Excarcelación: Sistemas de Seguridad en Vehículos. Turismos

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Mayo 2004 Juan David Aivar García Introducción La mejora en las innovaciones técnicas en los sistemas de seguridad del automóvil ha sido directamente proporcional a la disminución de la seguridad de los intervinientes en el rescate de víctimas en accidentes de tráfico. Las inmediatas aplicaciones de evolución en los sistemas de seguridad y propulsión supondrán un notable aumento de los riesgos en los que los profesionales se verán involucrados. La similitud entre la fase práctica de la mayoría de los cursos de excarcelación que se imparten en cualquier Servicio y su porcentaje de aplicación en siniestros es cada vez menor. Es decir, nos encaminamos a realizar prácticas en las intervenciones de rescate.

Vehículo de prácticas Vehículo de intervenciones

Para un rescatador, el conocimiento de los sistemas estructurales, de seguridad y de propulsión de un vehículo en un siniestro que implique un rescate bien podría equivaler a la necesidad de disponer de un plano de un edificio incendiado con necesidad de evacuación. En estas páginas se presenta un resumen de los últimos avances en el sector de turismos y su interferencia con el campo de la excarcelación. No se han incluido los sistemas de propulsión alternativa (híbridos, eléctricos, gas natural, hidrógeno, etc…), que suponen y representan riesgos y actuaciones excepcionales, debido a la extensión requerida y a la especialización necesaria, existiendo manuales específicos al efecto.

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Sistemas de seguridad activa Todos los sistemas de seguridad cuya finalidad es la de evitar el accidente o que actúan previamente a la ocurrencia de éste integran la denominada seguridad activa. Algunos modelos de turismo ya equipan sistemas de accionamiento automático previo al accidente cuando los sensores determinan que es inevitable; éstos se encuentran en la frontera de ambos sistemas de seguridad, ya que actúan antes y después de la ocurrencia del siniestro (sistema Pre-Safe).

Sistema Pre-Safe de Mercedes-Benz La evolución en los sistemas de seguridad activa está derivando en la aplicación de innovaciones tecnológicas (faros xenon, frenos electrohidráulicos, radar de control, faros adaptativos a curvas, tarjetas de arranque, etc…)

Los faros xenon (o los bi-xenon) que cada vez equipan más automóviles poseen unas especiales características que pueden suponer un riesgo específico. Este tipo de ópticas trabajan a voltajes diferentes, teniendo tres fases bien diferenciadas. En la fase de encendido se alcanzan voltajes de más de 25.000 voltios, y aunque la intensidad no sea excesiva, ha de tenerse muy en cuenta. En la fase de mantenimiento (tras la de calentamiento) el voltaje se sitúa entre unos 115 a 150 voltios. El transformador no se ubica en el grupo óptico, sino que existe cableado exterior, aunque estos transformadores se están empezando a integrar en las ópticas.

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La identificación de los faros xenon es posible mediante algunos anagramas, todos han de llevar obligatoriamente lavafaros y (generalmente) una pegatina en color llamativo con advertencia de alta tensión en el hueco motor. Los frenos electrohidráulicos requieren una batería adicional específica de 12v. que no ha de ser confundida con la principal a los efectos de desconexión. Todos estos sistemas demandan un mayor consumo energético, el cual no puede ser suplido por las baterías convencionales mediante el simple aumento de su amperaje. Ni siquiera la actual instalación de dos baterías con funciones independientes (que implican una doble desconexión en el rescate) en algunos modelos será suficiente. A finales de 2004 aparecerán las primeras baterías con funcionamiento a 42 voltios, las cuales, durante unos años se simultanearán con las actuales, coexistiendo en el turismo una doble red con diferentes voltajes (12v y 42v), cableados, y por supuesto, doble ubicación a localizar en toda intervención.

Turismo con dos baterías Asimismo, los vehículos están empezando a equipar los denominados “sistemas inteligentes” como son el encendido automático de luces al oscurecer, la activación del limpia parabrisas al llover, movimiento automático de los asientos al mover la llave de contacto, etc… que

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pudieran suponer una ligera interferencia en el transcurso de ciertas intervenciones.

Sistemas de seguridad pasiva Se engloban dentro de este tipo todos aquellos sistemas que actúan una vez se ha producido el accidente del vehículo, aunque existen sistemas que se anticipan a la ocurrencia del siniestro comenzando a actuar según parámetros predeterminados. El desarrollo que han experimentado estos sistemas y su inmediata aplicación al mercado automovilístico ha sido, cuando menos, espectacular. Podemos clasificar los sistemas de seguridad pasiva en dos tipos:

• Estáticos • Dinámicos

SISTEMAS DE SEGURIDAD PASIVA ESTÁTICOS Son todos aquellos sistemas cuya finalidad es la de “recibir” la energía del impacto de diversos modos (deformándose, resistiendo, rompiéndose, etc…). Entre los Estáticos se incluyen las zonas de deformación programada, las barras de protección lateral, el habitáculo de seguridad, etc… Independientemente del tipo de turismo, su configuración volumétrica (capítulos anteriores), destino, tamaño, ó cualquier otro valor, hay algo común a todos ellos y esto es la necesidad de existencia de la célula de habitabilidad. Esta célula tiene como finalidad la de proteger a los ocupantes del vehículo. Cualquier impacto, y por tanto deceleración, se convierte en una transmisión de energía. P.ej.: Un vehículo que impacta contra otro frontalmente transfiere su energía cinética de masa en movimiento al otro

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vehículo y a sus propios elementos de absorción de energía mediante deformación programada.

Así pues, una estructura vehicular ha de ser capaz de absorber la máxima energía mediante la máxima deformación posible de sus elementos protectores sin llegar a afectar a la célula de habitabilidad. Esta célula, que es donde se van a encontrar los ocupantes a rescatar, la conforman varios anillos transversales cruzados con dos exteriores longitudinales.

Smart. Célula de habitabilidad Es muy importante llegar a distinguir claramente los anillos que la integran, ya que será sobre ellos donde se realicen las operaciones clave de rescate a los efectos de generación de espacio y extracción de víctimas. Todos los vehículos turismos poseen al menos algún anillo concéntrico longitudinal y otros dos transversales. Sin embargo, estos últimos suelen ser tres, cuatro e incluso hasta cinco.

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Número de anillos transversales:

Uno Dos Tres Cuatro La identificación de todos estos anillos es la siguiente: Longitudinales: Izquierdo y derecho (lado conductor y contrario) Tranversales: A, B, C, D… Comenzando por el frontal del vehículo.

Aunque existen diversas denominaciones, refiriéndonos a los anillos concéntricos transversales, lo usual es identificar como pilar el tramo desde la unión con el travesaño longitudinal en su parte inferior hasta el nivel rasante (donde comienza la zona acristalada). El montante es la continuación del pilar desde el nivel rasante hasta la unión con el larguero longitudinal en su parte superior (techo). Esta segmentación de un mismo anillo de seguridad nos va a servir para identificar mejor el punto exacto en el que deseamos trabajar con una herramienta. P.ej. “…apoyar el cilindro o ram en la parte superior del pilar A…” o “…cortar el montante B en su tercio inferior…”.

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Montante B cizallado en su parte inferior Los anillos de seguridad no mantienen sus características estructurales a lo largo de todo su recorrido, es decir, puede variar el grosor del tubular utilizado, el material de composición, su diseño, su modo de unión con otros anillos o partes (soldadura de varios tipos, tortillería, remachado, etc…). E incluso, los anillos transversales (A, B,…) no son idénticos entre sí, por lo que es muy importante saber determinar el punto exacto de corte de un anillo teniendo en cuenta todos estos y otros factores. Los métodos de aplicación del material en un vehículos son tres: Perfilería, Panelado y Extrusionado. La reacción estructural al atacar alguna de las partes del vehículo será totalmente diferente según sea el tipo, así no podremos usar zonas paneladas como apoyo del cilindro estampidor y sí usar la cizalla en perfilería.

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Seccionamiento de anillo longitudinal y detalle uniones tipo en pilar A. Audi A8 Cuando un vehículo sufre un siniestro considerable, su estructura y por tanto los anillos sufren una deformación. Sin embargo, ésta se ve limitada por la interactuación del resto de elementos estructurales, con lo que al no llegar a sufrirla completamente, se queda sometida bajo tensión. Por tanto, cuando actuemos sobre un pilar o montante, hemos de prever que puede reaccionar bruscamente, por lo que pondremos los medios para minimizar las reacciones estructurales derivadas. P.ej.: En un siniestro con conductor atrapado por impacto frontal, antes de cizallar el montante A en su base, debiéramos instalar el Ram apoyado en la base del pilar B contra la parte superior del pilar A y someterlo a una ligera presión, para prevenir el movimiento de todo el conjunto volante, salpicadero, bloque motor, etc… que sujetaba el montante A bajo tensión. El anillo transversal que suele tener una mayor sección y refuerzo suele ser el B, ya que es el más cercano a los ocupantes y en caso de vuelco es prioritario el mantenimiento de su capacidad estructural. Buena prueba de ello es hasta donde llegan algunos fabricantes en el proceso de refuerzo de la célula de habitabilidad de algunos de sus vehículos.

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En este caso, Volvo ha aumentado considerablemente las resistencias de los materiales utilizados, consiguiendo que el anillo transversal B sea prácticamente indeformable, y por tanto, resistente a las cizallas. Al menos a las existentes en el mercado con una fuerza de hasta unos 35-40 kN. Por tanto, el problema no es que no podamos cortarlo, sino que no sabemos que no podemos cortarlo, y eso va a hacernos perder mucho tiempo hasta que acabemos por desistir.

Imposibilidad de corte de montante B. Audi A8

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Zona de ubicación del refuerzo de acero al boro Como consecuencia de la problemática surgida ante la aparición de refuerzos estructurales y nuevos materiales empleados que presentan un reto y en determinadas ocasiones una imposibilidad material de cizallamiento de estos montantes, los fabricantes de material hidráulico de rescate han desarrollado nuevas herramientas capaces de superar estos obstáculos.

Holmatro 3040NCT (45 Ton.) Lukas LS530 (70Ton.) Así, Lukas ha incrementado la potencia de su último modelo de cizalla hasta llegar a las 70 Ton., cuya eficacia quedó demostrada en las pruebas realizadas sobre el XC90 con refuerzos especiales. Holmatro ha optado por una sustancial modificación del diseño de las cuchillas de su cizalla de 45 Ton., denominada NCT, cuyo diseño y objeto es el corte de montantes de vehículos.

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La efectividad de una cizalla en el campo de la excarcelación vendrá determinada por su potencia, por la abertura de sus hojas, un diseño que prevenga su escape, etc… pero, sobre todo, por la habilidad del usuario en su empleo. Las cizallas de hoja recta (y dentada) están siendo sustituidas paulatinamente por las de diseño de cuchillas de “pico loro” debido a que la operación de corte de montantes y pilares representa más del 90% del total, algo para lo que las cizallas con diseño de cuchilla recta presentan problemas de atrapamiento. Asimismo, el corte de chapa con cizalla de hoja recta dentada (de alta efectividad) es sustituible por la sierra de sable.

Montantes B. Volvo XC90, S80 y 240

Asimismo, las lunas laterales pueden ser de tipo laminadas, los airbag de cortina se activan también con un inclinómetro, dobles generadores, batería oculta tras carcasa metálica, etc… Este es un buen ejemplo de hacia donde se dirige el futuro en el sector del automóvil y cómo adaptarse al mismo. Incendio de vehículo Todo este empleo de nuevos materiales repercutirá de manera muy diferente a como usualmente estamos acostumbrados en los incendios de vehículos.

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Estos materiales y aleaciones que tienen como finalidad la de reducir peso manteniendo e incluso aumentando las capacidades estructurales. Hoy en día dos son los elementos que más se están utilizando y que pueden influir en el desarrollo de un incendio en vehículo:

• Magnesio • Aluminio

El magnesio lo podemos encontrar principalmente en elementos como cajas de cambios, barras de dirección, interior de puertas, etc…

Asientos de magnesio. Mercedes SLK (Mayo de 2004) Cuando la temperatura, debido al incendio, alcanza la temperatura de combustión, éste arde como fuego tipo D, por lo que generará una intensa luminosidad, llegando a descomponer el agua de extinción autoalimentándose de la misma. Ante la dificultad de utilizar un agente extintor adecuado, la recomendación es la de refrigerar la totalidad de la carrocería hasta conseguir que, por conducción del resto de materiales de la carrocería, rebaje su punto de ignición y se extinga. En el caso del aluminio la problemática es similar; con una elevada conductividad térmica, tiene un uso más extendido que el del magnesio, existiendo claros ejemplos de vehículos construidos en su mayoría en este material. Vehículos especiales. Descapotables Pero en el caso de los vehículos descapotables (convertible, roadster o cabrio) al no existir este montante B (pero sí pilar B) se encomienda toda la protección anticolapso al A. Para ello se refuerza excepcionalmente con

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una sección acerada de alta resistencia e incluso de acero al boro. Este refuerzo no puede ser cizallado, por lo que si se determina su obstrucción en las labores de rescate ha de optarse por una de estas opciones: · Utilizar oxicorte, sierra de corte, etc… · Evitarlo mediante el corte del travesaño superior de unión de los montantes y cortar en la sección inferior del pilar.

Corte de montante A de vehículo descapotable. Peugeot 206 CC

Radiografía estructural. BMW Serie 3 Cabrio

La inexistencia de protección trasera en los cabrios en caso de vuelco se suele solventar con la instalación de arcos de protección antivuelco fijos o automáticos. Los arcos antivuelco fijos tienen una elevada resistencia estructural, no pueden cortarse con medios hidráulicos, y aunque puedan parecer un excelente punto de anclaje, aseguramiento o tracción, no ha de utilizarse con tal fin, ya que aunque soporte plenamente los esfuerzos de compresión, no ha sido diseñado para soportar los de tracción.

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Arcos de protección antivuelco de tipo fijo

Este tipo de arcos automáticos se accionan por medio de un inclinómetro, no tienen interrelación con el resto de sistemas de seguridad pasiva dinámicos. Su accionamiento es muy rápido, y con fuerza suficiente para causar lesiones. El reconocimiento de este tipo de sistema se puede realizar mediante las inscripciones ROPS o ÜFSS.

Existen tanto arcos de protección único como dobles, siendo los modelos que los equipan los siguientes:

• Arco único: Mercedes-Benz SL • Arco doble: Audi A4 Cabrio, BMW Serie 3 Cabrio, Lexus SC 430 Mercedes-Benz CLK, Peugeot 307 CC, Porsche 911, Renault Megane II Cabriolet (opcional), Saab 9.3, Volkswagen New Beetle Cabrio y Volvo C70 cabrio.

No ha de tratarse de activar voluntariamente, ni apoyar herramientas o situarse en su campo de actuación.

Mercedes-Benz SL

Añadir que los denominados vehículos cabrio convertibles son aquellos que tienen la capacidad de esconder automáticamente el techo rígido en el maletero. El accionamiento de este sistema es una excelente herramienta en caso de requerir una inmediata generación de espacio y acceso al ocupante. El sistema es de tipo electrohidráulico, teniendo la bomba, cilindros y valvulería donde despresurizar el sistema en el

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maletero, en caso de fallar el accionamiento desde el interior del habitáculo. Generalmente todo el sistema depende de la batería principal. Advertencia: El Mercedes-Benz SL de 2002 posee doble batería en ubicaciones diferentes, y en caso de desconexión de una, la otra suple la alimentación de los sistemas prioritarios entre los que se encuentran los de seguridad (airbag, ROPS, etc…)

Vehículos especiales. Blindados Sin abandonar los vehículos tipo turismo, existe un campo muy específico que es el del vehículo blindado. A pesar de su escaso número, una intervención de rescate en un vehículo de este tipo puede llegar a suponer un auténtico reto a nuestras herramientas y, sobre todo, a nuestra capacidad como rescatadores.

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Gama blindados. Mercedes-Benz La primera característica de un turismo blindado es que no ha de diferenciarse exteriormente de otro que no lo sea. El blindaje puede ser de fábrica ó posterior en una empresa homologada. Cada vehículo se blinda atendiendo a los riesgos del usuario del mismo. Así pues, es diferente el blindaje antivandalismo al de terrorismo mediante explosivos, etc…

Ensayos homologación Blindaje B4 Blindaje B7 Existe una norma UNE española que clasifica los diferentes niveles de blindaje, aunque comúnmente las referencias lo son a la europea CEM. En ésta, los niveles van desde B1 a B7 (máximo nivel), es decir, siete niveles de blindaje. Lo más usual que podemos encontrar es la categoría B4, que es capaz de pasar la homologación ante los disparos de 44 Magnum. La B7 se prueba con rifles militares. Básicamente, un turismo blindado es la máxima expresión de lo que es una célula de habitabilidad, aunque en lugar de proteger frente a impactos de vehículos lo hace frente a agresiones o impactos de balas. Se blindan no sólo los anillos de la célula, sino todos los huecos resultantes. Ante el aumento de peso, se refuerzan otros elementos del vehículo (amortiguadores, potente motorización, etc…) Un vehículo blindado posee dos tipos de zonas blindadas:

• Zonas opacas

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• Zonas acristaladas

En función de la categoría del vehículo y su fabricante, en las zonas opacas se recurre a nuevos materiales polímeros como aramida, kevlar, etc… cuya finalidad es la de aligerar peso.

Pero en las zonas en las que no es fácil instalar una lámina de kevlar, se sigue recurriendo a las planchas de acero. Éstas se solapan unas con otras, y se fijan mediante soldadura, nunca tortillería o remachado.

Consecuencia de un inadecuado uso Esto hace que las herramientas hidráulicas sean ineficaces, teniendo que recurrir a útiles de corte, con el consiguiente riesgo de incendio y generación de gases en el interior del habitáculo.

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Jornadas Técnicas sobre Blindados. Granada Mayo de 2002

Respecto a las zonas acristaladas no hay más solución que aumentar el grosor y el número de las capas de cristal laminado. No hemos de pensar que si atacamos una luna lateral de un vehículo y ésta no se fragmenta como los cristales templados, ya es blindado; existen diversos modelos que equipan de serie u opcionalmente las lunas laterales laminadas.

Detalle grosor luna lateral blindado B4 Indicativo de luna blindada Debido al peso, el accionamiento de los elevalunas pasa de ser eléctrico a hidráulico de dos fases.

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Como equipamiento opcional, este tipo de vehículos puede llegar a equipar sistemas fijos de extinción, de generación de sobrepresión interna, de escape, etc… La recomendación ante un rescate en un vehículo turismo blindado es la de olvidarse de la premisa de generación de espacio y acceder al mismo a través de las zonas acristaladas mediante una sierra de corte. Hemos de tener en cuenta que una luna parabrisas de un B7 puede llegar a tener un grosor de 76 mm. y pesar más de 200 kgs. Vehículos especiales. Sistemas de propulsión alternativa Existen otro tipo de vehículos, algunos que ya se comercilizan, cuya principal peculiaridad es que el combustible que usan puede afectar en gran medida a un rescate en el que se vean involucrados. Vehículos eléctricos, híbridos, de gas, metanol e hidrógeno. Debido a su extensión no se incluyen en este capítulo. SISTEMAS DE SEGURIDAD PASIVA DINÁMICOS Los sistemas cuya finalidad es la de reaccionar al accidente mediante una reacción física y/o química resultante en una acción de movimiento predeterminado son los denominados Dinámicos. Sistemas como el pretensor del cinturón de seguridad, el reposacabezas activo (de tipo pirotécnico), el ROPS (sistema automático de protección antivuelco) y, sobre todo, el airbag, son claros ejemplos de este tipo de sistemas de protección. Pretensores de cinturones de seguridad El sistema del cinturón de seguridad se encuentra formado por los siguientes elementos:

• Correa • Hebilla de cierre • Retractor • Anclajes

Los cinturones de seguridad con pretensores tienen como finalidad

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la de ajustar adecuadamente al cuerpo del usuario la correa para evitar su holgura, disminuyendo los riesgos derivados.

Atendiendo a su sistema de activación, los pretensores pueden ser:

• Mecánicos (en hebilla) • Pirotécnicos · De accionamiento mecánico (enrollador) · De accionamiento eléctrico · Acoplado a hebilla · Acoplado a enrollador Pretensores mecánicos Un muelle bajo presión almacena la energía a liberar que arrastrará la hebilla en caso de activación. Incluso una vez activado, este muelle seguirá bajo cierta tensión. Este tipo de pretensores ya no se instala, y no tiene interrelación alguna con el sistema airbag. Pretensores pirotécnicos Los de accionamiento mecánico son independientes del módulo de control del airbag. Los de accionamiento eléctrico se activan en la primera fase de la logística de activación del airbag. En caso de accionamiento accidental, serán el ruido y un olor a pólvora quemada lo más destacable. Aunque son un elemento de tipo dinámico, es difícil sufrir lesiones por su activación salvo que los ataquemos directamente con la cizalla o el separador al tratar de mover o cortar una banqueta de asiento.

Pretensor en base de pilar B Pretensor en respaldo de asiento Lo que sí es más usual es el cizallamiento de todos aquellos alojados en el pilar y montante B. Ante la duda de a que altura es

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mejor cizallar este montante, la respuesta dependerá del tipo de vehículo. Así Volvo lo instala en la base del montante, Mercedes-Benz en la base de su pilar, otros a media altura del montante, etc… Más que un riesgo derivado de su activación los motivos por los que evitarlos es por la dificultad añadida de su cizallamiento y la ruptura de elementos pensionados (enrollador acerado, muelles, etc…) Renault ya instala dos pirotécnicos a cada una de sus plazas delanteras en sus modelos Laguna II y Megáne II.

Pretensores pirotécnicos eléctricos acoplados a enrollador Reposacabezas Activos Al referirnos a los reposacabezas activos de tipo dinámico no lo estamos haciendo a los que integran la mayoría de los vehículos que lo destacan. Ésos son de tipo mecánico, es decir, de simple palanca; en caso de impacto por alcance trasero, el cuerpo presiona sobre el respaldo que a su vez hace bascular al reposacabezas acercándolo a la cabeza. Existe un tipo de reposacabezas de tipo pirotécnico, que va asociado a la centralita de control del airbag (ECU) y que al activarse, lo acerca unos centímetros a la cabeza. Su actuación es simultánea a los pretensores de los cinturones de seguridad. Este tipo de sistema pirotécnico lo ha comenzado a instalar BMW en sus últimos modelos: Serie 7 (E65), Serie 5 (E60) y Rolls Royce Phantom.

Reposacabezas activo mecánico de Audi. BMW Serie 7 AIRBAG

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Podemos definir el airbag como una bolsa confeccionada en tejido ultrarresistente, (nylon, poliamida o kevlar) generalmente porosa y cuya finalidad es la de albergar temporalmente una mezcla de gases para reducir la deceleración sufrida por el ocupante del vehículo mediante amortiguación, ofrecer protección contra partes rígidas del habitáculo y protección contra fragmentos de vidrio, según tipo. En función de la parte del cuerpo a proteger y su distancia hasta el elemento rígido de la carrocería interior del vehículo, será necesaria una velocidad de inflado mínima (sin sobrepasar una máxima) capaz de hacer que la bolsa se interponga entre el ocupante y la parte con la que va a impactar por deceleración. Es precisamente en la velocidad de despliegue donde reside su complejidad y derivada peligrosidad. La energía necesaria para llenar de gas una bolsa de hasta 150 litros de volumen de aire en unos milisegundos y el gas requerido para ello proviene de los generadores de gas o gasógenos. Existen varios tipos en los que el elemento propulsor es el mismo gas, y otros en los que va disociado, o prevista una mezcla de los mismos. El elemento que se encarga de decidir si se “activa” el airbag es la centralita electrónica (ECU). Ésta valora los parámetros predeterminados con las señales recibidas de los sensores. Las señales a su vez pueden ser inhibidas por detectores de hebilla de cinturón, de acompañante, de silla de bebé, por llave de desconexión, etc...

Un airbag es un SRS (Sistema de Retención Suplementario), es decir, suplementa al elemento principal, que es el cinturón de seguridad, e interactúa con él, llegando a depender ambos de la misma ECU, no

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debiendo disociar jamás en una intervención un sistema del otro (Excepción: pretensores mecánicos, airbag lateral mecánico y sistemas autónomos del grupo PSA). Igualmente, pueden existir otros sistemas en un vehículo que dependan o algunas de sus funciones estén derivadas de la actuación de la ECU, tales como pirotécnico de la batería, sistema de protección antivuelco, phonecall, activación automática de luces de emergencia, desbloqueo de puertas, etc...y que han de ser tenidos muy en cuenta. Componentes Las partes de las que se compone un sistema airbag varían en función del tipo de unidades airbag de que consta, sistemas interrelacionados, marca y modelo de vehículo. Toda unidad airbag pertenece al sistema airbag (Excepción: Lateral mecánico de Volvo y autónomos pirotécnicos laterales del grupo PSA). Los componentes comunes a todos los sistemas airbag (excepción: lateral mecánico) son los siguientes: ECU (Unidad de control electrónico) Alojada en el túnel central del vehículo, justo delante de la palanca de cambios, (salvo en algunos modelos que la retrasan para integrarle los sensores de deceleración lateral), atornillada a la estructura del vehículo, con sistema que evita errores en su colocación, estanca, de un tamaño similar al de una cajetilla de tabaco y muy sensible mecánicamente.

Centralita electrónica -Elementos de la ECU: -Sensor de deceleración mecánica Mediante un imán que es empujado permanentemente por un muelle con una fuerza predeterminada en sentido contrario al de la marcha del automóvil. -Sensor electrónico

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Corrobora los valores de deceleración registrados por la velocidad de movimiento del sensor de deceleración mecánica, eliminando posibles activaciones erróneas. -Microprocesador Analiza los valores registrados y ordena la activación del sistema. Autochequea permanentemente el sistema en busca de fallos eléctricos o anomalías. -Unidad de almacenamiento de energía eléctrica Mediante condensadores, reserva energía eléctrica suficiente para la activación del sistema tras la interrupción del suministro eléctrico proveniente de la batería del vehículo. Los sistemas dependientes o interrelacionados también demandarán energía de estos condensadores. Unidad airbag

Toda unidad airbag se compone, como mínimo de dos elementos bien diferenciados: Bolsa Se encuentra convenientemente plegada a efectos de alojarla en el compartimiento destinado al efecto, y recubierta de polvo de talco o fécula de maíz, cuya finalidad es reducir el rozamiento de sus pliegues y mantener la velocidad de inflado para la cual ha sido diseñada. Está convenientemente asegurada, generalmente mediante tornillos o bridas metálicas al generador de gas, manteniendo libre un orificio destinado a la entrada del gas de llenado, y reforzada con material sintético de alta resistencia térmica cerca del generador, donde debe resistir altas temperaturas. (Excepción: Tipo híbrido)

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Interiormente posee un refuerzo de tiras cosidas en hilo de alta resistencia cuya misión es doble: Reducir la velocidad de inflado y hacer que la bolsa se infle de la forma prevista. Existe un segundo tipo de bolsas de airbag de conductor y de acompañante que son las denominadas de “doble etapa” y que están comenzando a generalizarse. Es el llamado “airbag inteligente”, el cual puede ser de dos tipos que son bien diferenciados en función de una doble etapa puede tener una secuencia de activación discriminatoria o secuencial temporizada.

Airbag de conductor etapa única Airbag de conductor de etapa doble No debe de cortarse una bolsa de airbag activado de tipo frontal, sino plegarse hacia donde estorbe lo menos posible. Esta operación tiene una salvedad si se opta por la instalación de elementos de protección. Sí que puede cortarse sin problema alguno las bolsas de los airbag de cortina o cabeza que molesten en el rescate. (Excepción: airbags frontales de doble etapa) Jamás ha de intentarse la desactivación de una unidad airbag activa, sea del tipo que sea, mediante el corte y/o desgarro de la bolsa una vez retirada la posible tapa de protección. Si llegase a activarse, no tendrían freno los gases generados cuya altísima peligrosidad no reside en su toxicidad o capacidad asfixiante, sino en la temperatura de los mismos. Ésta varía en función del tipo de generador actuante (en la unidad de conductor alcanza más de 700º C). Generador de gas Un generador de gas ó gasógeno es un dispositivo de alta resistencia mecánica con capacidad de producción de un elevado volumen de gas o mezcla de gases en un breve lapso de tiempo ante

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una demanda eléctrica. Existen dos modos de conseguir esa mezcla de gases en un breve lapso de tiempo: Mediante reacción química y por almacenamiento a presión.

Diversos tipos de generadores

Como ejemplo de similitud, podríamos decir los métodos son casi idénticos a los dos tipos de generación de aire respirable en los equipos de respiración autónoma. El generador de gas por almacenamiento a presión es más seguro y menos nocivo para el medio ambiente, sin embargo requiere un volumen mínimo a pesar de su presurización, por ello se sigue recurriendo al de reacción química en aquellas unidades airbag que tienen limitaciones físicas de instalación como las de conductor. También se puede encontrar en las unidades de acompañante y laterales de puerta, según marcas y modelos. De reacción química El gas es producido por la combustión de pastillas sólidas con una altísima capacidad de producción de gas. Se suele usar nitruro sódico (Na3N). Estas pastillas se

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encuentran dispuestas en torno a un dispositivo de ignición con combustible el cual es activado eléctricamente. El gas generado es, en su mayor porcentaje nitrógeno, pero suele contener restos de la combustión que escapan a los filtros metálicos. El generador no puede abrirse de modo alguno y aunque está realizado en acero de alta resistencia, existe la posibilidad, aunque remota, de que debido a la violencia de un accidente de tráfico, éste hubiera sido afectado mecánicamente y las pastillas de combustible sólido aflorasen al exterior. Es reactivo al agua (sodio), altamente tóxico y ha de evitarse el contacto directo, debiendo adoptarse las medidas de seguridad complementarias preceptivas.

Generadores de almacenamiento a presión

• Presurizados • Híbridos

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Generador de gas presurizado Una botella presurizada a unos 300 bar almacena una mezcla de gases. Éstos pueden ser inertes (nitrógeno, argón, etc...), comburentes (oxígeno), inflamables (hidrógeno) o mezcla de varios.

Esta botella va sellada por un encapsulamiento que es roto violentamente por la acción de un dispositivo pirotécnico de activación eléctrica. Los generadores de gas presurizado de doble etapa poseen dos botellas independientes.

Generador de gas híbrido Se compone de dos compartimentos de diferente volumen y contenido. Uno de ellos almacena el combustible, el cual, al ser activado eléctricamente provoca un aumento de presión que deriva en la ruptura por perforamiento del compartimiento segundo por medio de una punta metálica.

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Éste se encuentra altamente presurizado con una mezcla de gases, yal ser bruscamente despresurizado, se mezcla con el combustible, siendo dirigido a través de filtro y conducción metálica hacia la bolsa del airbag.

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1. Cámara de combustible 3. Fulminante 5. Punta 2. Depósito de presión 4. Abertura de salida 6. Membrana de ruptura

El airbag de cabeza está diseñado para que se mantenga hinchado varios segundos como prevención en caso de vuelco o similar; pero este mantenimiento de la presión no es debido a que el generador se mantenga funcionando, sino a que carece de orificios de alivio, reduciendo su volumen por enfriamiento.

Comparativa de tamaño de generador híbrido y airbag de cortina activado

Es el más usado, por su reducido tamaño, en los airbag laterales, y de cabeza. Su fiabilidad y adaptabilidad a la estructura del vehículo llega a casos en las que el generador está separado de la bolsa de aire una distancia considerable, por lo que la localización de una bolsa de airbag no garantiza la localización del gasógeno. (Ej: BMW en su airbag trasero de cabeza).

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Tipos de airbag Frontales: - De conductor ------------- De 1 o 2 etapas

- De acompañante --------- “ “ “ “ Lateral: - Delantero ---Eléctrico---Puertas----(BMW, Mercedes(*), Maserati, Rolls Royce, Range Rover (2002) y Porsche) ---Asiento------Resto de marcas(**) ---Mecánico--Asiento-----------------Volvo (***)

- Trasero ----- Puertas----(BMW, Mercedes y Peugeot 407) --- Asiento-----------------------(Resto de marcas) - Tórax-cabeza -------- (Incompatible con airbag de cabeza)

Cabeza: - Cortina doble -------(Alfa Romeo, Audi-VW, Citröen, Fiat, Mercedes-Benz, Renault, Volvo, etc..)

- Cortina delantera--------------------(Toyota y Lexus) (****) - Tubular ------------------------------------------(BMW, Rover) - Trasero -------------------- (Adicional a tubular)-----(BMW)

- Tubular doble ---- ---------(BMW 5 (E60) y 7 (E65), Mini) Otros: - Antideslizamiento---------------Renault (Megane II de 3p.)

- Rodillas ------------------------Toyota Avensis, Peugeot 407 y Lexus RX300 (2003) - Peatón, cinturón, pies----------------------------En desarrollo

(*) Excepto mod. Clase E (211) de 2002 (**) El grupo PSA (Peugeot-Citroën) equipa airbag laterales autónomos de tipo autónomo (***) Modelos desde 1994 a 1997, mod. 850, 960, etc… (****) Sólo en algunos modelos

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Airbag de conductor Airbag de acompañante Airbag lateral de puerta

Airbag antideslizamiento Airbag de cortina. Detalle

Localización de los airbag La existencia de airbag en un vehículo puede considerarse como “deductiva”, es decir, podemos deducir con plena seguridad que un nivel de protección implica otro previo. Un fallo en la localización de un airbag nos puede llevar a cometer un grave error en el proceso de excarcelación. (Ej: El no localizar un airbag lateral delantero en el asiento delantero de un BMW nos puede inducir a que no lleva airbag de cabeza, cuando es otro el motivo que altera la deducción)

Es de suma importancia la correcta localización de la existencia de un airbag determinado en un vehículo, lo cual no implica que hayamos localizado exactamente la situación del generador de gas. Existen unos rasgos definitorios y unas señales inequívocas en todos los vehículos que llevan airbag.

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Sólo se considera fiable y práctico un sistema de localización. El resto son incompletos, inducen a error ó inaplicables en vehículos siniestrados.

Diversos tipos de marcas identificativas de existencia de airbag

La identificación y localización de los airbag de un vehículo de la manera más fiable, práctica y segura es la siguiente: Con un poco de práctica, en unos 10 segundos, podemos determinar los airbag con que cuenta el vehículo siniestrado en el que vamos a actuar. La correcta determinación del número de airbag que tiene el vehículo, su estado y el acceso o no a batería (*) nos va a determinar el procedimiento de excarcelación. Diez segundos es un tiempo ínfimo en comparación con lo que nos puede llevar la variación del procedimiento de retirada de techo del vehículo por un error en la determinación de la existencia o localización exacta de un airbag de cabeza. Hemos de buscar los indicativos SRS, AIRBAG , SRS-AIRBAG en todos y IC, ICS ó Inflatable Curtain además en los de cabeza. Primero buscaremos la existencia de un posible airbag de cabeza por los siguientes indicativos: - La marca puede ir en el revestimiento de los montantes A, B, C o D (si lo hubiere), ó en más de uno. Segundo, buscaremos el airbag lateral delantero: - En los revestimientos interiores de las puertas

- En el acolchado exterior del respaldo del asiento. Si hemos localizado el airbag lateral delantero, hemos de determinar si existe un trasero lateral (suele ser opcional salvo grandes berlinas). Tercero, buscaremos el airbag de acompañante:

- En la parte superior o frontal del salpicadero, frente al

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asiento.

Cuarto, buscaremos el airbag del conductor: - En el centro del volante.

Es muy importante no sacar conclusiones precipitadas, ya que la falta de práctica puede llevarnos a cometer errores.

TIPOS DE ACTIVACIÓN Los diferentes tipos de activación de toda unidad airbag son: · Eléctrica · Química · Térmica · Mecánica Todos los airbag se activan por tres de estos cuatro modos. La activación química es exclusiva de los generadores de tipo químico y la mecánica de los generadores presurizado e híbrido. Activación eléctrica La activación eléctrica es la más común de los diferentes tipos de activación posibles (salvo en los casos de incendio o que comentamos un grave error en las operaciones de corte). La primera norma a seguir en una simple sustitución de una unidad airbag es la eliminación de suministro eléctrico. Eso en un taller no tiene mayor problema, pero a menudo, es prácticamente imposible proceder a la desconexión de la batería debido a la extrema deformación sufrida por la carrocería del vehículo siniestrado. El mantenimiento del suministro de energía eléctrica en el vehículo siniestrado va a afectarnos en el procedimiento de corte tal y

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como se expondrá, debiendo de extremar las precauciones y respetando escrupulosamente el procedimiento de anulación o desconexión de las unidades airbag que vayan a suponer un riesgo para los intervinientes en el rescate y las víctimas a socorrer.

Airbag lateral de tipo híbrido Airbag lateral de tipo químico

En caso de haber desconectado la batería (*), el control de la unidad airbag lo sigue manteniendo la ECU, y ésta tiene una capacidad de almacenamiento de energía eléctrica capaz de activar los airbag durante un tiempo determinado. Una vez pasado ese tiempo, la ECU no es capaz de activar ninguna unidad airbag, salvo que le proporcionemos la energía exteriormente.

Esto puede ocurrir en el momento en que usemos un voltímetro o un óhmetro para comprobar la posible descarga del sistema antes de efectuar un posible corte. La energía de funcionamiento de estos medidores es suficiente para provocar una activación de una unidad airbag sin energía residual en la ECU. Por ello, nunca deben de usarse estos aparatos para ese fin.

(*) La desconexión es la interrupción segura de ambos polos (negativo y positivo). Se recuerda las peculiaridades de diversos sistemas: - Alteración de polaridad en algunos modelos de procedencia inglesa. - Existencia de doble batería en serie (juntas o no)

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- Nuevos sistemas de doble batería (una delante y otra detrás) con amperaje y funciones independientes, con conmutador para suplirse en caso de fallo. - Sistema pirotécnico asociado al polo positivo (SBK) en el grupo BMW. - Futuros sistemas de alimentación de 42 voltios.

Sistema SBK de BMW Futura batería a 42 v. Una unidad airbag se activa al recibir los 12 voltios de la batería, pero voltajes inferiores muy inferiores son suficientes para provocar su activación, incluso una descarga de electricidad estática. (Excepción: No es aplicable a los actuales modelos de Volvo, ya que todas sus unidades airbag poseen alternadores de corriente previos para eliminar el riesgo de activación fortuita.) Una deducción lógica nos lleva al siguiente problema: Si no ha podido anularse el suministro eléctrico al no poder cortar los cables de la batería o localizarla, los sistemas airbag del vehículo están alimentados eléctricamente, pero, Si hemos desconectado la batería, y desconocemos la duración en tiempo de suministro de energía eléctrica a los sistemas airbag por parte de los condensadores de la ECU, y no debemos usar un sistema de medición para su comprobación, que haremos?

Salvo que se conozca la duración exacta en segundos o minutos que dura la reserva de energía eléctrica proporcionada por los condensadores, la cual es determinada para cada modelo y marca de vehículo, debiera de aplicarse el tiempo mínimo garantizado que asegura su descarga, es decir que incluye al vehículo en el mercado con el mayor tiempo. Ese tiempo es de 30´ (treinta minutos).

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Ese tiempo es excesivo para su práctica aplicación. Los tiempos expuestos en diversos medios determinando ese tiempo en 10 ó 15 minutos como máximo son erróneos y de escaso rigor documental. Por ello, al no poder respetar el tiempo mínimo de seguridad (desde la desconexión de batería, no del accidente) por razones evidentes, hemos de tratar nuestra intervención como CON ENERGÍA ELÉCTRICA PRESENTE, a pesar de haber desconectado la batería.

OPERACIONES DE CORTE CON ENERGÍA ELÉCTRICA PRESENTE Esta información es referida al corte y posible activación de una unidad airbag sólo por motivos eléctricos. (No mecánicos) La posibilidad de corte de cableado que pudiera provocar una activación de una unidad airbag de algunos de los sistemas, que el vehículo siniestrado mantuviese sin activar tras el accidente, viene determinada y condicionada por la aplicación de energía eléctrica al cableado del sistema airbag. El sistema airbag, en su configuración, no mantiene permanentemente tensión eléctrica entre todos sus componentes, es decir, desde la ECU a la unidad airbag y a los sensores frontales y transversales (si los hubiese). Tan sólo vamos a tener una tensión permanente entre la batería y la ECU. En el cableado de la ECU a la unidad airbag sólo existirá tensión cuando la ECU determine la necesidad de su activación por el accidente. Pero si suministramos esa energía al cableado podemos tener la certeza de la activación de la unidad airbag a la que se dirige el cableado.

Cableado montante C Conector airbag cortina Larguero inferior

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Podremos cortar el cableado si tan sólo seccionemos esos cables. Existen casos específicos en los que se puede proceder al corte del cableado que va a la unidad airbag teniendo la certeza de su total desactivación y plena seguridad. No debemos hacerlo cuando no se sepa lo que se corta. Ya sea por imposibilidad de identificación del cableado o, y esto es muy frecuente, cuando se corte un ramal o entramado de cableado que integra numerosos sistemas del vehículo. Recuérdese el usual corte de los largueros longitudinales exteriores inferiores del vehículo, y que es por donde los fabricantes de automóviles montan su cableado con destino a la parte trasera (generalmente). En algunos de los cables integrantes de ese ramal de cableado sí hay tensión eléctrica. Al cortarlos con una herramienta metálica existe la posibilidad real de provocar una activación de una unidad airbag por cortocircuito. Como medida de protección frente a posibles activaciones fortuitas de los airbag frontales, diversas firmas comercializan elementos cuya instalación es recomendada antes del uso de herramientas hidráulicas. Estos protectores son para el airbag de conductor y el de acompañante. Si bien el protector de este último es demasiado complejo de instalar y su efectividad no es plena, el de conductor es muy recomendable debido a su efectividad y rapidez de instalación. Dentro de los diferentes tipos de protectores de airbag de conductor, los de tipo textil son los más adecuados ya que los metálicos no ofrecen mejora alguna y añaden peso y complejidad.

Una vez determinada la necesidad de corte de ese larguero, hagámoslo preveiendo las posibles consecuencias, es decir, la activación de las unidades airbag que pudieran alimentarse a través de esa conducción,

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como son los airbag laterales (no de puerta delantera, sí el de puerta trasera) los de cabeza (no ITS) y los de cabeza traseros.

Ramales de cableado de zona trasera y de batería principal. BMW Serie 3

BMW, Mercedes-Benz, Maserati, Rolls Royce Phantom, Porsche y Range Rover instalan su sistema de airbag lateral en las puertas (delanteras y traseras). La conexión a esta unidad airbag se realiza a través del canuto de fleje que entra en la puerta, localizado entre las dos bisagras. Una vez seccionado el cable, proceder al corte del canuto y/o bisagras que la mantuviesen unida al vehículo, pero si se opta por retirar la puerta, hacerlo dejando las bisagras para el final, descolgando primero la cerradura, y posteriormente, cortar el canuto-fleje con las conexiones eléctricas con la puerta abierta, sujetándola por detrás y preveiendo la activación de la unidad.

Cableado del fleje de puerta (detalle)

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Ese ramal de cableado, pequeño, y que se suele cortar el último, posee energía eléctrica para la alimentación del motor del elevalunas eléctrico, el de la luz de cortesía en la parte inferior de la puerta, los mandos de regulación eléctrica del asiento próximo, e incluso, con la llave de contacto retirada, para el cierre centralizado. Si la unidad no se ha activado, la puerta ha de colocarse en lugar seguro apoyada en el suelo por la parte contraria a la zona de activación programada de la unidad. Activación química Este tipo de activación se considera la más improbable. Tan sólo podría darse en el caso de un generador de azida sódica afectado mecánicamente y cuyo combustible sólido aflorase al exterior. Sería más factible, por las características de los accidentes de tráfico, que fuese un airbag lateral de puerta que el del conductor.

Siniestro en el que un guardarrail impactó contra el airbag de acompañante La activación por aplicación química, es decir, por aplicar agua a las pastillas de sodio provocaría su inmediata transformación en gas, directamente al medio o a la bolsa en función del estado en que se encontrase la unidad tras su inicial afección mecánica. Activación térmica La activación térmica de un generador de una unidad airbag se produce por un calentamiento externo que provoca la autoignición de alguno de los combustibles y/o gases contenidos o el fallo físico de la botella de almacenamiento.

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Es improbable el fallo físico en los generadores presurizados debido a las presiones de prueba a las que son sometidos (hasta 900 bar), algo que no se aplica a los de tipo químico. La práctica totalidad de publicaciones o referencias existentes en nuestro país sobre el airbag, manifiestan que ante el sobrecalentamiento, las unidades airbag se activan normalmente, y jamás llegarán a explotar. Esto no es totalmente cierto. Existen casos documentados de explosión de la unidad airbag de conductor por sobrecalentamiento del generador en vehículos incendiados. Esta explosión provoca que el generador atraviese el techo del vehículo, como un proyectil.

Ensayo de incendio Ubicación de conductos de combustible En la mayoría de los casos, serán el combustible y el gas presurizado en el caso de los generadores con botellas a presión (simple e híbrido), y la azida sódica y el detonante en el caso de el generador de reacción química, los que provoquen la activación. La combustión se produce por el incremento de temperatura hasta alcanzar el valor predeterminado de autoignición del elemento con el punto más bajo,. En los presurizados será el combustible y en el otro el detonante (salvo que aplicásemos una fuente de calor muy localizada, como un soplete ó una radial). La autoignición de los generadores dará lugar a la activación normal de las unidades airbag. Así pues, en un incendio en un vehículo las unidades airbag irán activándose conforme el incremento de temperatura generado por el incendio les vaya afectando.

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En este siniestro, todos los airbag se activaron debido al incendio originado

El fuego afectará a la protección externa (de plástico) y a la bolsa del airbag, antes de que se produzca la autoignición, por lo que cuando ésta suceda, la mezcla de gases resultante, se aportará libremente al interior de vehículo, y por tanto, al incendio. En el caso de los presurizados con mezcla de gases comburentes y/o inflamables, provocará una sobrepresión y un fogonazo hacia el exterior del vehículo. En todos los casos, según ensayos realizados e intervenciones reales, debido a la onda expansiva, la activación puede lanzar bruscamente plástico derretido incendiado y (sobre todo en el de acompañante) fragmentos de vidrio procedente de las lunas.

En esta intervención, el airbag de conductor se activó por sobrecalentamiento en el momento de sofocarlo. Los otros airbag se quedaron a punto de activarse

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La actuación usual ante vehículos incendiados con unidades airbag activas es la de mantener una distancia mínima de seguridad de varios metros, al menos, hasta la sofocación de llamas. Intentar en la medida de lo posible, refrigerar la zona en la que presuponemos la existencia de airbag activos (sobre todo los frontales). Activación mecánica Los generadores que presentan este riesgo son el presurizado y el de tipo híbrido. La elevada resistencia estructural de los generadores no garantizan su resistencia al ataque de una cizalla o aplastamiento mediante un estampidor.

Los generadores de presión tan sólo suelen montarse en los vehículos en la unidad airbag del acompañante, la ventaja que tenemos es el conocimiento certero de su ubicación.

Los generadores de tipo híbrido son los que están montando la práctica totalidad de fabricantes de automóviles en los vehículos nuevos. Los airbag laterales y los de cabeza o cortina los equipan. La localización en los airbag laterales de asiento es en el centro del respaldo en su parte exterior y llevan la bolsa de airbag enclavada al mismo. Su posicionamiento es vertical y suelen tener una capacidad inferior a 100cc. presurizados a más de 250 bar. El posicionamiento de los de puerta suele ser horizontal, de volumen y presurización similares. Los generadores híbridos de cabeza o cortina representan un problema, al variar continuamente de posicionamiento (vertical, horizontal, oblicuo, en profundidad, etc ...) presurización y tamaño (cortinas de 12, de 15, de 21 litros de capacidad) y sobre todo, de localización.

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Fiat Stilo Mercedes-Benz Clase C Estos generadores se montan en el interior de los montantes del techo, bajo rasante, junto a estructura del salpicadero, bajo la bandeja trasera, en el interior de los travesaños longitudinales y transversales traseros que unen los montantes del techo, etc... El hecho de que un alto porcentaje de los siniestros de automóviles sean impactos frontales, deriva en que estos airbag de cabeza no suelen (por no haber sido necesario) activarse, y aunque la energía eléctrica haya sido desactivada, el condensador se haya descargado y tomadas todas las medidas de seguridad oportunas, el corte del techo por sus montantes y la separación del salpicadero mediante el cilindro hidráulico se convierten en operaciones peligrosas si no se tiene la certeza al 100% (*) de la ubicación de esa botella a presión.

Cizallamiento de un airbag de cortina

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Ese riesgo específico de cizallamiento de la botella presurizada no puede valorarse porcentualmente en cuanto a la probabilidad de sufrir lesiones por ese accidental cizallamiento. En las pruebas y ensayos realizados, los resultados han sido bien diferentes, obteniendo desde el escape a alta presión del gas hasta la ruptura del envase y su proyección fragmentada. Es el principal riesgo de los sistemas airbag en un procedimiento de excarcelación atendiendo al escaso conocimiento existente y al nivel de daño físico capaz de causar.

Tan sólo con una adecuada formación teórico-práctica que supla las carencias de disponibilidad de vehículos se puede llegar a mejorar considerablemente la seguridad de los intervinientes en los rescates en accidentes de tráfico En un futuro, la excarcelación vendrá determinada por la evolución en otros sistemas del vehículo, concretamente en los sistemas de propulsión, y esa revolución será aún mayor que la provocada por los sistemas de seguridad. Juan David Aivar García