Sistemas de Control de la Presión de los Neumáticos y evidencias científicas de su eficacia

Transcripción

1 9 Descripción de los Sistemas de Control de la Presión de los Neumáticos y evidencias científicas de su eficacia

2 El objetivo de esta línea de actuación de Fitsa es difundir la eficacia, científicamente probada, de las tecnologías de seguridad y protección ambiental valores positivos presentes en el automóvil. Con ello se pretende poner en valor social y de mercado el conocimiento de estas tecnologías, induciendo así su demanda por parte de los ciudadanos en beneficio de su seguridad y del medioambiente, que es uno de los Objetivos Directores de las actuaciones de la Fundación. En los trabajos de investigación y análisis han colaborado diversas entidades especializadas en los ámbitos tecnológicos concretos, y a quienes Fitsa expresa su reconocimiento.

3 Descripción de los Sistemas de Control de la Presión de los Neumáticos y evidencias científicas de su eficacia El 29 por ciento de los vehículos, según un estudio elaborado en los países de la Unión Europea, circula con la presión de los neumáticos por debajo de sus especificaciones. En un 70% de los accidentes mortales atribuidos a un fallo mecánico, el vehículo implicado tenía algún tipo de problema en los neumáticos. Los sistemas de control de la presión de los neumáticos contribuirían a prevenir una gran parte de los mismos. La instalación de sistemas de control de la presión de los neumáticos permitiría circular con un mayor nivel de seguridad, alargar la vida de los neumáticos y economizar combustible. Gracias a ello, la instalación de estos sistemas en todos los vehículos nuevos presentaría un beneficio social superior a su coste.

4 una presión insuficiente no solo acorta su vida útil y produce un mayor consumo de combustible, sino que empeora notablemente el comportamiento dinámico del vehículo y es más susceptible de sufrir un pinchazo o un reventón, con las peligrosas consecuencias que esto puede acarrear. En los últimos años se ha prestado una notable atención a la forma de reducir las lesiones en caso de accidente, por ejemplo mediante la instalación de innumerables airbags al vehículo. Sin embargo, a menudo sucede que el elemento más importante a la hora de evitar accidentes es el que menos atención recibe por parte del conductor: el neumático. Según indican diversas encuestas a conductores, el porcentaje de población que revisa con asiduidad la presión de sus neumáticos es realmente bajo. Además, en algunas estaciones de servicio es imposible medir la presión correctamente, por lo que incluso hasta los usuarios de la vía más responsables pueden estar circulando de forma habitual con una presión inadecuada. Concienciar al conductor de los peligros de un mantenimiento inadecuado de su vehículo ha sido siempre la tarea más difícil para la Administración, por lo que una de las posibles alternativas en la práctica puede consistir en relegar al conductor de esta tarea, al menos hasta cierto punto, y otorgársela a su propio vehículo. Y esto ya es posible técnicamente en la actualidad, ya que mediante un sistema de control automático de la presión de los neumáticos (en inglés, Tire Pressure Monitoring System - TPMS), el conductor Un estudio llevado a cabo por Michelín en 2004 en 17 países europeos y Turquía demostró que un 29% de los turismos examinados circulaban con presiones muy bajas en los neumáticos (con una presión entre un 25 y un 50% inferior a la correcta), y que a un 13% le faltaba más de la mitad del aire, una situación que los expertos califican de altamente peligrosa. Un neumático con

5 es capaz de conocer la presión de los neumáticos en todo momento o, al menos, de circular con la tranquilidad de que será avisado de una eventual pérdida de presión. Esto le permitirá viajar con un mayor nivel de seguridad, alargar la vida de los neumáticos y economizar combustible. No existe actualmente en Europea ninguna normativa comunitaria que exija la implantación de este tipo de sistemas en los nuevos vehículos que salen al mercado, por lo que habría que confiar en que sean los propios fabricantes de automóviles los que apuesten por una progresiva implantación universal de los mismos. Sin embargo, tampoco habría que descartar a largo plazo una normativa al respecto: en Estados Unidos la Administración Nacional para la Seguridad del Tráfico (National Highway Traffic Safety Administration - NHTSA) obligará a partir de 2008 a instalar en todos los nuevos automóviles de turismo y vehículos todoterreno sensores de presión capaces de detectar pérdidas de presión superiores a un 25% del valor de la recomendada por el fabricante.

6 El trabajo de la Fundación FITSA y del Centro de Investigación y Desarrollo en Automoción (CIDAUT) titulado Descripción de los sistemas de control de la presión de los neumáticos y evidencias científicas de su efectividad revisa los distintos tipos de sistemas, su funcionamiento y las ventajas que aportan. El trabajo repasa también diversos estudios existentes acerca de la previsible disminución de accidentes y víctimas gracias a estos sistemas, así como el coste de implantación y los potenciales beneficios obtenibles para nuestro país. Descripción de los Sistemas de Control de la Presión de los Neumáticos Existen dos tipos principales de sistemas de control de la presión de los neumáticos: los sistemas de detección indirecta y los sistemas de detección directa. Al margen de éstos, existen otros tipos de sistemas alternativos que también pueden resultar prácticos a la hora de mejorar la seguridad en la conducción. a) Sistema de detección INDIRECTA de la pérdida de presión: Este sistema asocia las pérdidas de presión a las reducciones de la circunferencia del neumático medidas a

7 través de los sensores de velocidad de las ruedas. Su funcionamiento se basa en que los descensos de presión provocan una reducción del radio efectivo de la rueda, y por tanto una mayor velocidad de giro con respecto al resto de neumáticos (las ruedas con menor radio han de girar más rápido para recorrer la misma distancia). El sistema compara la velocidad relativa de una rueda con respecto a las demás y avisar al conductor cuando detecta diferencias significativas. La principal ventaja de este sistema es que resulta muy fácil de implementar en un vehículo que esté equipado con sistema de antibloqueo de frenos (ABS), ya que la velocidad de rotación de las ruedas se puede obtener directamente de los sensores de velocidad de giro de las ruedas del propio sistema ABS. Tras un acuerdo alcanzado entre la Comisión Europea y los fabricantes de vehículos, todos los automóviles nuevos disponen en la actualidad de sistema ABS. Las desventajas radican en que este sistema no es normalmente capaz de decir qué rueda es la que está desinflada, ni de detectar una pérdida simultánea de presión en todas las ruedas, así como tampoco de comprobar la rueda de repuesto. Este sistema tampoco es capaz de detectar pérdidas de presión por debajo de un cierto umbral mínimo. b) Sistema de medición DIRECTA de la presión en los neumáticos: Con este sistema, mediante un pequeño sensor (o manómetro) en cada rueda, resulta posible detectar incluso pequeñas caídas de presión respecto a la recomendada por el fabricante del vehículo. La mayoría de estos sistemas disponen de sensores de temperatura y de presión acoplados a la válvula de inflado. Los datos son transmitidos mediante antenas hasta un módulo de control, el cual los analiza y muestra al conductor a través de un testigo o pequeña pantalla digital en el salpicadero. El coste de un sistema de medida directa de la presión es superior al coste del sistema de detección indirecta, y además exige un cierto mantenimiento (por ejemplo, la sustitución de los sensores o las válvulas averiados). Por otro lado, las ventajas con respecto al sistema indirecto son la mayor sensibilidad a los cambios de presión (detecta desviaciones de hasta 0,1 bares o kgf/cm2 de presión) y la posibilidad de medir presiones individualmente en cada rueda, incluso en la de repuesto, y con el coche parado.

8 La siguiente ilustración muestra de modo esquemático el funcionamiento de un sistema de medida directa de la presión de los neumáticos. en el mismo tapón de la válvula) mostrará un color verde, amarillo si la presión desciende y de color rojo cuando su valor sea muy bajo. PRESIÓN CORRECTA PRESIÓN ERRÓNEA PRESIÓN ERRÓNEA Sensores de presión Receptor / Decodificador Unidad central CAN Cuadro de instrumentos PINCHAZO El mercado de accesorios también ofrece en la actualidad la posibilidad de instalar este tipo de sistemas en los vehículos que carezcan del mismo. TPM c) Sistemas alternativos: Como alternativa a los dispositivos descritos hasta este punto, existen los llamados aircheckers o comprobadores de presión. Se trata de tapones de válvula que llevan ya incorporado el sensor de presión. La información es transmitida al conductor por el propio sensor, de forma visual y a través de un código de colores: si la presión es la adecuada, el extremo del sensor (situado SAFE CAUTION TPM DANGER Código de colores del tapón y sistema antirrobo mediante llave especial para un sistema visual de comprobación de presión de los neumaticos.

9 problema. La figura de abajo muestra uno de los sistemas run flat existentes. Aunque no se trate de un sistema de control de la presión de los neumáticos, perece la pena mencionar otro tipo de avances en este campo. Uno de ellos son los llamados neumáticos Run Flat, aparecidos en los últimos años y diseñados para poder circular a una velocidad máxima de 80 km/h durante una distancia de entre 80 y 200 km (según fabricantes) aunque el neumático haya perdido todo el aire y sin que exista riesgo de desllante. Por último, la revolución de los neumáticos: ruedas sin aire! Se trata del modelo Tweel de Michelin (nombre que proviene de combinar las dos palabras inglesas que significan, respectivamente, neumático y llanta: Tire + Wheel). El Tweel consiste en un tipo de rueda que consigue la flexibilidad mediante una serie de láminas situadas radialmente fabricadas en material compuesto, como se muestra en la siguiente fotografía. Puesto que en estos casos el conductor podría no darse cuenta, al menos en los primeros instantes, de un eventual pinchazo, se hace necesario con este tipo de neumáticos disponer de un dispositivo de control de la presión que avise al conductor del eventual DSST tyre Normal tyre DSST tyre without air DSST Technology sidewalls with newly developed compound Standard tyre without air

10 No solo para coches El ámbito de aplicación de los sistemas de control de los neumáticos puede extenderse también a motocicletas y camiones. En el caso de los camiones, su aplicación está plenamente indicada, al tratarse de vehículos destinados a realizar un gran número de kilómetros al año. El ahorro de combustible y la vida útil de sus neumáticos serán mucho mayores si éstos circulan con la presión recomendada, y más aún cuando se trate de camiones de varios ejes o con un gran número de ruedas. Para los vehículos pesados existen ya en el mercado sistemas de inflado automático que aprovechan la presión del tanque de aire del circuito neumático de frenado o suspensión para mantener la presión en el interior de los neumáticos a un nivel preestablecido. El sistema es supervisado por una unidad de control electrónico capaz de detectar bajas presiones de aire en las ruedas y emitir una señal al conductor en las situaciones que requieran de su atención. En las motocicletas, también los beneficios del sistema pueden ser mayores que en el caso de los turismos al minimizarse el riesgo de pérdida de control por una presión insuficiente en los neumáticos. En los vehículos de dos ruedas, las pérdidas de control pueden acarrear peores consecuencias que en los de cuatro, debido a la menor protección de los ocupantes de motocicletas en caso de caída.

11 Costes y beneficios de los sistemas de control de la presión Los sistemas de control de la presión de los neumáticos pueden ser adquiridos como opción en varios modelos de vehículos (en otros forman ya parte del equipamiento de serie) por cantidades que oscilan habitualmente entre los 100 y los 700 euros. Respecto a los sistemas aftermarket, su precio es similar al de los equipos originales, si bien las prestaciones no son siempre las mismas. Su disponibilidad en tiendas especializadas es todavía muy limitada en España, y en la mayor parte de los casos sólo es posible adquirirlos a través de Internet. En los Estados Unidos, la Administración Nacional de la Seguridad del Tráfico (National Highway Traffic Safety Administration - NHTSA) estima un coste final del sistema de entre 37 y 54 euros por vehículo cuando la totalidad de los turismos, vehículos todoterreno, pickups y monovolúmenes salgan equipados de fábrica con sistemas de control de la presión de los neumáticos. Para estimar el ahorro de víctimas que se podría derivar en España de la universalización del sistema de control de la presión de los neumáticos, el trabajo FITSA-CIDAUT partió de un estudio realizado por el Instituto Universitario de Tráfico y Seguridad Vial

12 (INTRAS) de la Universidad de Valencia, el cual analizó una muestra de alrededor de accidentes con víctimas ocurridos en España durante la década de los 90 y hasta el año Los resultados más significativos de este estudio fueron: - Un 1,6% de los vehículos accidentados tenían algún tipo de defecto mecánico: fallos en el sistema de iluminación, suspensión, frenos, o deficiencias relacionadas con la carga o los neumáticos. - Un 60% de los accidentes por fallo mecánico fueron achacables al deterioro de los neumáticos: un 31% por pinchazos o reventones, y un 28% debido al excesivo desgaste de los neumáticos. En definitiva, casi el 1% de todos los accidentes son debidos al mal estado de los neumáticos. - En un 70% de los accidentes mortales por fallo mecánico, el vehículo implicado tenía algún tipo de problema en los neumáticos. De lo anterior se deduce que un accidente debido a un fallo en los neumáticos tiene más probabilidades de ser mortal que si fuese debido a otro tipo de fallo mecánico. En cuanto al consumo de combustible, se estima que un descenso de la presión de inflado de un 12% por debajo de lo recomendado produce un incremento del consumo de combustible del orden del 1%. Algo similar sucede en cuanto a la duración de los neumáticos: según estudios

13 realizados por Michelin, circular con una presión de inflado un 3,3% inferior a la recomendada aumenta el desgaste del neumático en torno a un 2,5%, y hacerlo con un 17% menos de presión produce una disminución de la vida del neumático de en torno al 12%. Con un 33% menos de presión la disminución de dicha duración llega hasta el 38%. Una relación beneficio-coste favorable Con todos estos datos, es posible calcular con cierta precisión la relación beneficiocoste que resultaría de equipar en España a todos los vehículos (turismos, camiones, furgonetas y motocicletas) con un dispositivo de control de la presión de los neumáticos. Para los cálculos, el ahorro en consumo de combustible se estima en un 1,1%, mientras que el aumento de la duración de los neumáticos en un 14%. En cuanto al coste del sistema, se considera un coste variable de entre 30 y 200 euros en el caso de los turismos, dependiendo del tipo y prestaciones del sistema, siendo un 50% superior en el caso de camiones y un 50% inferior en el de motocicletas (al requerir éstas un menor número de sensores). En cualquiera de los casos anteriores, se estima que los sensores representan un coste equivalente al 50% del precio de todo el sistema, y se considera que su sustitución es necesaria con cada cambio de neumáticos. A partir de todos estos valores, la siguiente tabla muestra la relación beneficio-coste para una medida de seguridad vial consistente en la introducción universal en España de los sistemas de control de la presión de los neumáticos (cantidades expresadas en millones de euros). De los resultados obtenidos se concluye claramente que una medida como la implantación universal del sistema de control de la presión de los neumáticos en todos los vehículos presentaría un beneficio social superior a su coste. COSTES Precio del sistema = 30 Precio del sistema = 200 Implantación 771,85/ ,69/10 Mantenimiento 117,73 784,83 TOTAL 194, ,4 BENEFICIOS Ahorro en combustible Mayor vida útil del neumático TOTAL RELACIÓN BENEFICIO-COSTE 7,8 1,2

14 beneficios serían ahora únicamente un 20% superiores a los costes. Así, para un sistema de medida de presión que tuviese un coste total de 30 euros, los beneficios podrían llegar a ser hasta 7,8 veces superiores a los costes globales. Para un sistema de control de la presión de los neumáticos con un precio final de 200 euros, los beneficios seguirían siendo superiores a los costes, aunque con un margen mucho menor que en el caso anterior, dado que los Los cálculos anteriores no han tenido en cuenta los considerables ahorros sociales asociados a la prevención de accidentes y de víctimas mortales y heridos, por lo que de tener en cuenta dichos ahorros, los beneficios todavía excederían en mayor medida a los costes de implantación del sistema de control de la presión de los neumáticos. En otras palabras, incluso sin tener en cuenta los ahorros en costes de accidentes, el precio del sistema de control de presión de los neumáticos quedaría compensado por el ahorro de combustible y la mayor vida útil de los mismos. Para un precio del sistema de entre 30 y 200 euros, el consejo para el automovilista debería ser muy claro: no se lo piense dos veces, ahorrará más en neumáticos y combustible de lo que le cuesta el sistema.

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16 Evidencias cientificas de la eficacia de las tecnologías Colección El programa EuroNcap. 2.- Avance en el diseño de los reposacabezas 3.- Sistema de alerta de cambio involuntario de carril 4.- Avisa cinturones 5.- El control electrónico de estabilidad y el sistema de ayuda a la frenada 6.- Control inteligente de velocidad 7.- La llamada automática e-call 8.- Las luces de conducción diurna 9.- Sistemas de control de la presión de los neumáticos 10.- Las luces diurnas en vehículos de cuatro ruedas y la accidentalidad de ciclomotores y motocicletas 11.- Los sistemas de navegación 12.- La protección de peatones y ciclistas 13.- Tecnologías de propulsión híbridas Individualmente se pueden descargar en Patronos de la Fundación Fitsa Centro colaborador diseño: FITSA La obra se encuentra protegida por la ley española de propiedad intelectual y/o cualesquiera otras normas resulten de aplicación. Queda prohibido cualquier uso de la obra diferente a lo autorizado bajo esta licencia o lo dispuesto en las leyes de propiedad intelectual. Se permite la copia, distribución y reproducción de la presente obra siempre que se realice de forma individual, no lucrativa y con la indicación de sus autores, de su procedencia y de los derechos de FITSA sobre la misma. Prohibido sublicenciar la obra. Prohibida la modificación, reducción o ampliación de la obra así como su incorporación a otras obras sin el previo y expreso consentimiento por escrito de FITSA.