automóviles deben asegurarse de que si la NHTSA va a un concesionario en los Estados Unidos, compra un automóvil y alcanza las 30 mph, el automóvil cumplirá con todos los requisitos de FMVSS. Para asegurar que todas las diferentes combinaciones de motores, transmisiones y accesorios pasen, los mismos fabricantes de automóviles pueden causar accidentes de 60 a 100 vehículos.

Es raro que un automóvil no cumpla con los requisitos de FMVSS, por lo que para desafiar aún más a los fabricantes de automóviles y brindar información valiosa a los consumidores que compran automóviles, la NHTSA inició su Programa de evaluación de vehículos nuevos (NCAP). NCAP aplasta automóviles a 56 km / h (35 mph) en un impacto frontal y lateral y evalúa los automóviles en función de la probabilidad de que los ocupantes resulten lesionados en un accidente. Puede encontrar reseñas en línea, una buena primera parada cuando busca un automóvil nuevo.

¿Cuáles son mis posibilidades de sufrir lesiones graves?
Esta es una pregunta muy difícil. Para responder, debe definir un lesion grave. Se han realizado muchas investigaciones (y aún están en curso) para clasificar las lesiones. Los investigadores de pruebas de choque han desarrollado un patrón llamado Pequeña escala de lesiones (AIS) para clasificar las diferentes lesiones. Estos mismos investigadores han publicado un manual que contiene descripciones detalladas de todas las lesiones que se encuentran comúnmente en accidentes de tráfico. A cada lesión se le asigna una clasificación en función de su gravedad: 1 corresponde a pequeños cortes y hematomas; 3 indica una lesión grave que requiere atención médica inmediata y puede ser fatal; 6 es fatal.

sistemas de clasificación
Los investigadores utilizaron datos de pruebas de choque para determinar la probabilidad de lesiones que podrían ocurrir en un accidente. Además, estos datos se utilizaron para crear el sistema estelar NHTSA. Este sistema hace que las calificaciones de seguridad automotriz sean más fáciles de entender para los consumidores al comprar un vehículo. coche.

En colisiones frontales, el número de estrellas está determinado por la peor puntuación en estos tres criterios:

  • Criterios de lesión en la cabeza (HIC)
  • desaceleración del pecho
  • Carga femoral

Para recibir una calificación de cinco estrellas, los tres criterios deben estar por debajo del nivel que indica un 10% de probabilidad de lesiones graves. Existe una calificación de estrellas para cada uno de los pasajeros delanteros, para cada tipo de prueba realizada (impacto frontal o lateral).

Evaluaciones para pruebas de impacto frontal
# de estrellas
Resultados
5
10% o menos de riesgo de lesiones graves
4
11-20% de riesgo de lesiones graves
3
21% a 35% de riesgo de lesiones graves
dos
36% a 45% de riesgo de lesiones graves
1
46% o más de riesgo de lesiones graves

En colisiones laterales, hay dos criterios:

  • índice de traumatismo torácico (ITT)
  • aceleración pélvica lateral (APL)

para conseguir uno Calificación de cinco estrellas en colisiones laterales, ambos criterios deben estar dentro del rango que indique menos del 5% de riesgo de lesiones graves.

Notas para las pruebas de impacto lateral
# de estrellas
Resultados
5
5% o menos de riesgo de lesiones graves
4
6 a 10% de riesgo de lesiones graves
3
11-20% de riesgo de lesiones graves
dos
21% a 25% de riesgo de lesiones graves
1
26% o más de riesgo de lesiones graves

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Galería de imágenes de seguridad automotriz

prueba de choque
Instituto de Seguros de Seguridad Vial / AP
Los programas de prueba de choque salvan vidas. Vea más fotos de seguridad de automóviles.

Los maniquíes de prueba de choque han sido objeto de anuncios de servicio público, dibujos animados, parodias e incluso nombres de grupos. Sin embargo, los maniquíes de prueba de choque reales son verdaderos salvavidas como parte integral de las pruebas de choque de automóviles. Incluso cuando los automóviles se vuelven un poco más seguros cada año y las tasas de mortalidad disminuyen, los accidentes de tráfico siguen siendo una de las principales causas de muerte y lesiones en los Estados Unidos.

Una de las razones por las que los automóviles se han vuelto más seguros es un programa de pruebas bien establecido. En este artículo, aprenderá todo sobre las pruebas de choques automotrices, incluidos los programas de pruebas de choques, las evaluaciones, los maniquíes y las próximas actualizaciones. ¡Se sorprenderá de la cantidad de atención y preparación necesarias para garantizar que los automóviles estén seguros en la carretera!

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