Seguridad en el TC

Proyecto de seguridad para el Turismo Carretera 2008 Aclaración: los gráficos 3D de Dodge y Torino están en proceso de elaboración y quedarían tal cual los Ford y Chevrolet en cuanto a los pontones laterales. Introducción: La seguridad de un automóvil está formada de tres partes fundamentales, ellas son: Seguridad Pasiva Es el conjunto de dispositivos que interactúan para reducir o evitar las consecuencias de un accidente sobre los ocupantes del automóvil. Célula de supervivencia, estructura con deformación programada en la parte frontal, lateral y trasera del auto, cinturones de seguridad, etc, por lo tanto actúan al momento de producirse el accidente. Seguridad Activa Es el conjunto de sistemas que actúan durante el funcionamiento del vehículo. Sistema de frenos, sistema de dirección, sistema de suspensión, motor, neumáticos, portamasas, etc. Seguridad Preventiva Engloba al conjunto de mejoras y dispositivos que determinan la configuración funcional y práctica del puesto de conducción, creando un entorno favorable. En general, en el conjunto de medidas que tienden a facilitar la conducción cabe destacar: La visibilidad, la ergonomía del puesto de conducción, la ventilación del habitáculo, etc. En definitiva ayudan a prevenir el accidente. Objetivos de las normativas de seguridad Establecer condiciones mínimas de seguridad, esto significa que deberán ser cumplimentadas en un 100% para poder participar tanto en pruebas, fuera de calendario, como así también durante los días correspondientes a una fecha de campeonato. Las mismas abarcan todos los elementos que hacen a la seguridad de la tripulación, indumentaria, (casco, buzo, capucha, guantes, ropa interior, calzado, sistema HANS), célula de supervivencia, (compuesta por la estructura principal, butacas, soportes de la mismas, cinturones de seguridad), sistema de extinción de fuego, conductores eléctricos, conductos de combustibles, cortes de corriente, especificándose materiales y ubicación. Estas normativas permitirán al piloto y copiloto conocer cuales son los elementos de seguridad con que deberán contar al momento de salir a pista, (indumentaria); al constructor tener claramente definido el formato, materiales, ubicación y dimensiones de los elementos que hacen a la seguridad; y al sistema de verificación de seguridad, tener un documento técnico con el cuál realizar la misma. Trabajos a corto plazo: En una primera etapa a corto plazo se determinarán sistemas de apertura de puertas únicos en forma y ubicación para toda la categoría, de esta forma se le facilitará a los paramédicos ingresar con rapidez al habitáculo en caso de ser necesario para asistir a la tripulación. Se incorporarán espejos retrovisores únicos en dimensiones y ubicación para todas las marcas, deberán estar ubicados uno en la parte interna del habitáculo y dos externos del lado del piloto y copiloto quedando en estudio la ubicación para cada marca, en función de las dimensiones de las ventanillas y la ubicación del piloto. Las ventanillas deberán ser transparentes en un mayor porcentaje respecto a las actuales, tanto la delantera como la trasera, como así también el parabrisas, de esta forma se tendrá un campo visual óptimo, permitiéndole al piloto anticipar una maniobra y de esta forma evitar el accidente. Se trabajara sobre la estructura actual de los autos introduciendo mejoras sobre las defensas laterales las que en principio y luego de ser estudiadas deberán pivotar en los amarres a la estructura principal y no estar soldadas como están actualmente, de esa forma se evita el corte de los caños por la influencia de un momento flector elevado y por incidencia de un tratamiento térmico local por la temperatura de las soldaduras. Luego de cada accidente se hará un estudio exhaustivo sobre los vehículos involucrados con el objetivo de determinar el nivel de eficiencia de los elementos de seguridad de los automóviles, elaborando un informe por escrito y con aporte fotográfico para de esa forma enriquecer los conocimientos de las distintas mecánicas de choque y al momento de trabajar sobre el diseño de futuras estructuras de seguridad tener una mejora continua. Trabajos a mediano plazo (2008): Desarrollar una célula de supervivencia la que deberá tener como condición aumentar la probabilidad de reducir las posibles lesiones de la tripulación. Dicho desarrollo esta compuesto de una primera etapa (etapa actual) donde se define el formato de la célula de supervivencia basada en un estudio inicial sobre las estructuras actuales, del que surgió que: En la parte frontal los automóviles tienen elementos rígidos y en algunos casos punzantes como lo son los soportes de trompa, con una baja capacidad de absorción de energía en caso de impacto frontal. Acción correctiva, para lograr una deformación progresiva se incorpora al prediseño del automóvil una estructura de material compuesto (kevlar) diseñada para que, en caso de colisión colapse en forma progresiva y absorba energía mientras detiene el vehículo, aprovechando lo mejor posible el espacio disponible en la parte delantera En la FIG. 1 se puede apreciar una estructura tubular actual y a continuación FIG. 2 la estructura que actualmente se encuentra en desarrollo que es de material compuesto y que a su vez actúa como canalizador de aire, soporte del radiador, piso plano y trompa, la misma se acoplará a la estructura tubular mediante una cuaderna de formato en lo posible único para las cuatro marcas. Figura 1 Figura 2 En el sector lateral se determina adoptar un panel de material compuesto, que tiene el mismo objetivo que el panel frontal, sabido es que cuando se alargan los tiempos de detención sin que se llegue a la humanidad de la tripulación, las aceleraciones producidas, serán menores, eso se logra con una estructura que va rompiendo en forma progresiva. Figura 3 El hecho de que la tripulación este compuesta por el piloto solamente, una de las posibilidades es desplazar la butaca hacia el centro del auto alejándolo del lateral del mismo. Figura 4 Para desplazar la butaca hacia el centro del automóvil, se agrega un sistema de engranajes donde los entre centros de los mismos (entrada y salida) será cercano a los 200mm con un tercer engranaje en el medio que cumple la función de mantener el sentido de giro. FIG.4 El gráfico que a continuación vemos nos permite analizar cuanto se logra bajar las aceleraciones laterales por cada centímetro de desplazamiento logrado, dicha longitud deberá ser aprovechada al máximo interponiendo material deformable. En este gráfico analizamos dos situaciones: * Para un automóvil de 1400kg de peso desplazándose a una velocidad de 100km/h, con un espacio deformable de 35cm, esto significa una energía cinética de 540 Kjoule , ingresando por el eje de la longitud e interceptando la curva superior de la energía cinética (color rojo) obtenemos las aceleraciones producidas, en este caso 112 g., de acuerdo a estudios médicos surge que ante esta situación se produciría la muerte, debido a que no hay humanidad que tolere dicho valor. * Para un automóvil de 1300Kg de peso desplazándose a la misma velocidad del caso anterior la energía cinética es de 501Kjoule (curva azul), pero con un espacio lateral deformable de 45cm, procediendo de la misma forma que el caso anterior la aceleración es de 81g, en este situación y de acuerdo a estudios médicos una persona sufre lesiones graves con probabilidad de sobre vivencia. Se debe tener en cuenta que esto es básico, pero nos permite ver las variaciones de las aceleraciones en función del espacio deformable disponible, además la tolerancia de las mismas dependen de la contextura y el estado físico de la persona que la sufre, además el lugar donde se produce el impacto lateral, debido a que no es lo mismo impactar en la zona donde se encuentra el centro de gravedad del auto que hacerlo desplazado del mismo, en el primer caso la transferencia de energía es total hacia el otro vehículo, en el segundo caso se genera un momento de giro el que consume parte de la energía del vehículo que impacta, por lo tanto las aceleraciones sobre el cuerpo del piloto son menores. En la figura que vemos a continuación FIG.6, se aprecia el conjunto de elementos frontales, laterales, y la estructura principal que cuenta de dos arcos principales donde apoyan las placas laterales, para de esta forma transmitir los esfuerzos al resto de la jaula y de esta forma disipar la energía del impacto. Figura 6 En una segunda etapa se harán estudios analíticos para determinar forma, dimensión, ubicación y tecnología de fabricación de los elementos de la célula, para dichos estudios se utilizarán software específicos. En la tercera etapa se efectuarán ensayos prácticos en centros experimentales sobre las estructuras actuales para tener un punto de partida y las futuras estructuras para determinar la evolución de los cambios introducidos. En la cuarta etapa se construirá un vehículo completo para llevar a la práctica la tecnología de fabricación. Para el desarrollo de estos sistemas de seguridad se deberá tener como condición, la seguridad, la funcionalidad y la estética de los automóviles, además de tratar de diseñar elementos únicos compatibles con las cuatro marcas. Los desarrollos se efectuarán en conjunto con los diseñadores de la categoría, grupo de rescate médico, con los que estaremos comunicado en forma continua. Una vez definido el formato de los elementos de seguridad pasiva se emitirán planos y los mismos deberán ser construidos por personal altamente capacitado, designado y supervisado por la ACTC como así también los materiales a emplear que deberán cumplir con las dimensiones y contar con certificados, especificando las características mecánicas y los componentes de la aleación. Para poder analizar los accidentes se está estudiando la posibilidad de incorporar en cada automóvil un acelerómetro el que nos permitirá analizar las aceleraciones a que fue sometido la estructura del vehículo y su conductor para de esta forma trabajar con certezas y no con presunciones. Personas que participaron de esta etapa :Ing. Alejandro Barbeito Sergio Pendás, Ing. Guillermo Crucetti (Canapino) Fuente: ACTC (www.actc.org.ar )