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sistemas de seguridad sistemas de seguridad

Lesiones facialesy oculares inducidaspor airbags

David Gallegos (Càtedra Applus+ en Seguretat de l’Automòbil)Andrés Aparicio (Applus+ IDIADA)JoséManuel Barrios (Applus+ IDIADA)

a creciente importancia que toman

los accidentes de tráfico y las lesio-

nes derivadas de éstos han tomado,

y tomarán todavía más, una gran importancia

dentrode la sociedad. Los fabricantesdeauto-

móviles destinan actualmente multitud de re-

cursos para investigar y desarrollar nuevos

sistemas de seguridad, tanto primaria, para

evitar que el accidente se produzca, secunda-

ria, para disminuir o atenuar las consecuen-

cias de éste en caso de que no se pueda evitar,

y terciaria, para facilitar el rescate y evacua-

ción de los heridos. Además, las administra-

ciones públicas recogen entre sus líneas prio-

ritarias de actuación lamejora de la seguridad

vial, reduciendo los accidentes y disminuyen-

do las víctimas, desde los heridos leves a las

víctimas mortales.

La incorporacióndeestoselementosysistemas

de seguridad primaria y secundaria ha contri-

buidode formanotableen la reducción tantode

los accidentes de tráfico como de las lesiones

de las víctimas. Los elementos que han tenido

un mayor protagonismo son el cinturón de se-

guridad,elsistemaantibloqueodefrenosymás

recientemente, el airbag y el sistema electróni-

co de control de estabilidad.

El airbag es un sistema de retención que dismi-

nuye la posibilidad de presentar lesiones gra-

ves por contactos con elementos interiores del

vehículo. En los últimos años está proliferando

la incorporacióndemultituddeairbagparapro-

teger diferentes regiones anatómicas tanto en

impacto frontal, impacto lateral o roll-over.

Desde la incorporación de los primeros airbag

frontales para conductor y acompañante, se

han añadido airbag lateral, airbag de cabeza y

airbag de rodillas, disponibles ya en casi todos

los segmentos del mercado.

l

Este sistema de seguridad secundaria tiene un

funcionamiento y activación extremadamente

rápido. Hay que tener presente que un choque

frontal sucede en 120ms aproximadamente y

queelairbag conductor sedespliega totalmen-

te en unos 30ms, que es el instante en que el

conductorestáyapróximoahacer contactocon

éste.

Dada la gran velocidad de expansión de la bol-

sa y la temperatura a que se evacuan los gases

del interior de la bolsapor los vent-holes es ne-

cesario hacer un estudio para prevenir lesiones

quepudieranpresentarseenlacaradelconduc-

toryanálogamentedescartarposibles lesiones

producidas por otros airbag en otras zonas del

cuerpo humano.

A pesar de la efectividad del airbag en reducir

lasmuertes y la cantidadde lesionesasociadas

a losaccidentesdevehículosdemotor, enalgu-

nos casos se habla de lesiones inducidas por el

propio airbag. Hasta la fecha, los airbags se

asocian a numerosas lesiones de diferente gra-

dodeseveridad, incluyendoojos,cara,extremi-

dades superiores, rotura de la aorta y diversas

contusiones, a pesar de que las lesiones en la

cara son las que se presentan en unmayor por-

centaje.

Según los primeros datos que se tienen al res-

pecto de Newman and Hopper (1996), acerca

del funcionamientode losprimerosairbag y las

lesionesproducidasen la cara, el 69%de las le-

siones hacen referencia a abrasiones y en el

38% de los casos aparecen contusiones. Este

estudio también indica que aproximadamente

dos tercios de los pasajeros delanteros sufren

algún tipo de lesión facial cuando la cara con-

tacta con el airbag.

Estadísticamente, las personasquepresentan

un mayor riesgo de presentar lesiones induci-

das por un airbag frontal son aquellas perso-

nas que conducen muy cerca del volante.

También se pueden inducir lesiones en perso-

nas que utilizan gafas, personas de elevada

edad, etc., aunque son casos menos proba-

bles.

�Tecnología del Airbag

El airbag es un elemento de seguridad pasiva o

secundaria que complementa la actuación del

cinturón de seguridad. Concretamente, el air-

bag conductor disminuye las posibilidades de

que el conductor del vehículo padezca lesiones

graves en la cabeza por contacto con el volante

en un impacto frontal.

Desde que en el año 1951 Walter Linderer pre-

sentara un primer contenedor hinchable elásti-

co con gas comprimido y válvula de sobrepre-

sión y en 1952 John Hetrick presentara “Safety

cushion assembly for automotive vehicles”

hasta laactualidad,elairbaghaexperimentado

una importante evolución, tanto en las tecnolo-

gías aplicadas como en las posibilidades de

aplicación.

El conjunto airbag conductor está formado por

un generador, un soporte, un retenedor, una

bolsa plegada y la tapa del conjunto. El genera-

dor es el elemento que contiene el ignitor y el

propelente que hace que se hinche la bolsa

cuando se activa el sistema. Del plegado de la

bolsa y de la tapa de airbag depende el desple-

gadodeéste despuésde la activacióndel siste-

ma,pudiéndolosermásomenosagresivodado

que invademásomenos espacio del que existe

entre volante y conductor, tal y como se mues-

tra en la Fig. 2.

Además, el airbag conductor dispone de vent-

holes paramantener la presión en unos rangos

correctos de funcionamiento. En el caso del air-

bag conductor, estos vent-holes están ubica-

dos en los laterales.

El plegado de la bolsa del airbag tiene influen-

ciaenelvolumenqueésteocupacuandosedes-

pliega. Un despliegue excesivamente invasivo

puedesuponerque labolsacontactecon laper-

sona, principalmente con la cara, a una veloci-

dadmuyelevada, aproximadamentede90m/s,

y produzca algún tipo de lesión en ésta.

Estasituaciónseagravacuando lapersonaocu-

pante del asiento está posicionada muy cerca

del airbag. Otros efectos que parece que pue-

denserperjudicialessonlarotaciónydesplaza-

miento vertical de labolsamientras seestáhin-

chando, tal y como se aprecia en la Fig.3. Todos

estos aspectos están siendo revisados tanto

por los fabricantes como por las asociaciones

de consumidores.

Con la finalidad de evaluar posibles lesiones

que puede experimentar el conductor, Applus+

IDIADAha realizadoun trabajode investigación

consistenteen laevaluaciónde losposibles im-

pactos en la cara del conductor producidos en

el despliegue de un airbag conductor, y así po-

der evaluar posibles lesiones consideradas co-

mo leves, como por ejemplo lesiones oculares,

pero sí que tienen una repercusión elevada en

la calidad de vida después de padecerlas.

Ejemplos de airbag.

Fig. 2. Diferentes despliegues de airbag conductor.

Fig. 3. Despliegue de un airbag que contacta con el acompañante. Fuente: Euro NCAP.

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sistemas de seguridad

� Detección de posibles lesionesprovocadas por los airbag frontales

Portanto,sehadesarrolladounmecanismocon

la finalidad de evaluar posibles fracturas facia-

les y lesiones oculares que pudieran ser produ-

cidasporelhinchadodeunairbag.Tomandoco-

mo base un dummy Hybrid III 50percentil, el

dummy más utilizado en ensayos de impacto

frontal de vehículos automóvil y regulado por

normativaseuropeasyamericanas, sehanaña-

dido una serie de galgas extensiométricas

(Flexiforce) capaces demedir fuerzas estáticas

y fuerzas dinámicas.

Después de la realización de ensayos estáticos

se realizaron ensayos dinámicos simulando

choques reales. Una de las mayores dificulta-

deses interpretar los valoresde fuerzasobteni-

dos como posibles lesiones en la cara.

Los ensayos se realizaron a una velocidad de

impacto de 48km/h y con dos valores de dece-

leración, obteniéndose los resultados indica-

dos en la Fig. 6.

�El airbag y los cuerposde intervención

Aunque los beneficios del airbag en la reduc-

ción de lesiones graves de los ocupantes de un

vehículo están actualmente contrastados gra-

cias a los datos de la investigación de acciden-

tes, que son la fuente de información de los re-

sultados de los sistemas de seguridad

implantadosen los vehículos automóviles en la

circulación diaria, el airbag también es un ele-

mentoqueseencuentraen laperspectivade los

cuerpos de intervención, tanto equipos médi-

cos como bomberos.

Elairbagesunelementoquedebe tenersemuy

en cuenta cuando se realiza una operación por

parte de los equipos médicos y los equipos de

rescate dado que es un elemento que puede

hincharse producto de una mala manipulación

de los elementos del vehículo.

Así pues, se han confeccionado numerosas

guías para establecer unprocedimiento correc-

to a lahorademanipular un vehículoquehasu-

fridounaccidente y cuyosairbagno sehanhin-

chado.Tambiénexistenherramientasyutillajes

que evitan que el hinchado accidental de estos

elementospuedaprovocar lesionestantoenlos

ocupantes del vehículo como en los miembros

de los equipos de intervención.

En la Fig. 6 se muestra el elemento correspon-

diente al airbag del conductor.

Fig. 4. Disposición de los sensores añadidos al dummy Hybrid III

50 percentil para la realización de los ensayos.

Fig. 5. Ensayo de airbag con la instrumentación Flexiforce.

Fig. 7: Protector del

airbag conductor

utilizado por

los equipos

de emergencia.

Fig. 6: Resultados obtenidos en los ensayos dinámicos.