Capítulo 1
Sistemas electrónicos de seguridad en vehículos

1. Introducción

Los vehículos actuales disponen de numerosos sistemas de seguridad y estos han ido evolucionando sustentados por el auge tecnológico de la electrónica e informática aplicada al automóvil. Como ejemplo se pueden destacar las redes multiplexadas o buses de datos, capaces de hacer compartir información a todas las unidades de control del vehículo.

En el presente capítulo se va a hacer mención a sistemas electrónicos de seguridad, si bien a este respecto hay que distinguir entre seguridad activa y pasiva.

Formarían parte de la seguridad pasiva todos aquellos sistemas diseñados para que una vez se haya producido el accidente, este tenga las menores consecuencias sobre los pasajeros. Como ejemplos de estos sistemas destacan: la deformación programada de la carrocería, los airbags, los cinturones con retención, la columna de dirección retráctil, etc.

Y la seguridad activa comprendería todos los sistemas que equipan el automóvil con el objetivo de evitar un posible accidente, es decir, todo aquello que mejore la dinámica de funcionamiento del vehículo y la comodidad del conductor.

2. Airbag

La protección del conductor y de los pasajeros es uno de los puntos más importantes en el diseño y construcción del vehículo. Indudablemente el uso conjunto del airbag y los cinturones de seguridad con tensado automático es la forma más eficaz a la hora de evitar lesiones en caso de que se produzca un accidente.

Las principales funciones del airbag son estas:

  1. Evitar un golpe contra el salpicadero.
  2. Reducir las lesiones en cara, cuello y tórax.
  3. Evitar el contacto con los cristales rotos y aristas agresivas del interior del habitáculo.
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Importante

El airbag evita los golpes contra el salpicadero de los vehículos y el contacto con cristales rotos y aristas agresivas del habitáculo.

Los sistemas airbag y pretensores son los encargados de ofrecer un alto grado de seguridad pasiva a los ocupantes, gracias a su estudiado diseño.

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Actividades

1. Realizar una búsqueda sobre los diferentes tipos de airbags que se pueden encontrar instalados en los vehículos.

2. Investigar cuál fue la primera marca de vehículos en incorporar el airbag como sistema de seguridad.

En caso de golpes de la suficiente magnitud, los diferentes airbags entrarán en funcionamiento, protegiendo a todos los ocupantes del vehículo, tanto a los de los asientos delanteros como los traseros, tanto si el golpe es frontal como lateral.

2.1. Componentes del sistema

El sistema está compuesto por los diferentes dispositivos de airbag (frontales, laterales y de cortina) que equipan el vehículo. En la siguiente figura, se cita como ejemplo un sistema dotado de la mayoría de ellos.

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Nota

La centralita electrónica de control es la que activa los airbags y pretensores en caso de impacto.

La unidad de control es el cerebro del sistema, controla los distintos componentes. Ante una situación evidente de choque y por medio de sensores de deceleración electrónicos y mecánicos, la centralita activa, en función de la importancia del impacto, los diferentes actuadores: airbags y/o pretensores.

La centralita está ubicada en la carrocería del automóvil, normalmente debajo del túnel central del vehículo, junto al centro de gravedad, para que el sensor piezoeléctrico de deceleración calcule correctamente la deceleración.

Una flecha indica el sentido de marcha del vehículo en que debe quedar montada.

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La veracidad de la información de deceleración se asegura mediante dos sensores, uno electrónico y otro electromecánico, ubicados ambos en el interior de la centralita electrónica.

En el caso de que la centralita reciba información veraz de deceleración, por parte del sensor electrónico, esta activará los dispositivos, siempre y cuando esté cerrado el sensor electromecánico.

La centralita es capaz de realizar su función incluso si se cortase la batería del vehículo durante algunas fracciones de segundo (200 mseg), garantizando así la actuación y memorización de los datos.

Dentro de los niveles de actuación se pueden encontrar dos situaciones características:

  1. Impactos leves que requiera solo la activación de los pretensores de los cinturones, pero no del airbag.
  2. Impactos que requieran la activación de pretensores y airbags: este caso contaría con la activación de los dos sensores de impacto que se encuentran dentro de la centralita.

2.2. Módulo airbag de conductor

El airbag lado conductor es un dispositivo de seguridad pasiva compuesto por una bolsa inflable, cuya misión es interponerse en caso de choque entre las partes duras o cortantes del vehículo y el cuerpo del conductor.

La bolsa inflable y el dispositivo de inflado se ubican en el interior del cuerpo del volante, protegidos por una tapa que también desempeña la función de activación de los dispositivos acústicos y otros mandos que pudiesen ir situados en el volante del vehículo.

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Importante

En el cuerpo del volante va situada la bolsa inflable y el dispositivo de inflado del airbag.

Los componentes serían los siguientes:

  1. Carcasa de cierre: en caso de activación se desgarra en puntos predefinidos para permitir la salida adecuada de la bolsa.
  2. Bolsa inflable: tiene un volumen de 42 litros, aproximadamente, y está realizada en hilo de nylon y recubierta de neopreno, tejido elegido para no provocar abrasiones cutáneas. Permanece plegada para permitir que el inflado sea más rápido y el deshinchado gradual y controlado.
  3. Bloque de sujeción del sistema: que puede portar una carga de tipo pirotécnico o con una de tipo híbrido.
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2.3. Dispositivo híbrido de inflado

El dispositivo de inflado de tipo híbrido se compone de un depósito de gas argón comprimido y de una pequeña carga explosiva que se activa de forma eléctrica, accionando de forma programada la carga de dicho depósito.

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Sabía que...

El argón es el tercero de los gases nobles, incoloro e inerte como ellos, y constituye el 0,934% del aire seco. Su nombre proviene del griego y significa inactivo, ya que no reacciona.

2.4. Dispositivo de inflado pirotécnico

El dispositivo de inflado de tipo pirotécnico desempeña su tarea mediante la generación de gas obtenido tras desencadenarse la explosión después de la combustión violenta de la carga.

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Nota

El dispositivo de inflado pirotécnico del airbag usa como gas de inflado el nitrógeno.

El dispositivo contiene un propulsor bajo forma de pequeñas pastillas de combustible sólido, que desencadenan la explosión mediante una unidad eléctrica de encendido. La mezcla de varios componentes (sodio, nitrato de potasio y silicio) produce nitrógeno con el que se realiza el inflado de la bolsa.

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Dispositivo de inflado pirotécnico

La principal diferencia entre un dispositivo de inflado de airbag híbrido y otro pirotécnico radica en que en el híbrido el gas de inflado no es fruto de una mezcla de gases en combustión, sino que se encuentra a presión (argón); y el pirotécnico es una mezcla que da como resultado nitrógeno y otras sustancias no nocivas.

La bolsa de airbag, en su parte posterior, lleva unos orificios por los que sale el gas emitido una vez realizada su función.

Tiempos de actuación

En la siguiente figura, se puede observar cómo se va produciendo el inflado de la bolsa del airbag, tanto el del conductor como el del acompañante, transcurriendo unos pocos milisegundos en realizarse todo el proceso.

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Nota

El tiempo necesario para el inflado del airbag es de unas 20 centésimas de segundo.

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A continuación, se puede observar la secuencia real de inflado de la bolsa, desde que rompe la tapa del volante, hasta su total inflado. Cabe destacar la importancia que tiene llevar puesto el cinturón de seguridad, ya que limita el desplazamiento del ocupante.

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Actividades

3. Investigar dónde van ubicados los sensores de impacto de los sistemas de airbag.

4. Existen airbags de capacidad variable. Informarse de su funcionamiento.

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Recuerde

El almacenamiento y posterior reciclaje de un airbag ha de seguirse según la legislación vigente, evitando su explosionado. Si esto no es posible, el explosionado se realizará con las medidas de seguridad oportunas y en un lugar seguro. Se utilizará el equipo adecuado: guantes, máscara y gafas de protección.

Cable en espiral

En el módulo airbag de conductor se requiere de una conexión constante entre el detonador del airbag y la centralita, que lo activaría en caso necesario, pero al mismo tiempo se tiene que poder maniobrar la dirección.

El cable del contacto en espiral asegura la conexión eléctrica del módulo airbag lado conductor con la centralita o unidad de control, permitiendo en todo momento poder girar la dirección a través del volante que hace de contenedor de este.

El cable está compuesto por una espiral enrollada para permitir la rotación del volante en las dos direcciones sin someter la conexión a tracción, de manera que se pueda mantener la comunicación eléctrica.

Mediante el cable del contacto en espiral, además del módulo airbag, también se asegura la conexión eléctrica de los demás dispositivos que se alojan en el volante: mandos autorradio, claxon, control de velocidad, etc.

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Importante

El cable del contacto en espiral asegura la conexión eléctrica del airbag y de los demás dispositivos del volante.

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Está formado por dos partes: una que se fija al acoplamiento de la dirección y palancas de mando; y otra, la que gira, se acopla al volante.

Cuando debido a una avería es necesario sustituir el cable en espiral, el repuesto nuevo viene de fábrica bloqueado en la posición de montaje. Después de montado habrá que retirar el pasador de bloqueo.

El platillo superior se acopla al volante a través de las pestañas de anclaje. Cuando se desmonte el cable en espiral y se tenga que volver a montar, hay que marcar la posición correcta y sujetar las dos partes con una brida de sujeción.

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2.5. Precauciones en la manipulación de airbags

Las principales precauciones que deben tomarse en la manipulación de los airbags son las siguientes:

  1. La centralita se encarga de verificar el buen funcionamiento del sistema. No hay que tratar de hacer comprobaciones eléctricas con el polímetro, ya que la corriente eléctrica del propio medidor podría llegar a activar la carga explosiva del airbag.
  2. Antes de manipular un airbag, se debe desconectar previamente la batería y esperar al menos de 15 a 30 minutos, dado que los acumuladores de energía deben descargarse para evitar su activación.
  3. En el banco de trabajo se instalan los módulos con la cubierta hacia arriba y lejos de otros objetos y fuentes de calor. Hay que evitar apilarlos o colocar algún objeto sobre estos.
  4. Para su transporte y manipulación se debe colocar de tal manera que la bolsa inflable apunte en sentido ascendente, nunca de base.
  5. Ha de respetarse la posición del cable en espiral para evitar roturas, y es conveniente para ello hacer unas marcas de referencia.
  6. Si después de una manipulación en el circuito airbag se nota resistencia en la dirección, hay que revisar la bobina ya que puede que esta esté mal colocada.
  7. Después de que un airbag sea activado, este ha de ser totalmente reemplazado, nunca hay que intentar su reutilización.

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Nota

Los airbags no pueden ser reutilizados. Una vez que han sido activados deben ser reemplazados y desechados.

Aplicación práctica

Tiene que desmontar en el taller un airbag del lado conductor. ¿Cómo procedería?

Solución

Desconectar la batería del vehículo y esperar al menos tres minutos antes de realizar ninguna intervención.

Normalmente el airbag del conductor va sujeto al volante por dos tornillos; en el caso de la imagen siguiente, se accede a ellos con una llave Allen.

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Situación de los tornillos de desmontaje

Quitar los dos tornillos laterales y separar cuidadosamente el airbag del volante.

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Extracción del airbag

Separar las conexiones eléctricas del cable en espiral y retirar el airbag.

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Extracción del airbag

Almacenar el modulo airbag en un lugar seguro o proceder a su detonación controlada en condiciones optimas de seguridad.

2.6. Módulo de pasajero

El módulo airbag de pasajero está formado por elementos similares a los del módulo de conductor, cambiando en la capacidad del cojín (70 a 150 litros, aproximadamente), en la cantidad de gas necesario para su inflado y en no ser necesario el cable en espiral. El dispositivo de inflado es de tipo híbrido.

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Importante

El dispositivo de inflado del módulo airbag de pasajero es de tipo híbrido.

La tapa del alojamiento que contiene el módulo airbag de pasajero está dotada de zonas fusibles, con rotura preestablecida, y de una correa de sujeción que impide el lanzamiento del conjunto contra el ocupante.

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La corriente eléctrica que envía la UCE -Unidad de Control Electrónico- al detonador activa la carga de encendido, que a su vez libera el gas contenido en el generador. Los gases liberados salen por la punta de la aguja, rompiendo así el diafragma de retención del gas y entrando en el cuerpo del generador.

La rápida salida del gas provoca su expansión rompiendo las sujeciones de la tapa y facilitando la salida del airbag al exterior, que en tan solo 20 milisegundos estará totalmente inflado.

En caso de que se monte una silla para niños en el asiento del pasajero, es posible deshabilitar el funcionamiento de este airbag con un conmutador situado en el salpicadero y accionado por la misma llave de contacto.

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En algunos modelos fabricados recientemente se ha previsto un dispositivo de deshabilitación automática del módulo airbag de pasajero. Este dispositivo consiste en un sensor situado bajo toda la superficie del asiento del pasajero,

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Nota

El funcionamiento del airbag se puede deshabilitar con un conmutador situado en el salpicadero.

capaz de detectar la presencia o no del ocupante y, además, en caso de airbag de inflado variable puede detectar el peso del ocupante.

2.7. Sensores de choque lateral

Para la detección de los golpes laterales, en caso de estar equipado el vehículo de airbag lateral, se equipan los llamados sensores de choque lateral, montados sobre los montantes de la carrocería. Estos sensores son de efecto piezoeléctrico, generando una tensión al sufrir una deformación, de esta manera la unidad de control de los airbags envía la señal y si es de magnitud suficiente activará los airbags laterales.

En los dos sensores se graba una flecha que debe dirigirse hacia el exterior del vehículo para su correcto funcionamiento.

Deben montarse dos en cada lado y en serie, con el fin de obtener una señal redundante que sea totalmente fiable.

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Sensor de ocupante del asiento

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2.8. Módulo de airbag lateral

Este airbag se monta en las laterales de los asientos delanteros, alojado en una carcasa en la cual se introduce el generador de gas y el cojín plegado.

La capacidad de este tipo de airbag es de unos 12 litros y suelen montarse dispositivos híbridos generadores del gas. Al actuar este dispositivo protege la zona lumbar del ocupante del vehículo ante un choque lateral.

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Importante

El airbag lateral tiene una capacidad de unos 12 litros y protege la zona lumbar de los ocupantes ante un choque lateral.

Una vez que el airbag ha actuado, se desinfla automáticamente por medio de unos orificios que se practican de fábrica a tal efecto y por la pérdida de gas por tratarse de un material poroso.

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Airbag lateral activado

2.9. Airbag de cortina

El modulo de cortina viene a complementar la protección de los ocupantes en caso de accidente. Se trata de dispositivos con una capacidad de inflado de unos 24 litros y protegen al ocupante en la parte superior del cuerpo ante un golpe lateral o vuelco del vehículo. El cojín tiene forma alargada y al inflarse cubre todo el lateral afectado.

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Importante

El airbag de cortina tiene una capacidad de unos 24 litros y protege al ocupante en la parte superior del cuerpo ante un golpe lateral o vuelco del vehículo.

El airbag de cortina tiene los siguientes componentes:

  1. Un contenedor del gas, fijado al montante.
  2. El cojín plegado a todo el lateral, fijado a la carrocería del vehículo.
  3. Un sistema de difusión del gas.

El airbag de cortina es activado mediante una señal eléctrica procedente de la unidad de control, la cual activa una carga pirotécnica que libera el gas contenido en el generador. El gas es canalizado y se distribuye a través de un tubo flexible a lo largo de la totalidad del airbag.

Para mantener unido el cojín con la parte superior del larguero, se utiliza un tirante de sujeción unido a la columna delantera, el cual tiene la misión de impedir que el airbag se desplace en caso de accidente, evitando así el contacto del cuerpo con el exterior, aunque la ventanilla esté abierta o rota.

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Airbag de cortina desplegado

Al arrancar el vehículo, el testigo de anomalías permanecerá encendido durante unos segundos. Se enciende para indicar la fase de autodiagnosis inicial del sistema. Si este testigo permaneciese encendido más de cuatro segundos indicaría la detección de una anomalía.

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Al desmontar el airbag, una sujeción metálica cortocircuita los dos terminales. Con este sistema se asegura la no activación accidental del airbag debido a la acumulación de cargas electrostáticas. En aplicaciones más actuales, los airbags son activados con corriente alterna, en vez de continua, con lo cual se evita el problema antes mencionado.

Los airbags no se pueden reparar, debiéndose sustituir por otro nuevo en caso de fallo o actuación, y además solo debe ser manipulado por personal formado adecuadamente.

De hecho, en algunos países es necesario tener una certificación especial para poder legalmente repararlos y manipularlos.

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Nota

En algunos países hay que tener una certificación especial para reparar y manipular un airbag.

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Actividades

5. Evaluar qué tipos de airbags son los más importantes a la hora de comprar un vehículo.

6. Valorar las consecuencias de no montar un cable de espiral en la posición correcta.

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Aplicación práctica

En su taller tiene un vehículo con el testigo del airbag siempre encendido, lo cual indica que existe una avería. Una vez realizada la lectura de averías con la máquina de diagnosis y realizadas distintas pruebas, tiene que sustituir el cable en espiral. ¿Cuál sería el procedimiento que llevaría a cabo?

SOLUCIÓN

Situar las ruedas en posición de línea recta.

Desmontar el airbag del conductor.

Desmontar el conector del contactor (1) y quitar el tornillo del volante (2).

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Con ayuda de un extractor desmontar el volante y desmontar las tapas de la columna de dirección.

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Desconectar el conector (A) del mazo de cables del salpicadero del conector (B) del carrete del cable y, a continuación, desconectar el conector (C) de dicho mazo de cables del cable en espiral (D).

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Soltar la orejeta (1) y, a continuación, retirar el cable en espiral.

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En el montaje, situar el cable en espiral con la marcas como indica la figura y realizar las operaciones inversas al desmontaje.

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Importante

Tras un explosionado de airbag, este genera una importante fuente de calor, por lo que hay que evitar que a su alrededor se encuentren materiales inflamables y esperarse unos minutos para su manipulación, para evitar una deflagración mayor que produzca heridas y quemaduras.

3. Pretensores

Los pretensores son unos dispositivos que complementan y mejoran la ya por sí importante función de los cinturones de seguridad; de hecho su función es tensar la correa del cinturón para mantener al ocupante pegado al asiento. Complementa también al airbag como ya se menciono anteriormente, siendo activados por la misma centralita.

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Importante

Los pretensores tensan la correa del cinturón para mantener al ocupante pegado al asiento sin provocarle daños.

El tensado se realiza con gran rapidez al ser provocado por una carga explosiva que al actuar empuja a un pistón conectado a una varilla de cremallera, que enrollaría la bobina del cinturón.

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Otro dispositivo similar es el del cable de acero de tensado. Al explotar la carga pirotécnica, el pistón (2) hace enrollar a la bobina (4), tensando así el cinturón.

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Los cinturones pirotécnicos deben tener un tensado muy rápido al principio, para después ir bajando la velocidad de tensado y apriete, de manera que no dañe al ocupante del asiento por una excesiva presión.

3.1. Pretensores mecánicos

Este cinturón tensa en el dispositivo de enganche de la hebilla en lugar de en la bobina enrolladora. El cable (3) tensa a la hebilla al detonar la carga pirotécnica que desequilibra al muelle precargado (2). Se trata de un dispositivo equipado por muchos vehículos de precios populares y son diagnosticados interrogando la propia unidad de control con el aparato de diagnosis correspondiente e igualmente han de ser manipulados por personal debidamente formado.

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Importante

Los pretensores mecánicos tensan en el dispositivo de enganche de la hebilla en lugar de en la bobina enrolladora.

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Aplicación práctica

¿Cómo desmontaría un cinturón de seguridad pirotécnico delantero?

SOLUCIÓN

  1. Desconectar la batería y esperar diez minutos antes de intervenir.
  2. Desmontar los guarnecidos del pilar central y el guarnecido de umbral de puerta.
  3. Quitar los tornillos (3) y (5), desconectando previamente el conector (4).
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  1. Desconectar el conector (7) y desmontar el tornillo (8) y el pretensor (9).
  2. Desmontar el conjunto cinturón de seguridad pirotécnico.
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4. Anclaje de sillitas

Es de obligado cumplimiento a partir del año 2006, que todos los automóviles incluyan el sistema ISOFIX, para los sistemas de retención infantil. Hasta que esta medida se ha llevado a efecto, las sillitas de bebé se han anclado al asiento por medio del cinturón de seguridad.

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Sabía que...

ISOFIX es un estándar ISO (ISO 13216) de sistema de sujeción para sillas de seguridad para niños.

Dicho comportamiento, en caso de accidente no ha sido satisfactorio, por ello con el sistema ISOFIX se consiguen unos puntos de anclaje rígidos a la carrocería, entre el respaldo y el asiento. El sistema define unos puntos de anclaje estándares para ser manufacturados en los coches, permitiendo que las sillas de seguridad para niños se monten de una forma rápida y asegurada.

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El sistema ISOFIX reduce el desplazamiento de la cabeza hacia delante en un impacto frontal, evitando el efecto latigazo, causa de importantes lesiones cervicales.

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Todavía se puede lograr mayor seguridad si el vehículo incorpora el sistema TOP TETHER, que aporta dos correas que se enganchan al techo del automóvil.

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Actividades

7. Señalar de qué medidas de seguridad están dotados los pretensores para facilitar su manipulación.

8. Investigar si es recomendable colocar la sillita del bebé en el asiento delantero de pasajero.

4.1. Asientos con memoria

En algunos vehículos actuales es posible memorizar la posición exacta de los asientos y retrovisores de varios usuarios del mismo vehículo, es decir, al subir a un vehículo, por medio de un mando a distancia o fijo, el asiento por sí mismo adopta el reglaje que previamente se graba en la memoria de la unidad de control del sistema. Normalmente son tres las posiciones que son posibles guardar memorizadas. El asiento debe poseer todas las posibilidades de reglajes automatizadas (altura, longitud, respaldo, etc.), como se puede observar en la imagen siguiente.

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Nota

Algunos vehículos están equipados con sistemas para memorizar la posición exacta de los asientos y retrovisores de varios usuarios.

La memorización de la posición del asiento se hace conforme a unos reglajes:

  1. Reglaje longitudinal del asiento (1).
  2. Reglaje del respaldo (2).
  3. Reglaje de inclinación del asiento (3).
  4. Reglaje de altura del asiento (4).
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En la imagen siguiente, se puede observar que el acceso a la memoria del sistema, en este caso, es a través del mando que existe en el propio asiento. Accionando los mandos se memorizan las posiciones y se puede tener acceso a estas.

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El gráfico siguiente muestra cómo a la unidad de control de memorización de posición de asientos le llega la demanda de una posición memorizada previamente y esta, por medio de la unidad de control de puertas, envía las órdenes pertinentes a los motores eléctricos, que moverán el asiento para situarlo en la posición correcta en este caso.

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5. Retrovisores electrocromáticos

Estos sistemas trabajan oscureciendo automáticamente el espejo retrovisor cuando inciden sobre él las luces de los vehículos que circulan por detrás.

Para realizar esta función la mayoría de los modelos llevan integradas en el interior de la carcasa del espejo retrovisor un tipo de resistencias que son sensibles a la luz, es decir, varían su resistencia. Las resistencias han de diferenciar la luz delantera de la trasera.

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Estas resistencias, como ya ha mencionado, modifican su valor óhmico en función de la luz a las que son sometidas. Si la resistencia que está orientada hacia atrás recibe una luz de mayor intensidad que la orientada hacia delante, la superficie cromática del espejo aumenta de temperatura, oscureciéndose por mediación del dispositivo electrónico que controla el sistema. Al conectarse la marcha atrás, se recibe una señal de accionamiento y el retrovisor deja de efectuar su función, ya que estaría iluminado por el mismo vehículo.

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Importante

El retrovisor electrocromático deja de funcionar cuando se acciona la marcha atrás, ya que estaría iluminado por el mismo vehículo.

6. Parabrisas pantalla

Cada vez más automóviles van incorporando la tecnología consistente en la proyección en el parabrisas del vehículo de información relevante para el conductor, como es la velocidad, revoluciones, imágenes del navegador, etc. A este sistema también se le conoce con las siglas HUD (Head Up Display). Este sistema proyecta la información de manera que parece estar flotando un par de metros por delante del parabrisas. De esta forma el conductor al tener la información a la altura de los ojos no necesita apartar la vista de la carretera.

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Proyección en el parabrisas

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Sabía que...

El origen del nombre Head Up Display proviene del hecho de que el usuario puede ver la información necesaria con la cabeza erguida (head up) y mirando al frente, en vez de bajar la cabeza para revisar los instrumentos.

El sistema consta de un emisor, en comunicación con el modulo de instrumentación por la red CAN-bus, que dirige una luz polarizada hacia el parabrisas. Las informaciones actualmente son en color y ajustables en altura. Con este sistema se reduce hasta en medio segundo el tiempo que emplea el conductor en consultar una información de la instrumentación. Varios vehículos de alta gama ya están equipados con este sistema.

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Otros fabricantes emplean el mismo sistema, pero en vez de usar el parabrisas para proyectar la información, utilizan una pequeña pantalla abatible de policarbonato translucido.

Este sistema cada vez se irá popularizando más, pues es una tecnología totalmente aplicable al automóvil sobre todo a nivel de navegación asistida por GPS y otros sistemas de navegación.

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Pantalla abatible

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Nota

El sistema HUD tuvo su desarrollo inicial para las aeronaves militares, aunque actualmente se utiliza en la aviación civil, automóviles, etc.

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Actividades

9. Buscar algún tipo de vehículo que incorpore memorización de posición en los asientos.

10. Concretar cuáles son los equipos de diagnosis más utilizados en los talleres de reparación multimarca.

7. Ayudas electrónicas para el frenado (ABS y otros)

En primer lugar, hay que tener en cuenta el gran número de siglas existentes referidas a sistemas que tienen relación con el frenado, la estabilidad y, por lo tanto, con la seguridad activa del vehículo:

  1. ABS (sistema antibloqueo de frenos). Evita el bloqueo de las ruedas al frenar. Además del alto efecto de frenado que se consigue, se conserva la estabilidad de la trayectoria y la maniobrabilidad de la dirección.
  2. ASR (regulación antideslizamiento de la tracción). Evita el deslizamiento en aceleración de las ruedas motrices, por ejemplo sobre hielo o grava, a base de intervenir en los frenos y en la gestión del motor.
  3. EBV (distribución electrónica de la fuerza de frenado). Evita el frenado excesivo de las ruedas traseras antes de la intervención del ABS y en los casos en que no funciona el ABS debido a averías específicas en el sistema.
  4. EDS (bloqueo diferencial electrónico). Permite la arrancada sobre pavimentos de adherencia desigual, a base de frenar la rueda que tiende a deslizar en aceleración.
  5. ESP (programa electrónico de estabilidad). Mediante intervenciones específicas en los frenos y en la gestión del motor evita un posible derrape del vehículo. También se conoce bajo las siguientes abreviaturas:
  1. ASMS (Automatisches Stabilitäts-Management- System).
  2. DSC (Dynamic Stability Control) en BMW.
  3. FDR (Regulación dinámica de la marcha).
  4. VSA (Vehicle Stability Assist).
  5. VSC (Vehicle Stability Control).
  1. MSR (regulación del par de inercia del motor). Evita el bloqueo de las ruedas motrices al frenar con el motor si se levanta repentinamente el pie del acelerador.
  2. BAS. El BAS es un sistema de asistencia de frenado que utiliza el amplificador de fuerza de frenado para generar la presión necesaria en caso de reconocer un frenado de emergencia.
  3. SBC. Es un sistema de freno electrohidráulico que reúne las funciones de:
  1. Sistema antibloqueo (ABS).
  2. Amplificador de fuerza de frenado (BAS).
  3. Programa electrónico de estabilidad (ESP).

Todos estos sistemas basan su funcionamiento en el potencial que la electrónica tiene sobre el control de sistemas, y se han ido generalizando en los automóviles, aumentando la seguridad activa de los vehículos en general.

El primer sistema que se implanto, de los nombrados anteriormente, fue el ABS y los demás son evoluciones y ampliaciones de este, cuya máxima expresión es el ESP (sistema de estabilidad programada) y el SBC, que agrupa lo mejor de todos.

El ABS detecta cuando una o más ruedas se bloquean ante una acción de frenado enérgica, disminuyendo o eliminando la presión sobre los elementos de freno de las mismas hasta que deja de existir riesgo de bloqueo, momento en el cual vuelve aplicarse presión sobre los frenos, repitiéndose este ciclo mientras el conductor solo tiene que ejercer presión sobre el pedal de freno, siendo el ABS el que se encarga de realizar este ciclo, con la ventaja de una máxima eficiencia de frenado y la no perdida de maniobrabilidad de vehículo, pues en estas condiciones todavía se tiene la posibilidad de maniobrar la dirección al no encontrarse la ruedas bloqueadas.

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Importante

El ABS es de los sistemas de frenado el primero que se implantó, y el resto son evoluciones de este.

El ABS está constituido por todos los elementos de frenos tradicionales más una serie de elementos electrohidráulicos. En caso de fallar el ABS, el circuito de frenos actuará y se comportará de manera tradicional.

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Nota

Si el ABS falla o se avería el circuito de frenos actuará y se comportará de manera normal.

Los componentes propios del sistema antibloqueo son:

  1. Una UCE para el control electrónico, la parte de actuación electrohidráulica que modula la presión que llega a los frenos mediante electroválvulas (dos para cada rueda) y la bomba de descarga.
  2. Un testigo de señalización de avería en el tablero de instrumentos, que detecta y avisa de los posibles fallos en la instalación.
  3. Cuatro sensores, uno para cada rueda, de tipo activo, cuya función es medir las revoluciones de las ruedas.
  4. Un interruptor en el pedal de freno para detectar la condición de frenada.

La presencia de cualquier avería en el sistema ABS, detectada por la centralita, provoca la inmediata y completa desactivación de la instalación ABS; además activa permanentemente el testigo de averías del ABS.

7.1. Ubicación de los componentes del ABS sobre el vehículo

La ubicación de los componentes del sistema ABS es específica para cada vehículo, siendo imprescindible disponer de la documentación técnica concreta del vehículo que se quiere reparar.

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Nota

Cada vehículo tiene una ubicación específica de los componentes de su sistema de ABS.

Fases de trabajo de un ABS

Durante el frenado con ABS se pueden establecer fases. Las fases de trabajo de un ABS son tres:

  1. 1. Establecimiento de presión.
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El frenado es convencional. El conductor genera presión que es enviada a los frenos, la presión sube en las pinzas.

  1. 2. Mantenimiento de presión.
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Cuando los sensores de revoluciones de las ruedas detectan un posible bloqueo el ABS mantiene la presión sobre las pinzas de freno, impidiendo que continúe subiendo.

  1. 3. Reducción de presión. Se excita la bomba y se retira el líquido de frenos, bajando la presión de los mismos muy rápidamente.
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Si se detecta un bloqueo inminente de la rueda/s, el ABS pone en funcionamiento la bomba de retorno, el líquido de frenos es retirado de los frenos, soltando la rueda y evitando el bloqueo.

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Actividades

11. Concretar cuáles serían las principales diferencias entre los primeros ABS y los montados en la actualidad.

12. Señalar en qué año se instala el primer ABS en un automóvil y en qué modelo.

Otros sistemas

EBV O EBD (distribución electrónica de la fuerza de frenado)

Se trata de un sistema que ha sido superado tecnológicamente por otros más actuales. Evita que el tren trasero se bloquee antes de la intervención del ABS. Esta función está dirigida por la misma centralita ABS, que utiliza los mismos sensores y actuadores implicados en la gestión de la frenada.

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Nota

El EBV ha sido superado tecnológicamente por otros sistemas de frenado más actuales.

Asistente de frenado (BAS)

El BAS tiene la función de que en caso de que el conductor del vehículo no pise con la fuerza necesaria el freno, para ejercer la máxima presión de frenado, es capaz de detectarlo y ejercer la presión que faltaría, en caso de detectar un frenado de emergencia. Cuando el BAS está asociado a un sistema ESP también tiene la misión de generar una presión previa de unos 5 bar ante una intervención del ESP.

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Freno electrohidráulico (SBC)

El SBC es un sistema de freno electrohidráulico que reúne las funciones de:

  1. Sistema antibloqueo (ABS).
  2. Amplificador de fuerza de frenado.
  3. Programa electrónico de estabilidad (ESP).

En la imagen siguiente, se pueden observar los principales componentes del SBC:

  1. 1. Grupo Hidráulico con unidad de control.
  2. 2. Unidad de freno.
  3. 3. Sensores.
  4. 4. Unidades de control.
  5. 5. Señal de transmisión CAN.
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Unidad de freno

La unidad de freno se encarga de generar presión en caso de emergencia. El SBC es un sistema de frenos electrohidráulico donde el pedal de freno genera una señal eléctrica en lugar de presión hidráulica. Esta señal de la fuerza de frenado es procesada por una centralita que controla a una bomba hidráulica, que es la que genera la presión de frenado, que mediante el paso por electroválvulas generará la presión de frenado en las pinzas de freno. En el SBC el conductor no genera la presión. La gran ventaja de este sistema es que permite la gestión de la fuerza de frenada en cada rueda.

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Nota

El SBC permite la gestión de la fuerza de frenada en cada rueda.

En la imagen siguiente, se pueden observar los principales componentes de la unidad de freno:

  1. 1. Deposito del líquido de frenos.
  2. 2. Cilindro principal de freno.
  3. 3. Simulador de la presión de frenado.
  4. 4. Transmisor del valor del pedal.
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Actividades

13. Comprobar cuál es el líquido de frenos adecuado para ser utilizado en los sistemas de freno antibloqueo, según la clasificación DOT.

14. Comprobar si existen vehículos con frenos de tambor que incorporen ABS.

8. Resumen

Los sistemas de seguridad han experimentado un importante desarrollo durante los últimos años. Cuando se hace referencia a seguridad en el automóvil se debe distinguir entre seguridad activa y pasiva.

En este capítulo se han estudiado elementos de seguridad pasiva, como son el airbag y los pretensores en sus distintas versiones y modalidades. También se ha realizado un estudio de las características de los sistemas de retención para sillas de bebés, especialmente centrados en el sistema homologado ISOFIX.

Continuando con los elementos de seguridad, se han estudiado los elementos que ayudarán a que no se produzca un accidente, es decir, los sistemas de seguridad activa. En este apartado se han descrito los asientos con memoria, los retrovisores para evitar deslumbramientos y los sistemas de información en el parabrisas.

Mención aparte merece, debido a su importancia y utilidad, los sistemas de ayuda al frenado como el ABS, EBD, BAS y SBC.

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Ejercicios de repaso y autoevaluación

1. Nombrar los tipos de airbag que se pueden encontrar en un vehículo.



2. De estas afirmaciones, señale cuál es verdadera o falsa:

Las principales funciones del airbag son:

a. Evitar el golpe contra el salpicadero.

  1. Verdadero
  2. Falso

b. Evitar la deformación del habitáculo.

  1. Verdadero
  2. Falso

c. Reducir las lesiones en cara, cuello y tórax.

  1. Verdadero
  2. Falso

d. Evitar el contacto con los cristales rotos y aristas agresivas del interior del habitáculo.

  1. Verdadero
  2. Falso

3. Explique por qué el cable en espiral solo tiene una posición de montaje.



4. ¿Cuál es la función de un pretensor?





5. Señale si esta afirmación es verdadera o falsa:

Todos los vehículos fabricados desde el año 2000 tienen sistema de sujeción de sillas para niños ISOFIX.

  1. Verdadero
  2. Falso

6. Señale cuál de estas comprobaciones son verdaderas a la hora de verificar el buen funcionamiento de un airbag.

  1. a. Antes de manipular un airbag se debe desconectar previamente la batería y esperar al menos de 15 a 30 minutos ya que los acumuladores de energía deben descargarse para evitar su activación.
  2. b. Con el polímetro se realizan las comprobaciones eléctricas necesarias para verificar el buen estado del airbag.
  3. c. En el banco de trabajo se instalan los módulos airbag con la cubierta hacia arriba y lejos de otros objetos y fuentes de calor.

7. ¿Cuáles son las fases de trabajo de un sistema ABS?





8. Complete en qué consiste el sistema ABS usando las siguientes palabras:

Bloquean-ABS-Bloqueo-Frenado-Ruedas-Maniobrabilidad.

El ___________________ detecta cuando una o más __________________ se __________ ante una acción de frenado enérgica, disminuyendo o eliminando la presión sobre los elementos de freno de las mismas hasta que deja de existir riesgo de _______________, con la ventaja de una máxima eficiencia de _______________ y la no pérdida de _________________ del vehículo.

9. ¿Cuál es la principal ventaja del freno electrohidráulico SBC?



10. Una las siguientes definiciones con el nombre que le corresponda.

  1. a. ABS
  2. b. ASR
  3. c. EBV
  4. d. EDS
  5. e. ESP
  1. _Bloqueo diferencial electrónico.
  2. _Regulación antideslizamiento de la tracción.
  3. _Distribución electrónica de la fuerza de frenado.
  4. _Sistema antibloqueo de frenos.
  5. _Programa electrónico de estabilidad.