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Un parachoques es una estructura unida o integrada a los extremos delantero y trasero de un vehículo de motor , para absorber el impacto en una colisión menor, minimizando idealmente los costos de reparación. [1] Los parachoques de metal rígido aparecieron en los automóviles ya en 1904 que tenían una función principalmente ornamental. [2] Numerosos desarrollos, mejoras en materiales y tecnologías, así como un mayor enfoque en la funcionalidad para proteger los componentes del vehículo y mejorar la seguridad han cambiado los parachoques a lo largo de los años. Los parachoques minimizan idealmente los desajustes de altura entre vehículos y protegen a los peatones de lesiones . Se han promulgado medidas regulatorias para reducir los costos de reparación de vehículos y, más recientemente, el impacto en los peatones.
Los parachoques eran, al principio, simples barras metálicas rígidas. [3] George Albert Lyon inventó el primer parachoques de coche. El primer parachoques apareció en un vehículo en 1897, y lo instaló Nesselsdorfer Wagenbau-Fabriksgesellschaft, un fabricante de automóviles austríaco. La construcción de estos parachoques no era fiable, ya que solo tenían una función cosmética. Los primeros propietarios de automóviles reemplazaron el perno del soporte del resorte delantero por otros lo suficientemente largos como para sujetar una barra de metal. [2] GD Fisher patentó un soporte de parachoques para simplificar la fijación del accesorio. [2] El primer parachoques diseñado para absorber impactos apareció en 1901. Estaba hecho de caucho, y Frederick Simms obtuvo una patente en 1905. [4]
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Los fabricantes de automóviles agregaron parachoques a mediados de la década de 1910, pero consistían en una tira de acero en la parte delantera y trasera. [5] A menudo tratados como un accesorio opcional, los parachoques se volvieron cada vez más comunes en la década de 1920 a medida que los diseñadores de automóviles los hicieron más complejos y sustanciales. [5] Durante las siguientes décadas, los parachoques cromados se volvieron pesados, elaborados y cada vez más decorativos hasta fines de la década de 1950, cuando los fabricantes de automóviles estadounidenses comenzaron a establecer nuevas tendencias de parachoques y diseños específicos de la marca. [5] La década de 1960 vio el uso de parachoques cromados más ligeros en forma de cuchilla con una cenefa de metal pintada que llenaba el espacio debajo. [5] La construcción de varias piezas se convirtió en la norma a medida que los fabricantes de automóviles incorporaron rejillas , iluminación e incluso escape trasero en los parachoques.
En el Pontiac GTO de 1968 , General Motors incorporó un parachoques delantero de plástico del color de la carrocería "Endura" diseñado para absorber el impacto a baja velocidad sin deformarse permanentemente. Apareció en un anuncio de televisión con John DeLorean golpeando el parachoques con un mazo y no se produjeron daños. [6] Parachoques elastoméricos similares estaban disponibles en la parte delantera y trasera del Plymouth Barracuda de 1970-71 . [7] En 1971, Renault introdujo un parachoques de plástico ( compuesto de moldeo de láminas ) en el Renault 5. [ 8]
La práctica actual de diseño es que la estructura del parachoques de los automóviles modernos consista en una cubierta de plástico sobre una barra de refuerzo hecha de acero, aluminio, compuesto de fibra de vidrio o plástico. [9] Los parachoques de la mayoría de los automóviles modernos se han fabricado con una combinación de policarbonato (PC) y acrilonitrilo butadieno estireno (ABS) llamada PC/ABS. [ cita requerida ]
Los parachoques ofrecen protección a otros componentes del vehículo al disipar la energía cinética generada por un impacto . Esta energía es una función de la masa del vehículo y la velocidad al cuadrado . [10] La energía cinética es igual a la mitad del producto de la masa por el cuadrado de la velocidad. En forma de fórmula:
Un parachoques que protege los componentes del vehículo contra daños a 5 millas por hora debe ser cuatro veces más resistente que un parachoques que protege a 2,5 millas por hora, con la disipación de energía de la colisión concentrada en los extremos delantero y trasero del vehículo. Pequeños aumentos en la protección del parachoques pueden provocar un aumento de peso y una pérdida de eficiencia de combustible .
Hasta 1959, los ingenieros automotrices consideraban que la rigidez era beneficiosa para la seguridad de los ocupantes . [11] Las teorías modernas sobre la resistencia de los vehículos a los choques apuntan en la dirección opuesta, hacia vehículos que se deforman progresivamente . [12] Un vehículo completamente rígido podría tener una excelente protección del parachoques para los componentes del vehículo, pero ofrecería poca seguridad para los ocupantes . [13]
Cada vez se diseñan más parachoques para mitigar las lesiones de los peatones atropellados por automóviles, por ejemplo, mediante el uso de cubiertas de parachoques fabricadas con materiales flexibles. Los parachoques delanteros, en particular, se han rebajado y se han fabricado con materiales más blandos, como espumas y plásticos aplastables, para reducir la gravedad del impacto en las piernas. [14]
En el caso de los vehículos de pasajeros, la altura y la ubicación de los parachoques están especificadas legalmente en las regulaciones de EE. UU. y de la UE. Los parachoques no protegen contra colisiones a velocidad moderada, porque durante el frenado de emergencia, la suspensión cambia la inclinación de cada vehículo, por lo que los parachoques pueden pasarse uno por encima del otro cuando los vehículos chocan. Se puede evitar que los parachoques se superen o se escondan por debajo mediante superficies de parachoques extremadamente altas. [15] La suspensión activa es otra solución para mantener el vehículo nivelado.
La altura del parachoques respecto de la superficie de la calzada es esencial para activar otros sistemas de protección. Los sensores de despliegue de los airbags normalmente no se activan hasta que entran en contacto con un obstáculo, y es fundamental que los parachoques delanteros sean las primeras partes del vehículo en entrar en contacto en caso de una colisión frontal, para dejar tiempo suficiente para que se inflen los cojines protectores. [16]
Las zonas de aplastamiento que absorben energía son completamente ineficaces si se las evita físicamente; un ejemplo extremo de esto ocurre cuando la plataforma elevada de un tractocamión no toca en absoluto el parachoques delantero de un turismo y el primer contacto es con el parabrisas de cristal del habitáculo.
Las colisiones por debajo del vehículo , en las que un vehículo más pequeño, como un sedán de pasajeros, se desliza debajo de un vehículo más grande, como un tractocamión, suelen provocar lesiones graves o incluso la muerte. La plataforma de un tractocamión típico está a la altura de la cabeza de los adultos sentados en un vehículo de pasajeros típico y, por lo tanto, puede causar un traumatismo craneal grave incluso en una colisión a velocidad moderada. Alrededor de 500 personas mueren de esta manera en los Estados Unidos anualmente. [17]
Tras la muerte de la actriz Jayne Mansfield en junio de 1967 en un accidente de coche/camión, la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras de Estados Unidos recomendó exigir una protección antiempotramiento trasera, también conocida como "barra Mansfield", " barra ICC " o "parachoques DOT (Departamento de Transporte)". [18] [19] Estas no pueden estar a más de 22 pulgadas (56 cm) de la carretera. La industria del transporte por carretera de Estados Unidos ha tardado en actualizar esta característica de seguridad, [16] y no existen requisitos para reparar las barras ICC dañadas en servicio. [20] Sin embargo, en 1996 la NHTSA actualizó los requisitos para la estructura de prevención antiempotramiento trasera en los remolques de camiones, y Transport Canada fue más allá con un requisito aún más estricto para las protecciones antiempotramiento traseras que absorben energía. [21] En julio de 2015, la NHTSA emitió una propuesta para actualizar los requisitos de rendimiento de Estados Unidos para las protecciones antiempotramiento. [22]
Muchos países europeos también exigen la instalación de protectores laterales para mitigar colisiones letales en las que el automóvil impacta al camión desde un costado. [17] En Japón, Estados Unidos y Canadá se utilizan distintos tipos de protectores laterales de este tipo. [23] Sin embargo, no son obligatorios en Estados Unidos. [17]
El Reglamento 58 de las Naciones Unidas establece requisitos para los dispositivos de protección trasera contra el empotramiento (RUPD) y su instalación, entre los que se incluye que los camiones y remolques de diversos tipos deben tener dichos dispositivos con una altura sobre el suelo no superior a 45 cm (17,7 pulgadas), 50 cm (19,7 pulgadas) o 55 cm (21,7 pulgadas). [24]
Las disparidades entre las alturas de los parachoques de los SUV y las vigas de impacto lateral de los automóviles de pasajeros han provocado lesiones graves a velocidades relativamente bajas. [ 16] [25] En los Estados Unidos, la NHTSA está estudiando cómo abordar este problema a partir de 2014. [26][actualizar]
Más allá de las interacciones letales, los costos de reparación de las colisiones entre automóviles de pasajeros y vehículos utilitarios deportivos también pueden ser significativos debido a la falta de coincidencia de altura. [27] Esta falta de coincidencia puede provocar que los vehículos sufran daños tan graves que queden inoperativos después de colisiones a baja velocidad. [28]
En la mayoría de las jurisdicciones, los parachoques son obligatorios por ley en todos los vehículos. Las normas para los parachoques de los automóviles se han implementado por dos razones: para permitir que el automóvil sufra un impacto a baja velocidad sin dañar los sistemas de seguridad del vehículo y para proteger a los peatones de lesiones. Estos requisitos entran en conflicto: los parachoques que resisten bien el impacto y minimizan los costos de reparación tienden a lesionar más a los peatones, mientras que los parachoques aptos para peatones tienden a tener costos de reparación más altos. [29]
Aunque los sistemas de parachoques de un vehículo están diseñados para absorber la energía de las colisiones a baja velocidad y ayudar a proteger la seguridad del automóvil y otros componentes costosos cercanos, la mayoría de los parachoques están diseñados para cumplir solo con los estándares reglamentarios mínimos. [30]
La mayoría de los países fuera de Norteamérica han adoptado las normas internacionales de seguridad , concebidas inicialmente como normas europeas bajo los auspicios de las Naciones Unidas . Estas normas especifican que los sistemas de seguridad de un automóvil deben seguir funcionando con normalidad después de un impacto directo contra un péndulo o una barrera móvil a una velocidad de 4 km/h (2,5 mph) hacia adelante y hacia atrás, y contra las esquinas delanteras y traseras a una velocidad de 2,5 km/h (1,6 mph) a 45,5 cm (18 in) sobre el suelo con el vehículo cargado o descargado. [26] [31]
Los países europeos han implementado regulaciones para abordar el problema de las 270.000 muertes anuales en accidentes entre peatones y automóviles en todo el mundo . [14]
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Los parachoques especializados, conocidos como " barras antivuelco " o "barras antivuelco", protegen a los vehículos en entornos rurales de colisiones con animales de gran tamaño. Sin embargo, los estudios han demostrado que dichas barras aumentan el riesgo de muerte y lesiones graves a los peatones en entornos urbanos, [32] porque la barra antivuelco es rígida y transmite toda la fuerza de una colisión al peatón, a diferencia de un parachoques, que absorbe parte de la fuerza y se deforma. [33] [34] En la Unión Europea , se ha prohibido la venta de barras antivuelco metálicas rígidas que no cumplan con las normas de seguridad pertinentes para la protección de los peatones. [35]
Los vehículos todoterreno suelen utilizar parachoques todoterreno fabricados en metal de gran espesor para mejorar la distancia al suelo (altura sobre el terreno), maximizar los ángulos de salida, dejar espacio para neumáticos más grandes y garantizar una protección adicional. Similares o idénticos a las barras antivuelco, los parachoques todoterreno tienen una construcción rígida y no absorben (por deformación plástica) ninguna energía en caso de colisión, lo que resulta más peligroso para los peatones que los parachoques de plástico de fábrica. La legalidad de los parachoques todoterreno fabricados en el mercado de accesorios varía según la jurisdicción.
Las regulaciones sobre parachoques en los Estados Unidos se centran en evitar que los accidentes a baja velocidad afecten el funcionamiento seguro del vehículo, limitar los daños a los componentes del vehículo relacionados con la seguridad y contener los costos de reparación después de un choque. [36] [37]
En 1971, la Administración Nacional de Seguridad del Tráfico en las Carreteras (NHTSA) de Estados Unidos emitió la primera regulación del país aplicable a los parachoques de los automóviles de pasajeros. La Norma Federal de Seguridad de Vehículos Motorizados N.º 215 (FMVSS 215), "Protección exterior", entró en vigor el 1 de septiembre de 1972, cuando la mayoría de los fabricantes de automóviles comenzarían a producir sus vehículos del año modelo 1973. [38] La norma prohibía el daño funcional a componentes específicos relacionados con la seguridad, como los faros delanteros y los componentes del sistema de combustible, cuando el vehículo se somete a pruebas de choque de barrera a 5 millas por hora (8 km/h) para los sistemas de parachoques delanteros y 2,5 mph (4 km/h) para los traseros. [39] Los requisitos eliminaron efectivamente los diseños de parachoques de automóviles que presentaban componentes de iluminación automotriz integrales , como luces traseras.
En octubre de 1972, el Congreso de los Estados Unidos promulgó la Ley de Información y Ahorro de Costos de Vehículos Motorizados (MVICS), que exigía a la NHTSA que emitiera una norma de alto nivel que permitiera "la máxima reducción posible de costos para el público y el consumidor". [40] Entre los factores que se tuvieron en cuenta se encontraban los costos y beneficios de la implementación, el efecto de la norma en los costos de seguros y honorarios legales, el ahorro de tiempo y los inconvenientes para el consumidor, así como consideraciones de salud y seguridad. [38]
Los automóviles de pasajeros del año 1973 que se vendieron en los EE. UU. tenían distintos diseños, desde versiones no dinámicas con protectores de goma maciza hasta diseños "recuperables" con amortiguadores telescópicos rellenos de aceite y nitrógeno. [41]
Las normas se endurecieron aún más para los automóviles de pasajeros del año modelo 1974, con parachoques delanteros y traseros de altura estandarizada que podían soportar impactos en ángulo a 5 millas por hora (8 km/h) sin dañar las luces, el equipo de seguridad y el motor del automóvil. No había ninguna disposición en la ley que permitiera a los consumidores "excluirse" de esta protección. [38]
Las regulaciones especificaban el rendimiento del parachoques; no prescribían ningún diseño de parachoques en particular. Sin embargo, muchos automóviles para el mercado estadounidense estaban equipados con parachoques voluminosos, masivos y salientes para cumplir con el estándar de parachoques de 5 millas por hora vigente entre 1973 y 1982. [38] [42] Esto a menudo significaba una longitud total adicional del vehículo, así como nuevos diseños delanteros y traseros para incorporar los parachoques más fuertes que absorben la energía, agregando peso a las extremidades del vehículo. [38] [43] Los automóviles de pasajeros presentaban paneles de relleno flexibles que ocultaban los huecos entre los parachoques y la carrocería del automóvil, lo que les hacía tener un "aspecto masivo y cuadrado". [44] Sin embargo, otros diseños de parachoques también cumplían con los requisitos. El cupé AMC Matador de 1973 tenía parachoques independientes con fuelles de goma únicamente para ocultar los amortiguadores retráctiles. [44] Los parachoques "Endura", que cumplían con la normativa pero estaban perfectamente integrados en la carrocería delantera, se utilizaron en modelos como el Pontiac Grand Am a partir de 1973 y el Chevrolet Monte Carlo a partir de 1978, con una masa significativamente menor que los pesados parachoques de acero cromado con absorbedores de energía de impacto separados. [45] [46]
Las normas sobre parachoques se aplicaban a todos los turismos, tanto fabricados en Estados Unidos como importados. Con excepciones como el Volvo 240 , el Porsche 911 y el Rolls-Royce Silver Shadow , los fabricantes de automóviles europeos y asiáticos tendían a colocar parachoques que cumplieran con las normas solo en los coches destinados a los mercados de Estados Unidos y Canadá, donde se aplicaban las normas. Esto significaba que sus coches con especificaciones norteamericanas tendían a tener un aspecto diferente al de las versiones del mismo modelo vendidas en otros lugares.
Los requisitos de altura de parachoques de EE. UU. hicieron que algunos modelos, como el Citroën SM , no fueran elegibles para su importación a los Estados Unidos. A diferencia de las normas de seguridad internacionales , las regulaciones estadounidenses se redactaron sin prever la suspensión hidroneumática . [47]
Los requisitos promulgados en virtud del MVICS se consolidaron con los requisitos de la Norma Federal de Seguridad de Vehículos Motorizados Número 215 (FMVSS 215, "Protección exterior de vehículos") y se promulgaron en marzo de 1976. Esta nueva norma de parachoques se incluyó en el Código de Reglamentos Federales de los Estados Unidos en 49 CFR 581, separada de las Normas Federales de Seguridad de Vehículos Motorizados en 49CFR571. Los nuevos requisitos, aplicables a los automóviles de pasajeros del año modelo 1979 , se denominaron la norma de "Fase I". Al mismo tiempo, se promulgó un requisito de daño cero, "Fase II", para los sistemas de parachoques de los automóviles de 1980 y posteriores. Los requisitos más rigurosos se aplicaron a los vehículos de los modelos 1980 a 1982; Se exigieron pruebas de choque de péndulo y barrera delantera y trasera de 5 millas por hora (8 km/h), y no se permitió ningún daño al parachoques más allá de una abolladura de 3 ⁄ 8 pulgadas (10 mm) y un desplazamiento de 3 ⁄ 4 pulgadas (19 mm) desde la posición original del parachoques. [48]
Los automóviles "crossover" con tracción en las cuatro ruedas, como el AMC Eagle, fueron clasificados como vehículos multipropósito o camiones y, por lo tanto, estaban exentos de las normas sobre parachoques para automóviles de pasajeros. [49]
La administración Reagan, recientemente elegida , se había comprometido a utilizar el análisis de costo-beneficio para reducir las cargas regulatorias sobre la industria, lo que impactó esta norma. [50]
Como se explica en detalle en Física , antes de 1959, la gente creía que cuanto más fuerte era la estructura, incluidos los parachoques, más seguro era el coche. Un análisis posterior condujo a la comprensión de las zonas de deformación , en lugar de la construcción rígida que resultó mortal para los pasajeros porque la fuerza del impacto iba directamente al interior del vehículo y al pasajero. [11]
En mayo de 1982, la NHTSA modificó la norma de los parachoques, reduciendo a la mitad las velocidades de las pruebas de choque delantero y trasero para los parachoques de los automóviles de 1983 y posteriores, de 5 millas por hora (8 km/h) a 2,5 millas por hora (4 km/h), y las velocidades de las pruebas de choque en curvas, de 3 millas por hora (5 km/h) a 1,5 millas por hora (2 km/h). [51] Además, el requisito de daño cero de la Fase II se redujo a las tolerancias de daño de la Fase I. Al mismo tiempo, se estableció un requisito de altura de parachoques de automóviles de pasajeros de 16 a 20 pulgadas (41–51 cm). [48]
La NHTSA evaluó los resultados de su cambio en 1987, observando que resultó en un menor peso y menores costos de fabricación, compensados por mayores costos de reparación. [52]
A pesar de estos hallazgos, los grupos de consumidores y de seguros criticaron la debilitación de la norma sobre parachoques. Argumentaron que la norma de 1982 aumentó los costos generales para el consumidor sin ningún beneficio concomitante, excepto para los fabricantes de automóviles. [40] [53] [54] [55] En 1986, Consumers Union solicitó a la NHTSA que volviera a la norma de la Fase II y divulgara información sobre la resistencia de los parachoques a los consumidores. En 1990, la NHTSA rechazó esa petición. [56]
En Estados Unidos, el Instituto de Seguros para la Seguridad en las Carreteras (IIHS) somete a los vehículos a pruebas de barreras de baja velocidad (6 mph o 9,7 km/h) y publica los resultados, incluidos los costos de reparación. [57] Los fabricantes de automóviles que obtienen buenos resultados en estas pruebas tienden a publicar los resultados. [58]
En 1990, el IIHS realizó cuatro pruebas de choque en tres modelos de Plymouth Horizon de diferentes años . Los resultados ilustran el efecto de los cambios en la normativa estadounidense sobre parachoques (los costes de reparación se expresan en dólares estadounidenses de 1990 ): [56]
Los parachoques actuales están diseñados para mitigar las lesiones a los peatones y minimizar el peso en los extremos del vehículo, aumentando así la protección de los ocupantes contra el derrumbe progresivo en un accidente grave. [59] Ya no están hechos de acero y caucho, [59] sino de una fascia exterior de plástico sobre un núcleo de espuma de poliestireno liviano que absorbe los impactos . [59]
Las normas para parachoques de automóviles en Canadá se promulgaron por primera vez simultáneamente con las de Estados Unidos. Eran muy similares a la reglamentación estadounidense de 8 km/h (5 mph), y los requisitos canadienses no se redujeron a 4 km/h (2,5 mph) en 1982 como se hizo en Estados Unidos. [60]
Algunos fabricantes de automóviles proporcionaron parachoques más resistentes, con especificaciones canadienses, en todo el mercado norteamericano, mientras que otros optaron por parachoques más débiles en el mercado estadounidense. Esto limitó la importación de vehículos grises entre Estados Unidos y Canadá. [61]
A principios de 2009, la regulación de Canadá cambió para armonizarse con las normas federales de los EE. UU. y las regulaciones internacionales de la ONU . [62] Al igual que en los EE. UU., los grupos de protección al consumidor se opusieron al cambio, mientras que los reguladores canadienses sostuvieron que la velocidad de prueba de 4 km/h (2,5 mph) se utiliza en todo el mundo y es más compatible con una mejor protección de los peatones en accidentes entre vehículos y peatones . [63]
La reducción de la velocidad dividida por el tiempo durante el cual se produce define la desaceleración. Las fuerzas que producen lesiones son proporcionales a la desaceleración experimentada por el ocupante. La protección del ocupante tiene como objetivo reducir estas fuerzas distribuyendo los cambios de velocidad del ocupante en tiempos más largos. La mejor protección teórica sería que el ocupante redujera la velocidad desde la velocidad inicial del vehículo hasta la velocidad cero a una desaceleración constante utilizando toda la distancia entre el cuerpo del ocupante y el punto de impacto del vehículo. En el ejemplo anterior de una velocidad inicial de 50 km/h, y suponiendo que el conductor está sentado 2,5 m detrás del parachoques delantero, la desaceleración media resultante sería de 4 G, incómoda pero poco probable que produzca incluso una lesión menor.
Reglamento n.º 58 de las Naciones Unidas: Disposiciones uniformes relativas a la homologación de [1] dispositivos de protección trasera contra el empotramiento (RUPD) [II] vehículos en lo que respecta a la instalación de un RUPD de un tipo homologado [III] vehículos en lo que respecta a su protección trasera contra el empotramiento (RUP)]
La intención de la norma actual de parachoques de EE. UU. es reducir el daño al sistema de parachoques y así proporcionar a los consumidores estadounidenses un menor costo de reemplazo y reparación de daños en el parachoques, manteniendo al mismo tiempo la integridad de los sistemas de seguridad.
Pero en 1974, todo cambió: la nueva reglamentación estadounidense impuso nuevos parachoques y casi imposibilitó comercializar un automóvil con altura de suspensión variable sin modificaciones técnicas importantes y muy costosas. Citroën tuvo que tirar la toalla en Estados Unidos después de esperar en vano una exención.
