14 oct. 2012

EL PESO, MALO PARA EL CONSUMO Y BUENO PARA LA SEGURIDAD III

…continuación post anterior.

Ahora entramos en el talón de Aquiles del peso, su nefasto impacto en la seguridad en el caso de choque entre dos vehículos. Por su repercusión mediática a todo el mundo le viene a la cabeza el accidente del torero Ortega Cano, en el que desgraciadamente murió una persona inocente llamada Carlos Parra, que circulaba según un testigo a la velocidad correcta por su carril. El accidente fue entre un Mercedes-Benz R320 y un Seat Altea. La clave del desenlace del accidente no es la diferencia de precios de los dos coches (20.000 euros del Altea frente a los 60.000 del clase R), sino en la diferencia de peso (aproximadamente 1500Kg del Altea frente a los 2500Kg del clase R).
De hecho si visitáis la página Web de Euro ANCAP (la mejor página Web en Europa para comprobar la seguridad de tu coche, como comentaba en este post) te dicen es que en un choque entre dos coches el peso es determinante, copio de su página Web:

Can ANCAP results be used to compare the relative safety of the vehicles tested?

ANCAP results can be used to compare the protection offered to occupants in the event of a severe frontal and side crashes for vehicles of similar size and weight. Care must be taken when comparing results for different vehicles as only those vehicles of similar mass can be correctly compared. As a heavier vehicle will generally provide better protection in a collision with a smaller and lighter car, any result comparison should be restricted to cars of a similar class. To assist with the comparison, ANCAP publishes the kerb weight of the cars tested.

Traducción de quien os escribe:

¿Pueden los resultados ANCAP utilizarse para comparar la seguridad relativa de los vehículos ensayados?

Los resultados ANCAP se pueden utilizar para comparar la protección a los ocupantes en el caso de un choque severo frontal o lateral entre vehículos con tamaño y peso similar. Cuando se comparan los resultados de los diferentes vehículos hay que ser cuidadoso, ya que solamente los vehículos de masa similar son comparables; debido a que un vehículo más pesado generalmente proporcionará mejor protección en una colisión con un coche más pequeño y ligero. Cualquier comparación de resultados debe limitarse a coches de clase similar. Para ayudar en las comparaciones ANCAP publica el peso en vacío de los coches ensayados.

A la misma conclusión llega este estudio del IIHS en el que se explica el efecto del peso y el tamaño.

¿Pero cuánto cuenta el peso del coche en la seguridad? La respuesta es que cuenta mucho si chocas con otro coche, pero para mostrarlo voy a realizar algunos cálculos sencillos.

Empecemos con un choque contra un obstáculo fijo. Los coches actuales están dimensionados para que en un choque a 60Km/h (contra un obstáculo deformable) las lesiones de los ocupantes sean aceptables. Como vimos en el post sobre el freno la energía cinética es proporcional a la velocidad al cuadrado. Es decir, en un choque al doble de velocidad no sólo hay que decelerar el doble, sino que el coche ha de ser capaz de disipar cuatro veces más energía.

Ahora cambiemos a un choque frontal entre dos coches iguales circulando a 60Km/h. ¿Cuál es el resultado? Sin pensar alguien puede decir que las velocidades se suman, es como chocar a 120Km/h. Pues no, en realidad la energía que se disipa es exactamente la misma, tenemos el doble de energía cinética (la de cada coche), pero también tenemos el doble de coche (ahora son 2) para disiparla. Obviamente es peor que en el caso anterior, ya que teníamos un coche y un obstáculo deformable para disipar energía, pero es mucho mejor que un choque contra un obstáculo fijo a 120Km/h.

Ahora realicemos un choque frontal entre dos coches de masa diferente ¿Qué ocurre? Lo que ocurre es que la energía cinética de los coches se distribuye de manera desigual. Como de desigual es casi imposible de predecir, pero podemos hace la aproximación de choque inelástico.

Antes de hacer los números permitidme que explique de qué estoy hablando:
Se dice que un choque es elástico cuando la energía se transmite por completo al chocar. Por ejemplo esto es una buena aproximación si hacemos chocar dos bolas de acero. En este tipo de colisiones se conserva la energía cinética de los dos cuerpos (de hecho se transfiere de un cuerpo a otro) y la cantidad de movimiento de los dos cuerpos (la cantidad de movimiento es la masa por la velocidad).

El extremo opuesto es el choque completamente inelástico. Un buen ejemplo es el choque de dos bolas de plastilina. Después del coque las dos bolas quedan unidas (mientras que en el caso anterior las dos bolas salen despedidas en sentido contrario). En este tipo de colisiones se pierde energía cinética, pero se conserva la cantidad de movimiento.

Suponer un choque entre dos coches perfectamente inelástico es conservador, ya que en la realidad los coches rebotan un poco en un choque real. Pero también hay que tener en cuenta que en un choque real es muy improbable que los dos coches estén perfectamente alineados y choquen justo a la misma altura alineada con su centro de gravedad, así que me parece una hipótesis razonable para valorar aproximadamente el efecto de la masa del coche en un accidente.

Con este modelo, si circulamos a una velocidad V1 y chocamos con un coche que circula en sentido contrario a una velocidad V2 la velocidad a la que nos moveremos después de nuestro choque sigue la siguiente fórmula:

V = (V1×m1/m2 - V2)/(m1/m2 + 1)

Donde:
m1 es la masa de nuestro coche.
m2 es la masa del coche con el que chocamos.

La deceleración que sufrimos será:

V1-V.

Y la energía cinética que tiene que absorber el coche debido al accidente será:

½×m1×(V1-V)2

Para el caso que estoy analizando (choque frontal de 2 coches perfectamente alineados a 60Km/h), el cambio de velocidad se puede representar en una gráfica:


Si choco con un coche igual que el mío, mi coche sólo tiene que disipar su energía cinética.

Si choco con un camión que pesa 40 veces más que mi coche entonces el cambio de velocidad que sufro es de 117Km/h, mientras que el cambio de la velocidad del camión es 3Km/h. Es decir, el efecto es casi el mismo que si el camión está parado y yo circulo a 120Km/h. En términos de energía cinética hay que disipar cuatro veces más energía. Un coche normal no está dimensionado para ese tipo de choque, luego las probabilidades de sobrevivir al accidente son casi nulas. Sin embargo, para el camión el cambio de velocidad es muy pequeño, y como además la posición del conductor es elevada la supervivencia está garantizada.

Veamos lo que ocurre en un choque entre un coche de 1500Kg y otro de 2500Kg:

El coche ligero tiene que decelerarse 75Km/h, en términos de energía cinética ha de disipar un 56% más que la energía cinética inicial del coche.

El coche pesado tiene que decelerarse 45Km/h, en términos de energía cinética ha de disipar un 44% menos que la energía cinética inicial del coche.

Por tanto, hay una transferencia de energía cinética del coche pesado al coche ligero. Y cabe esperar que las lesiones que sufren los pasajeros del coche ligero sean mayores que las que sufren los pasajeros del coche pesado.

Además, mucha gente es consciente de este efecto, y en las carreteras vivimos una especie de carrera armamentística donde cada vez más gente conduce coches muy pesados y grandes. Hace 20 años la probabilidad de chocar con un coche de más de 2000Kg era muy remota, en este momento hay un buen número de coches muy pesados. Os muestro algunos datos:

Coche Peso en vacío
Cadillac Escalade 6.0 V8 2.779Kg
Toyota Land Cruiser 200 4.5 2.715Kg
Mercedes-Benz G 500 L 2.530Kg
Audi Q7 4.2 TDI 2.495Kg
Lexus LS 600h Largo President 2.475Kg
Jeep Grand Cherokee 5.7 V8 2.457Kg
Land Rover Range Rover 5.0 V8 2.330Kg
Volkswagen Touareg 4.2 V8 2.297Kg
BMW X5 xDrive50i 2.265Kg
Mercedes-Benz R 500 Largo 2.265Kg
Lancia Voyager 2.8 2.242Kg
SsangYong Rodius 270Xdi 2.217Kg
Infiniti FX50 2.195Kg
Volvo XC90 D5 2.192Kg
Nissan Navara 3.0 2.185Kg
Ford Ranger 3.2 2.158Kg
Porsche Cayenne S 2.140Kg

Y la lista de coches con más de 2000Kg sigue y sigue. Ni siquiera hace falta mucho dinero, existen modelos por menos de 30.000euros.

Mi opinión personal es que si un señor quiere circular en un camión debería ajustarse a los límites de velocidad de un camión, es decir 90Km/h, pero dado que es muy poco probable que nuestros políticos y reguladores se comporten racionalmente, no nos queda más remedio que convivir con esta situación.

No creo razonable entrar en esta guerra. Si por ejemplo necesitas un monovolumen de 7 plazas que te permita montar tres sillas de niño en la segunda fila de asientos (mi caso), lo lógico es buscar un coche ligero. En el caso de mi coche el peso en vacío es de 1.750Kg (bajo para el segmento). A esto hay que añadir las sillas para niños, el combustible, los ocupantes y el equipaje. Raro es un viaje con toda la familia en el que la masa total sea inferior a 2.000Kg. Me parece un peso más que suficiente para circular seguro.

Pero si lo que quieres es un coche pesado, de una marca de precio razonable, que no sea ni monovolumen, ni todoterreno, ni pick-up, ni todocaminio, las opciones son escasísimas, y además son coches muy grandes y caros. Por ejemplo si quieres un Citroën tienes que elegir el modelo más caro de la gama, el C6 que se acerca a los 2.000Kg, pero también cuesta casi 50.000euros y tiene un consumo homologado medio muy alto (7,3l/100Km). Pero tampoco recomendaría comprarse un coche muy ligero si lo puedes evitar. De hecho recomendaría  que dentro de los coches que cumplen tus necesidades, y que entran dentro de tu presupuesto, elijas un coche con un consumo bajo y que pese lo suficiente, y al menos 1.300Kg, que es el peso del coche medio. Hay muchos coches de más de 1.300Kg, incluso de más de 1.500Kg que tienen un consumo medio homologado por debajo de 4,5l/100Km.

Si estás dispuesto a gastarte más dinero, y consumir un poco más, por ejemplo hasta un consumo medio homologado de 5l/100Km, puedes optar a coches más pesados. Algunos con un peso superior a los 1.700Kg.

Pagando un poco más de dinero te puedes comprar un híbrido, que siempre pesan más. Por ejemplo el Peugeot 508 RXH Full HYbrid Disel 200 CV. Tiene un consumo homologado medio de 4,1l/100Km, con un peso de 1845Kg. Aunque el coche no es precisamente barato, más de 40.000euros.

Otro ejemplo: el Mercedes-Benz E 300 BlueTEC HYBRID, con un consumo homologado de 4,4l/100Km, y un peso de 1955Kg. Aunque el precio es prohibitivo, más de 50.000euros.

Es casi imposible encontrar un coche muy pesado con bajo consumo que no sea híbrido, y será con toda seguridad muy caro y un turbodiésel. Un ejemplo de este tipo de coche es el BMW 730d: tiene un peso de 1900Kg, y un consumo medio homologado de 5,6l/100Km. O el BMW Gran Turismo 520d: tiene un peso de 1950Kg, y un consumo homologado de 5,3l/100Km Sin embargo, el precio es desorbitado en ambos coches, y sus dimensiones enormes (5metros).

Finalmente, aunque te compres un coche pesado, no sobrevivirás a un choque frontal en carretera si el coche que tienes enfrente también es pesado (salvo que la velocidad de los coches sea baja). Por eso, si un conductor ebrio se te viene encima (especialmente si es un camión) tendrás muchas más posibilidades de sobrevivir si te sales de la vía.

NOTA: Datos obtenidos en Km77.

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