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Seguridad

Las tecnologías de vanguardia para M.E.C.A

En la era de la movilidad, electrificación, conectividad y autonomía (M.E.C.A.), los fabricantes de automóviles buscan desarrollar una nueva estrategia de seguridad, fortaleciendo su competitividad. Esto se debe a que los vehículos no son solo un medio de transporte; ahora están evolucionando para convertirse en un nuevo tipo de espacios de estilo de vida y la necesidad de ampliar el significado de seguridad también está creciendo.
Hasta ahora, en lo que respecta a la seguridad, Hyundai Motor Group ha desarrollado funciones de seguridad, como cinturones de seguridad, airbags o el Sistema avanzado de asistencia al conductor (ADAS, Advanced Driver Assistance System) para minimizar los daños y reducir el riesgo de lesiones durante el momento del impacto.

FUTUROAbarcamos una amplia gama de tecnologías de seguridad

Maniobras más activas

La estrategia de seguridad convencional comprende dos características de seguridad convencionales: características activas y pasivas. Y, para la era M.E.C.A., Hyundai Motor Group ha agregado recientemente cuatro características de seguridad, a saber: supervisión de pasajeros, control de contaminación, asistencia de salida de seguridad y servicios avanzados de mantenimiento remoto.

Estas características de seguridad activas y pasivas son para responder a accidentes secundarios que podrían ocurrir después de los primeros accidentes.  El “Sistema de supervisión de pasajeros” mide las constantes vitales del conductor para proporcionar información sobre su salud y, al mismo tiempo, ofrece atención al conductor conectándose con sistemas de seguridad y comodidad. También activa un sistema de purificación de aire para proteger al vehículo y los pasajeros contra sustancias nocivas, como el polvo fino, y controla el estado de climatización de la unidad de aire acondicionado determinando el estado del aire interior por el propio vehículo. La alerta de ocupante trasero supervisa la seguridad de cada pasajero, y las características de conectividad avanzadas también permiten a los conductores controlar sus vehículos de forma remota.

TECNOLOGÍALa esencia de las tecnologías de seguridad

Protector de vida completo

Las tecnologías de seguridad de la automoción han evolucionado en respuesta a situaciones peligrosas durante la conducción. Directamente vinculadas a la vida de los pasajeros y peatones, las instituciones de evaluación de la seguridad como la Asociación de Seguros de Seguridad en las Carreteras de EE. UU. (IIHS, Highway Safety Insurance Association) y el Programa de Evaluación de Automóviles Nuevos (NCAP, New Car Assessment Program) están elevando los estándares de seguridad para los automóviles creando escenarios más duros.

La prueba de superposición pequeña del IIHS ha sido durante mucho tiempo un reto para los fabricantes de automóviles de primera calidad; consistía en comprobar si había daños cuando el conductor giraba el volante sin querer en una colisión frontal. Hyundai Motor Group ha recibido excelentes calificaciones en la prueba de superposición pequeña anual por su diseño optimizado de la estructura de la carrocería. El fabricante de automóviles también ha continuado su investigación sobre sistemas de sujeción, como los airbags, mostrando la primera tecnología de airbags de alta calidad del mundo. Además, la empresa ha desarrollado tecnologías de seguridad activas y pasivas que cubren la seguridad no solo de los pasajeros sino también de los peatones frente a accidentes secundarios.

La razón por la que es difícil desarrollar características de seguridad es que los estándares de seguridad establecidos por cada país del mundo son todos diferentes y, con el paso de los años, cada vez son más estrictos. Por lo tanto, los fabricantes de automóviles no solo están tratando de mejorar las tecnologías de seguridad para cumplir con todos los estándares del mundo, sino que también las empresas están mejorando sus propias posiciones para fortalecer su estructura de diseño básico a través de varias pruebas y revisiones. Después, están agregando esta tecnología tan avanzada para fabricar automóviles incluso más seguros y fuertes.

TECNOLOGÍA CLAVE
1. Seguridad activa
Prevención de accidentes secundarios

MCB: Freno de colisión múltiple

Por lo general, el conductor pierde el control del vehículo una vez que ocurre un accidente. Es posible que haya perdido el conocimiento; el automóvil puede haberse averiado, resistiendo el control del conductor; un impacto externo puede desviar el automóvil en una dirección impredecible. Muchas variables pueden poner en peligro al pasajero después del primer accidente; la alta tasa de mortalidad en accidentes secundarios se debe a la existencia de muchas de estas variables.

En una encuesta de accidentes de carretera de 2013 a 2017 realizada por Korea Expressway Corporation, la tasa de mortalidad en accidentes secundarios ascendió al 52,7 %, más de cinco veces superior al 9,1 % registrado por accidentes ordinarios. El sistema de freno de colisión múltiple (MCB, Multi-Collision Brake), una nueva tecnología que previene accidentes secundarios, se enfoca en la situación inmediatamente después del primer accidente, ampliando el margen cubierto por el término seguridad automotriz.

Una vez que los airbags se activan debido a una colisión y el MCB detiene el vehículo, se reduce la posibilidad de una colisión secundaria. Para controlar esta demanda, la Red de Área del Controlador (CAN, Controller Area Network) de tercera generación, una red de comunicación interna del automóvil, puede manejar hasta 200 megabytes de datos por segundo.

MCB: Controladores y sensores activados en secuencia

La eficacia del sistema MCB en la prevención de accidentes secundarios también es reconocida en Europa. El Programa Europeo de Evaluación de Automóviles Nuevos (EuroNCAP, European New Car Assessment Program), por ejemplo, otorga un punto adicional a los automóviles que cuentan con el sistema MCB en su índice de prueba de choque de protección de pasajeros adultos. Otro estudio realizado por un conocido fabricante de automóviles europeo también encontró que un automóvil con MCB mostraba una disminución del 8 % y del 4% en la mortalidad y en las lesiones graves, respectivamente.

Predecir el peligro

Funciones de seguridad ADAS

En la película Minority Report hay profetas que pueden ver el futuro. Cuando le dicen a la gente lo que sucederá, los protagonistas hacen todo lo posible para evitar que suceda. Al igual que los profetas de la película, los vehículos también cuentan con la tecnología, el Sistema avanzado de asistencia al conductor (ADAS, Advanced Driver Assistance System), para prevenir accidentes mediante el análisis de los factores de riesgo con anticipación.

La fortaleza de esta tecnología reside en que los sensores y controladores avanzados detectan peligros no reconocidos y previenen o reducen accidentes. Las cámaras estéreo montadas en el parabrisas, las cámaras en los espejos retrovisores laterales, los sensores ultrasónicos en el parachoques delantero y trasero, y el radar de largo y corto alcance detectan cualquier movimiento alrededor del vehículo. Después, la computadora identifica una emergencia para alertar al conductor o activar el frenado de emergencia para evitar accidentes.

La tecnología ADAS actual puede mantener el carril actual o la distancia entre otros automóviles, leer las señales de tráfico en la carretera para reducir la velocidad o incluso sincronizarse con el sistema de navegación para controlar la velocidad en cada curva. A continuación se indican las características detalladas de ADAS:

Asistencia de prevención de colisión frontal (FCA: Forward Collision-Avoidance Assist)

Cuando el conductor no reacciona y no frena a tiempo, el sistema controla automáticamente los frenos para evitar la colisión. Dando prioridad a la seguridad, esta función está evolucionando a la asistencia para evitar colisiones en el estacionamiento y marcha atrás (PCA, Parking Collision-Avoidance Assist).

Asistencia de mantenimiento de carril (LKA: Lane Keeping Assist)

La sistema de asistencia de mantenimiento en carril avisa al conductor cuando el vehículo se desvía del carril o va en contra de la señal de giro. Solo es efectiva cuando se supera cierta velocidad.

Asistencia de prevención de colisión en el punto ciego (BCA: Blind-Spot Collision-Avoidance Assist)

BCA es un sistema que mide la velocidad y la distancia de los siguientes vehículos mediante el uso de dos sensores de radar de ondas magnéticas instalados en el parachoques trasero. BCA detecta el vehículo dentro de la zona de punto ciego y emite una alarma audible desde el retrovisor exterior.

TECNOLOGÍA CLAVE
2. Seguridad pasiva
Rápido y preciso

Sistema de airbags de colisiones múltiples

Los accidentes de colisiones múltiples son aquellos en los que el impacto principal va seguido de colisiones con objetos secundarios, como árboles, postes eléctricos u otros vehículos. El sistema de airbags responde más rápidamente durante el impacto secundario, mejorando así la seguridad de los ocupantes de vehículos implicados en colisiones múltiples.

Según las estadísticas del Sistema de Datos de Resistencia a Choques de Sistema Nacional de Muestras Automotrices (NASS-CDS, National Automotive Sampling System Crashworthiness Data System), una oficina de la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras (NHTSA, National Highway Traffic Safety Administration) en EE. UU., aproximadamente el 30 % de los 56 000 accidentes de vehículos entre 2000 y 2012 en la región de Norteamérica tenían que ver con colisiones múltiples. El tipo principal de accidentes de colisiones múltiples involucró a automóviles que cruzaban la línea central (30,8 por ciento), seguidos de colisiones causadas por una parada repentina en las barreras de peaje de las autopistas (13,5 por ciento), colisiones en la mediana de las autopistas (8,0 por ciento) y deslizamiento lateral y colisión con árboles y postes eléctricos (4,0 por ciento).

Cuando los ocupantes se ven obligados a adoptar posiciones inusuales, la eficacia de la tecnología de seguridad existente puede verse comprometida. Los sistemas de airbags actuales no ofrecen protección secundaria cuando el impacto inicial es insuficiente para hacer que se desplieguen. Sin embargo, el sistema de airbags de colisión múltiple desarrollado por Hyundai Motor Group permite que los airbags se desplieguen de forma eficaz ante un impacto secundario mediante la calibración del estado del vehículo y los ocupantes. Los sistemas de airbags de colisión múltiple están diseñados para desplegarse aún más rápido cuando los sistemas de seguridad iniciales pueden no ser efectivos, proporcionando seguridad adicional cuando los conductores y pasajeros son más vulnerables. Mediante la recalibración de la intensidad de la colisión requerida para el despliegue, el sistema de airbag responde más rápidamente durante el impacto secundario, mejorando así la seguridad de los ocupantes del vehículo ante una colisión múltiple.

Minimizar las colisiones en el interior

Airbag lateral central

A diferencia de los airbags convencionales que mitigan el daño entre personas y objetos, los sistemas de airbags de colisión múltiple, como el airbag lateral central, se han desarrollado principalmente para evitar colisiones entre pasajeros. Este nuevo airbag adicional se instala dentro del asiento del conductor y se expande en el espacio entre los asientos del conductor y del pasajero para evitar lesiones a los pasajeros de la primera fila o que se golpeen con los materiales del interior.

Si no hay nadie en el asiento del pasajero delantero, el airbag lateral central protegerá al conductor contra una colisión lateral causada por golpes con materiales del interior.

Hyundai Motor Group utilizó la técnica de ingeniería llamada “plegado por prensa de calor” y ha aplicado esta tecnología recientemente patentada para mantener la fiabilidad: el fabricante de automóviles ha desarrollado un airbag más ligero y el más pequeño del mundo. El airbag tiene un componente interno llamado “sujeción” que permite que el airbag mantenga su forma y resista el peso del pasajero. La empresa ha desarrollado una nueva tecnología para simplificar el diseño y reducir el peso de los componentes para producir un airbag que es aproximadamente un 50 por ciento más ligero que los productos de la competencia. Gracias al tamaño más pequeño del airbag, los equipos de diseño del grupo tendrán más flexibilidad en el tipo de diseño de los asientos que prevén para productos futuros.

Sujeciones y cámaras que abrazan a los pasajeros

Hug Airbag

La finalidad o las formas de los airbag cambiarán en función de las fluctuaciones de la definición de un vehículo. Especialmente, la forma en que usamos nuestros automóviles cambiará drásticamente una vez que se comercialice la tecnología de conducción totalmente autónoma. Es posible que los automóviles totalmente autónomos no puedan proteger a los ocupantes con airbags convencionales de tipo fijo debido a los asientos dispuestos libremente.

Hug Airbag literalmente “abraza” a los pasajeros.

Hyundai Motor Group ha presentado recientemente su Hug Airbag, que da pistas para nuestros futuros airbags. El sistema Hug Airbag consta de tres “cámaras”; cada cámara funciona de manera diferente según la ubicación. La cámara superior es para proteger la cabeza y el pecho de un pasajero, y la cámara inferior es para proteger la pelvis. La cámara central, a diferencia de otras cámaras, puede doblarse para proteger al pasajero de la parte de atrás. Cada cámara está firmemente conectada con una sujeción, y así es como Hug Airbag puede sujetar el cuerpo con fuerza en un choque. Los investigadores están tratando de encontrar la forma óptima para que cada una de las seis cámaras se acople con una sujeción.

Hyundai Motor Group ha completado un total de siete solicitudes de patente en los principales países, incluida Corea. La tecnología permite optimizar las estructuras del almohadillado y las estructuras de sujeción internas y externas eficientes al tiempo que especifica la idea para completar el sistema Hug Airbag. La empresa también planea refinar la tecnología para que pueda aplicarse a automóviles autónomos de nivel 4 o 5.

Carrocería a prueba de colisiones

Estructura e ingeniería

La tecnología de seguridad automotriz está directamente relacionada con la vida de los pasajeros y peatones, por lo que requiere una planificación y un diseño detallados y minuciosos. Además, los estándares de evaluación de colisiones de NCAP se están endureciendo a medida que aumenta la importancia de la seguridad de los vehículos, por lo que las tecnologías relacionadas están evolucionando.

La estructura de la carrocería es importante cuando se trata de desarrollar tecnología relacionada. Las dos estructuras, estructuras anulares y secuenciales, que combinan estructuras verticales con horizontales de la carrocería como un anillo para proporcionar una rigidez más firme y reducir el peso. En particular, la estructura anular que cubre desde la carrocería delantera hasta la parte trasera del pilar B no solo garantiza la seguridad, sino también la eficiencia del combustible con una carrocería más ligera.

Los rieles verticales y horizontales chocan para formar una estructura circular cerrada similar a una madeja para reforzar la rigidez estructural y agregar ligereza al chasis; 1. La absorción de energía se genera si el vehículo choca con el larguero delantero. 2. La parte inferior del guardabarros sirve para transferir la carga de impacto. 3. La carga de impacto se transfiere al pilar A superior y la carga de impacto restante se dispersa aún más.

La estructura de orden secuencial absorbe la energía cinética de una colisión a alta velocidad para proteger a todos los pasajeros. Para dispersar eficazmente la carga de impacto en caso de una colisión de impacto lateral, se coloca un mamparo donde puede ocurrir el impacto de mayor energía para maximizar la seguridad de todos los ocupantes.

Aparte de una estructura rígida, una carrocería hecha con materiales fuertes es otro factor. La estampación en caliente es una tecnología rentable en la que los materiales se calientan a altas temperaturas y luego, simultáneamente, se forman y se enfrían rápidamente en moldes para crear piezas de automóvil de alta resistencia (de tres a cinco veces más resistentes). La tecnología garantiza la seguridad del habitáculo incluso durante un accidente inevitable.

Los peatones primero

Sistema de capó activo

Un vehículo con un parachoques que sobresale puede provocar accidentes de peatones, como fracturas graves o lesiones craneales. Para evitar estos accidentes secundarios y minimizar el impacto entre el peatón y el vehículo, el sistema de capó activo junto con el parachoques de absorción de energía presentado por Hyundai Motor Group suben el capó del vehículo a una posición elevada y reducen la rigidez del parachoques para garantizar la máxima protección de los peatones.

Sistema de capó activo

La finalidad de las regulaciones de protección de los peatones cada vez más estrictas es hacer que estos caigan sobre el capó del vehículo en caso de una colisión. En general, la mayoría de los peatones se caerán en la carretera cuando sean atropellados por un vehículo, lo que posiblemente provocará un segundo accidente con otro vehículo. Para evitar esto, la espuma de la pierna y el refuerzo inferior minimizan las lesiones de rodilla de los peatones en caso de una colisión y evitan que los peatones caigan debajo del vehículo después de esta para evitar una colisión secundaria.

Distribuir la colisión

Estructura de ruta de carga múltiple de la plataforma de tercera generación

La plataforma de tercera generación absorbe y distribuye eficazmente la energía de colisión.

La esencia de la seguridad en caso de colisión es la eficacia con la que la estructura de la carrocería podría absorber y distribuir la enorme energía de una colisión. Los fabricantes de automóviles lo han dado todo para desarrollar una estructura de carrocería adecuada: la plataforma de tercera generación de Hyundai Motor Group se ha diseñado para minimizar la energía que mueve a los pasajeros distribuyendo eficientemente la energía de colisión en el habitáculo del motor.

Por eso, es importante absorber y dispersar la energía de colisión en la parte delantera del vehículo; cuando ocurre un accidente, el conductor gira involuntariamente el volante. Después, el borde del vehículo recibe toda la energía del impacto, lo que hace que el vehículo y los pasajeros sufran graves daños, ya que el impacto solo penetra en la carrocería a través de la curva sin ser absorbido.

Dado que el impacto se concentra en la curva, la energía se transmite al pilar A que sostiene el vehículo y, cuando se derrumba, el salpicadero, los neumáticos y el motor golpearán los asientos delanteros, provocando graves desastres.

Estructura de trayectoria de carga múltiple

Hyundai Motor Group ha desarrollado una estructura de trayectoria de carga múltiple, un elemento importante de la evolución de la nueva plataforma. Este diseño estructural diversifica la trayectoria de las cargas de impacto tras el choque, mejorando la eficiencia de la absorción de impactos y minimizando el impacto que siente el pasajero. La clave del cambio es la estructura de forma angulosa (#) para absorber el impacto conectando el miembro lateral, el falso bastidor y la parte inferior del guardabarros. El nuevo falso bastidor ampliado resiste el impacto con gran rigidez y distribuye las cargas de manera más estable a través de una conexión mejorada con el larguero lateral y la estructura circundante.

El movimiento deslizante minimiza la velocidad de desaceleración, lo que reduce enormemente las lesiones de los pasajeros.

La estructura de trayectoria de carga múltiple dio origen al movimiento deslizante; cuenta con una tecnología que controla el movimiento deslizante cuando ocurre el primer accidente, moviendo literalmente el vehículo un poco en la misma dirección de donde proviene el impacto. Reduce las lesiones de los pasajeros y disminuye considerablemente los accidentes secundarios manteniendo la dirección.