Cuando se piensa en ello, uno no puede dejar de sorprenderse. ¿Cómo puede una pieza de fabricación tan simple ser la diferencia entre la vida y la muerte en un accidente de coche. A continuación se explica el funcionamiento de este importante accesorio.
Concepto de colisiones
La idea básica de un cinturón de seguridad es bastante sencilla: impide que salgas volando por la luna delantera o te desplaces por el interior del coche de forma incontrolada en una parada o vuelco. ¿Pero por qué pasa esto? La respuesta es sencilla, la inercia.
La inercia es la resistencia de los objetos a cambiar su velocidad y dirección de trayecto. Si un coche va a 30 kilómetros por hora, la inercia quiere que siga yendo a 30 kilómetros por hora. La resistencia del aire y la fricción con la carretera están continuamente ralentizando el vehículo, pero la potencia del motor compensa esta pérdida de energía.
Todo lo que está dentro del coche, incluyendo el conductor y pasajeros, tienen su propia inercia, la cual es diferente a la inercia del coche. El coche acelera a las personas a su velocidad. Imagínate que vas a 100 kilómetros por hora de forma continuada. La velocidad que llevas y la que lleva el coche son prácticamente iguales, por lo que sientes que el coche y tú os movéis como una sola unidad.
Si el coche se estrella contra algo, será obvió que la inercia del coche y los pasajeros son independientes. El choque dejará el vehículo frenado de una forma abrupta, pero tu velocidad se mantendrá igual. Sin cinturón de seguridad, tu cuerpo seguirá viajando a los 100 kilómetros mencionados anteriormente con consecuencias desastrosas. Está claro que tendrás que ser frenado, ya sea por la luna delantera, el volante o cualquier parte que esté a tu alrededor.
Aquí entra el cinturón de seguridad. El cinturón será esa fuerza que impida que sigas avanzando a la velocidad que llevabas originalmente. En la siguiente sección veremos como el cinturón de seguridad reduce las opciones de acabar mal herido.
Funcionamiento
En el apartado anterior, se vio que cuando un coche para súbitamente, un pasajero para a la vez debido a la inercia. El trabajo de un cinturón de seguridad es esparcir la fuerza de parada por diferentes partes de tu cuerpo para minimizar los daños.
Un cinturón de seguridad tradicional se compone de una cinta que recorre tu abdomen desde el hombro a la pelvis donde va fuertemente fijada a la estructura del coche. Cuando el cinturón está puesto correctamente, la fuerza de parada se aplica mayoritariamente al torso, pero al extenderse por una parte amplia del cuerpo, la fuerza no se concentra en un solo área, reduciendo los daños.
El material con el que están hechos los cinturones es flexible, por lo que en caso de parada súbita, se estira haciendo mitigando la violencia del la parada. Tienen la habilidad de extenderse y retraerse. Si te inclinas hacia delante despacio, el cinturón permitirá este movimiento, pero en caso de colisión, el cinturón se quedará fijado y te mantendrá en el sitio. Veremos a continuación como lo hace.
Extender y retraer con un cinturón de seguridad
En un sistema sencillo, la cinta del cinturón está conectada a un mecanismo retractor. El elemento central de este retractor es la bobina, la cual está enganchada con una de las puntas de la cinta. Dentro del retractor, un resorte aplica una fuerza de rotación a la bobina por medio de un muelle. Esto sirve para rebobinar la correa que quede suelta y mantenerla ajustada.
Cuando tiras de la correa hacia fuera, la bobina gira y pone el resorte en la misma dirección. La bobina giratoria desenrolla el muelle interno que hace la fuerza de sujeción. El resorte quiere volver a su posición original por lo que notamos que se resiste al destensar la correa. Si soltamos el cinturón, volverá a su posición original.
El retractor tiene un mecanismo de bloqueo que impide que la bobina gire cuando el coche tiene una colisión. Hay dos tipos de mecanismo de bloqueo utilizado hoy en día:
• Sistema por movimiento de coche.
• Sistema por movimiento del cinturón.
El primer sistema mencionado bloquea la bobina cuando el coche desacelera de forma rápida (en un accidente por ejemplo). El elemento central es un péndulo con peso. Cuando el coche se detiene súbitamente, la inercia hace que el péndulo vaya hacia delante. Al otro lado del péndulo, hay un amarre que queda enganchado a la bobina impidiendo que se mueva. Las imágenes muestran un ejemplo de este proceso.
El segundo sistema bloquea la bobina cuando alguien tira de la correa. En la mayoría de sistemas, la activación es la velocidad de la bobina de rotación. El elemento central es un dispositivo centrífugo, el cual es simplemente un pequeño pivote con peso montado en la bobina de rotación. Cuando la bobina gira despacio, el pivote no nota este movimiento. Un muelle lo mantiene en esa posición, pero cuando hay un movimiento más brusco en la correa haciendo que la bobina gire más deprisa, la fuerza centrífuga lleva el la parte final de pivote con peso hacia fuera.
El peso empuja una pieza montada en el retractor, la cual está conectada a una pieza metálica deslizante que mueve una parte dentada. Según se haga el movimiento, la parte dentada queda anclada a la bobina impidiendo su rotación.
Límites de carga
En algunos accidentes, cuando un coche colisiona contra un obstáculo a una gran velocidad, un cinturón de seguridad puede infligir daños serios. Cuanto mayos sea la velocidad, más fuerza se necesita para al pasajero. En otras palabras, cuanto más rápido vayas en el impacto, con más fuerza el cinturón se pegará a ti.
Algunos sistemas de cinturones usan límites de carga para minimizar las posibles heridas causadas en accidentes. La idea básica es liberar algo más de correa cuando una gran fuerza es aplicada en el cinturón.
Con el paso de los años, los cinturones de seguridad han demostrado ser uno de los dispositivos de seguridad más importantes en coches y camiones, aparte del airbag. Aunque no son infalibles, todavía se están produciendo mejoras en el diseño.
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