Aerodinámica y Seguridad en Vehículos: Factores Clave y Sistemas de Protección

Aerodinámica en Vehículos

La aerodinámica es la rama de la ciencia que estudia el movimiento de los sólidos inmersos en fluidos, como el aire y otros gases. En el contexto automotriz, el aire puede influir significativamente en el comportamiento del vehículo, afectando diversos aspectos:

• Desestabilización de la marcha
• Generación de ruido
• Habitabilidad
• Eficacia de los parabrisas
• Ensuciamiento de la carrocería
• Aumento del consumo de combustible

Los factores que influyen en la resistencia aerodinámica son:

• Forma
• Tamaño
• Acabado superficial
• Fluido (aire)

Coeficientes Aerodinámicos

• Cx (Coeficiente de penetración aerodinámico): Representa la capacidad de penetración del vehículo en el eje longitudinal. Afecta al consumo de combustible.
• Cy (Coeficiente aerodinámico de deriva): Indica cómo el viento lateral desestabiliza el vehículo. Afecta a la estabilidad.
• Cz (Coeficiente de penetración de sustentación): Relacionado con el agarre, la direccionabilidad y la tracción. Afecta al punto de apoyo de las cuatro ruedas.

Ejemplos de Coeficientes de Penetración (Cx)

• Paracaídas: 1.35
• Placa plana: 1.17
• Cubo: 1.0
• Cono (90º): 0.51
• Semiesfera: 0.41
• Cono (60º): 0.34
• Automóviles modernos: 0.29 - 0.33
• Esfera: 0.1
• Perfil del ala de avión: 0.05 - 0.1

Las carrocerías ideales, desde el punto de vista aerodinámico, son aquellas que no presentan rugosidades ni cambios de curvatura pronunciados. La superficie de ataque se define como la superficie de proyección de la sombra del contorno del vehículo cuando se ilumina en sentido longitudinal.

Seguridad en Vehículos

Crash Test

El crash test es una prueba de simulación de choque que se realiza para determinar el comportamiento de la carrocería y homologar el vehículo. Estas pruebas son llevadas a cabo por organismos externos a la marca del vehículo.

Dummies

Los dummies son maniquíes biofieles (fieles a la biología humana) que simulan las reacciones del cuerpo humano en caso de accidente.

Seguridad Pasiva

La seguridad pasiva comprende el conjunto de características y dispositivos que intervienen para reducir o evitar las consecuencias de un choque sobre los ocupantes del vehículo. Incluye:

• Características constructivas: Empleo de chapas multiespesor o refuerzos especiales.
• Deformación programada: Zonas de la carrocería que permiten una desaceleración suave del habitáculo, conservando su integridad.
• Comportamiento de la estructura delantera: Diseñada para deformarse y absorber la energía del impacto, protegiendo el habitáculo.
• Comportamiento de la estructura trasera: Los largueros se deforman, distribuyendo la energía para proteger el habitáculo.
• Protecciones laterales: Refuerzos en la estructura principal y en las puertas para evitar intrusiones.
• Protecciones antivuelco: El techo debe conferir rigidez al habitáculo en caso de vuelco o impacto lateral.
• Paragolpes absorbentes: Fabricados en plásticos ligeros con rellenos de material espumoso, se deforman y recuperan su forma original en impactos a baja velocidad.
• Sistemas anti-intrusión de la mecánica: El motor, el conjunto pedalier y la columna de dirección colapsan para evitar que entren al habitáculo.
• Habitáculo: Es la zona más reforzada y rígida, diseñada para proteger a los ocupantes en caso de colisión.

La deformación programada es una deformación progresiva en ciertos puntos de la estructura para absorber la energía del impacto.

Airbag

El airbag es un dispositivo de seguridad pasiva que consiste en una bolsa que se infla tras una colisión mediante una carga pirotécnica. Evita el golpe de los ocupantes con partes duras del vehículo. Su activación depende de:

• Magnitud de la colisión
• Posición del asiento
• Ocupación del asiento
• Uso del cinturón de seguridad

Seguridad Activa y Preventiva

La seguridad activa es la que evita situaciones potencialmente peligrosas y, por tanto, contribuye a evitar accidentes.

La seguridad preventiva es la que reduce las posibles condiciones de peligro.