Pruebas de choque automovilístico: desde cerdos hasta diagnósticos de rayos X

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Continuando con el tema de la seguridad automotriz , en este artículo me gustaría profundizar más en las pruebas de choque, lo que no puede prescindir de una preocupación automovilística más o menos importante hoy en día. Hoy en día, hay más de cien estándares y parámetros diferentes para evaluar la seguridad, y después de todo, durante las primeras pruebas de choque, los autos fueron probados solo por impacto frontal. Pocas personas saben que antes de la invención de los maniquíes, se usaron cadáveres humanos e incluso animales experimentales en las pruebas. Ahora están tratando de guardar silencio sobre este hecho, pero tuvieron que comenzar con algo.

Como empezó todo

En los albores del nacimiento de la producción automotriz, nadie pensó en la seguridad de este tipo de transporte: la gente simplemente se sorprendió por el hecho mismo de la existencia de vehículos autopropulsados ​​de alta velocidad. E incluso si varias personas murieron en un accidente, nadie realmente le dio importancia a esto. El primer caso registrado de muertes de peatones en Nueva York data de 1899. Para 1930, este número había aumentado a 15 personas por cada 100 millones de millas recorridas. Es entonces cuando los fabricantes de automóviles comienzan a pensar en verificar la seguridad del automóvil.

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Entonces, el criterio principal para la confiabilidad era la fuerza del cuerpo, pero en realidad todo resultó ser completamente incorrecto. Cuanto más grueso era el acero, más duro se volvía el auto y, en consecuencia, el golpe era más fuerte. Solo después de mucho tiempo, los ingenieros se dieron cuenta de que si la carrocería del automóvil no está hecha de materiales arrugados, entonces toda la energía de la colisión se transfiere directamente al compartimiento de pasajeros. En este caso, una colisión fuerte casi siempre provocaba la muerte como resultado de un golpe en el pecho contra el volante o una fractura de las vértebras cervicales cuando la cabeza estaba inclinada hacia atrás.

Para estudiar el comportamiento del cuerpo humano en una colisión, General Motors lleva a cabo la primera prueba de choque registrada oficialmente en la historia.



La prueba se realizó en un sitio especial con superposición artificial. Después de él, la compañía identificó una serie de deficiencias en el diseño de automóviles de producción y lo mejoró significativamente.

Al principio, se realizaron pruebas de choque en la calle, los automóviles fueron arrojados por un acantilado, golpeados contra las paredes, y a menudo había personas vivas conduciendo. En 1930, el conocimiento en el campo de la biomecánica humana aún no estaba en un nivel suficiente; por lo tanto, los maniquíes de plástico utilizados al principio se reconocieron como ineficaces para la recopilación de datos. Por lo tanto, en las pruebas de choque comenzaron a utilizar cadáveres humanos. En los asientos de conductor y pasajero de automóviles GM y otros fabricantes se colocaron los cadáveres de personas de una raza blanca que murieron de forma no violenta. Un paso tan radical dio fruto de inmediato. Según las estadísticas, un cadáver podría salvar unas 8 mil vidas humanas. Los cuerpos de las personas fallecidas eran convenientes en términos de exámenes adicionales para todo tipo de laceraciones, fracturas óseas, etc.



En 1950, el número de automóviles producidos comenzó a crecer exponencialmente, y el número de muertes como resultado de accidentes de tráfico ascendió a miles. Muchas compañías de automóviles han decidido que el uso de cadáveres humanos no es el método más efectivo, y ni siquiera es un problema moral o ético. Como se mencionó anteriormente, los cuerpos de las personas que murieron de manera no violenta se usaron en las pruebas, y con frecuencia eran personas mayores. Tales pruebas, por ejemplo, no pudieron demostrar las consecuencias de los accidentes en niños o personas de diferentes complejidades.

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Luego, los cerdos comenzaron a usarse como experimentales, ya que la estructura de su cuerpo es más similar a la humana. Fueron los cerdos los que hicieron la mayor contribución al desarrollo de la seguridad pasiva del automóvil y la posterior creación de elementos deformables del cuerpo, volante plegable, cinturones de seguridad, etc. También se sabe que otros animales, como chimpancés, perros e incluso osos, se usaron en pruebas de choque. Antes de la prueba, los animales fueron inyectados en anestesia general, y en el caso de lesiones graves, fueron sacrificados inmediatamente.

Si incluso el hecho de usar cadáveres humanos causó gran indignación por parte de las organizaciones religiosas, el uso de animales, que en la mayoría de los casos murieron, llevó a muchos oponentes a las pruebas de choque. El principal crítico fue la Sociedad de Bienestar Animal de ASPCA. Se hizo evidente que era necesario buscar otras formas de implementar las pruebas. Por lo tanto, los ingenieros decidieron volver a lo básico y continuar usando maniquíes en pruebas de choque.

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Mayor desarrollo

En Europa, uno de los primeros en lanzar oficialmente sus propias pruebas de autos fue el Volvo sueco. Ya a fines de la década de 1950, la compañía comenzó a realizar pruebas de choques automovilísticos para probar nuevos sistemas de seguridad. Tales pruebas se llevaron a cabo con mayor frecuencia en sitios especiales, sin embargo, hasta ahora, los automóviles seguían siendo arrojados desde los acantilados y arrojados a los barrancos. Entonces, el modelo clásico "240" fue lanzado hacia abajo desde una altura de varias decenas de metros, y los vagones de ferrocarril fueron apoyados en los techos de "850" y "940". Posteriormente, las pruebas con presión en el techo se convirtieron en un parámetro obligatorio de las pruebas de choque de todos los automóviles estadounidenses. El primer automóvil soviético que se sometió a una prueba de choque fue el Moskvich-408, producido desde 1964 hasta 1975.



El avance significativo de Volvo en tecnología de seguridad llevó a la fundación de la unidad especial de estudio de accidentes del Equipo de Investigación de Accidentes en 1970. Los expertos de la unidad fueron al lugar del accidente y examinaron cada caso individual. Al principio, los suecos estudiaron más de 40,000 casos de accidentes de tránsito. Además de las causas de los accidentes, los especialistas también buscaron oportunidades técnicas para reducir su impacto.
Después de GM y Volvo, muchos fabricantes de automóviles comenzaron a realizar pruebas de choque. Uno de los primeros en interceptar el bastón fue el Subaru japonés. Recientemente, la compañía vertió en la red encuestas de archivo de pruebas de fábricas que datan de 1965, en las cuales las zonas de deformación se probaron en una colisión frontal.



Además, la compañía japonesa fue una de las primeras en comenzar a realizar pruebas para garantizar la seguridad de los pasajeros, y creó los primeros maniquíes para peatones en el futuro.

A principios de la década de 1970, varias compañías estadounidenses comenzaron inmediatamente a desarrollar una nueva generación de muñecos humanoides, que duplicaban con mayor precisión la estructura anatómica de las personas. La primera generación de maniquíes llamada Híbrido no era absolutamente adecuada para pruebas de choque, por lo que en 1972 se introdujo la segunda generación de maniquíes Híbridos II en los EE. UU., En los que estaban presentes las articulaciones de la columna vertebral, el hombro y la rodilla. Las autoridades estadounidenses han aprobado una nueva generación de maniquíes.

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Es de destacar que hasta principios de la década de 1970 en cualquier país no había reglas y regulaciones para realizar pruebas de choque. Los fabricantes de automóviles continuaron utilizando cadáveres humanos y animales en las pruebas, y luego los aplastaron de cualquier manera posible. Además, los empleados de empresas de automóviles podrían ir fácilmente a la escena del accidente para estudiar los cadáveres, junto con los médicos y la policía. Todo eso cambió en 1973 cuando la National Highway Traffic Safety Association (NHTSA) introdujo sus propios requisitos de prueba de choque. Después de eso, las compañías estadounidenses se vieron obligadas a cambiar a usar el Hybrid II, pero esto no significa en absoluto que los fabricantes de automóviles dejaron de usar animales en las pruebas. Se sabe que Chevrolet usó el último cerdo al volante de un automóvil en 1993, y algunos fabricantes de automóviles todavía usan cadáveres humanos en las pruebas.

Hasta 1976, las preocupaciones estudiaban solo las lesiones de adultos, pero en 1976, se demostró de inmediato a toda una familia de maniquíes Híbridos III, que mostraron daños en los cuerpos de todos los complejos. Había siete tipos de maniquíes: el más grande: 188 cm de alto y 100 kg de peso y el más pequeño, imitando a un niño de tres años. Tales maniquíes eran muy caros, a menudo el costo de una instancia con todos los sensores podría alcanzar hasta 100 mil dólares o más.

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En general, Estados Unidos está más de 20 años por delante de los europeos, tanto en tecnología de pruebas de choque como en la solución legislativa de este problema. Y aunque la especificidad estadounidense de las pruebas es similar a la europea, todavía tiene algunas diferencias. Hace unos años, la NHTSA publicó un informe de diez años sobre 23,000 choques en el techo. Como resultado, se concluyó que aumentar la rigidez del techo reduce el riesgo de muerte del 57 al 39%. Como resultado, todos los autos estadounidenses comenzaron a probarse en caso de un golpe. Las pruebas se llevaron a cabo apretando el techo de un automóvil con una placa plana que pesaba tres veces más que la masa del automóvil. El umbral para el hundimiento del techo del cuerpo no debe exceder los 12 cm. Otra prueba de seguridad contra incendios puramente estadounidense es un golpe de concreto en el parachoques de un automóvil que se mueve a una velocidad de 50 km / h con un tanque de combustible lleno en un 93%. El automóvil en este caso no debe perder más de 30 mililitros de combustible por minuto.

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Una de las últimas pruebas de choque: el “Instituto de Seguridad Vial IIHS” introdujo en 2012 “impacto frontal con una superposición del 25%”. La prueba consiste en chocar un automóvil con un cubo de aluminio de 1,5 metros, que está en contacto con el 25% del área frontal del cuerpo del lado del conductor a una velocidad de 64 km / h. Antes de esto, el área de contacto para los automóviles estadounidenses era del 40%, y para los países europeos esta cifra sigue siendo así hasta ahora.

Situación actual

Hasta la fecha, hay varias organizaciones que realizan pruebas de choque independientes. Estos incluyen Euro NCAP europeo, NHTSA e IIHS estadounidenses, C-NCAP chino, ADAC alemán, ANCAP australiano y JNCAP japonés. Todos ellos realizan sus propios tipos de pruebas de acuerdo con diversos estándares que se crean en función de los resultados de miles de accidentes en áreas individuales. Es por eso que un automóvil que ha pasado el control de seguridad en Euro NCAP puede "abrumarlo", por ejemplo, en la NHTSA estadounidense. La mayoría de los fabricantes de automóviles ajustan los automóviles a los requisitos de las organizaciones individuales. Por lo tanto, el número predominante de autos mantiene el golpe bastante bien con una superposición del 65%, y apenas encaja en el marco del 40%. Un resultado del 25% puede pasar solo unas pocas docenas de automóviles en todo el mundo.

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El Euro NCAP europeo está llevando a cabo tres tipos principales de pruebas de choque: simulando una colisión frontal con una superposición del 40%, impacto lateral simulando una colisión con un pilar y simulando un latigazo cervical al golpear una parte trasera. Además, se llevan a cabo pruebas adicionales para verificar varios sistemas de seguridad: una revolución automovilística, una prueba con muñecos peatonales, etc. De acuerdo con las normas europeas establecidas en 1997, se eliminan puntos por daños sufridos por el muñeco. La cantidad total de puntos y determina el grado de seguridad del automóvil. Los más exigentes en términos de criterios de prueba son los estadounidenses, que cada año reducen los valores mínimos de umbral. El comité chino más fiel a los ataques frontales C-NCAP: una colisión a una velocidad de 50 km / h con una superposición del 100%.

A principios de la década de 2000, los fabricantes de automóviles fueron ampliamente utilizados en las pruebas basadas en la simulación por computadora, que son mucho más baratas, pero aún no tan precisas como las pruebas de choque clásicas. Recientemente, la empresa automotriz Daimler, junto con el Instituto Alemán Fraunhofer para la dinámica de los procesos de flujo rápido, ha desarrollado una tecnología que se puede utilizar para obtener imágenes de rayos X de un automóvil durante una prueba de choque. Las imágenes de rayos X de un automóvil que se movía a alta velocidad permitieron un análisis detallado de todas las partes deformables, que no pueden obtenerse mediante el disparo de colisión a alta velocidad.

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Recientemente, la NHTSA realizó una prueba de choque integral del nuevo Tesla Model X. Según los resultados de la auditoría, el Model X fue el primer crossover que recibió la calificación más alta en todas las categorías. También puede conocer otros eventos e innovaciones en el mundo del automóvil en nuestro blog de noticias .



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Source: https://habr.com/ru/post/es407129/


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