Comparación de la protección del casco vs el Airbag para moto
- Centro de Innovación para Motociclistas
- 15 abr
- 6 Min. de lectura
Los accidentes de motocicleta representan una de las principales causas de mortalidad en el transporte. A diferencia de los ocupantes de automóviles, los motociclistas carecen de una estructura de protección pasiva que absorba la energía del impacto. Por esta razón, la investigación científica se ha centrado en comprender qué regiones del cuerpo sufren las lesiones más críticas y cómo los equipos de protección personal pueden reducir la gravedad de los traumatismos. Tres estudios han sido particularmente influyentes en la comprensión de la biomecánica del trauma en motociclistas: el MAIDS Study (Motorcycle Accidents In Depth Study), el Hurt Report y el proyecto SAFERIDER. Estos trabajos analizan accidentes reales con reconstrucción técnica y médica, utilizando sistemas de clasificación de lesiones como la escala AIS (Abbreviated Injury Scale). Todos los estudios han llegado a una conclusión común: aunque las extremidades presentan la mayor frecuencia de lesiones, las regiones que concentran la mortalidad son la cabeza, el cuello y el tronco. Por lo tanto, el análisis de protección de los motoristas debe centrarse principalmente en estas regiones anatómicas.
Metodología.
Para poder hacer una comparación objetiva de los diferentes estudios de accidentalidad y las pruebas de homologación de las tecnologías de protección, se realizó una síntesis comparativa de los resultados publicados en los tres estudios mencionados. Para estimar la cobertura potencial de los sistemas de protección, se consideró la distribución anatómica del trauma severo (AIS ≥3) relevante para mortalidad excluyendo las extremidades.
Posteriormente se estimó la capacidad de reducción de fuerza de impacto utilizando parámetros de certificación típicos de cascos, para este caso se utilizó la norma ECE-22.06 reconocida como el reglamento técnico obligatorio para cascos de la comunidad europea y que ha sido adoptado como estándar global y la norma técnica EN-1621-4 que es la norma desarrollada por el Consejo Europeo de Normalización (CEN) para la homologación de los airbags para motociclistas, y la única norma reconocida y adoptada de manera global para homologar esta nueva tecnología.
El cálculo de fuerza se basa en la segunda ley de Newton: F = m · a donde F es la fuerza, m la masa y a la aceleración. En los ensayos de cascos se utilizan modelos de cabeza (headforms) con masa aproximada de 5 kg y límites máximos de aceleración aceptados cercanos a las 275 g (gravedades). Para airbags certificados se utilizan pruebas de impacto con una masa de 5 kg a un metro de altura y se mide directamente la fuerza transmitida al torso, donde la norma EN-1621-4 especifica dos niveles de protección el nivel 1 donde se acepta una fuerza media transmitida inferior a 4.5 kN (kilo newton) y el nivel 2 donde la fuerza media transmitida debe ser inferior a los 2.5 kN.
Resultados.
Al consolidar la información de los estudios de accidentes se observa una distribución estadística del trauma severo relevante para mortalidad de la siguiente forma:
· Cabeza: 30–35 % de las muertes
· Cuello, tórax y abdomen: 65–70 % de las muertes
Esto indica que el tronco representa la mayor proporción del trauma severo asociado a riesgo vital, principalmente debido a que concentra la mayor cantidad de órganos vitales, y representa aproximadamente el 43% de la masa corporal. Sin embargo, la cabeza sigue siendo la región individual con mayor concentración de lesiones fatales pese a que solamente representa el 7% de la masa corporal. A partir de esta distribución se puede estimar la cobertura potencial de los sistemas de protección.
Equipo de protección | Norma de Certificación | Región protegida | Cobertura potencial de trauma severo |
Casco
| ECE-22.06 | Cabeza | ~30–35 % |
Airbag para moto
| EN-1621-4 | Cuello, Tórax y abdomen | ~65–70 % |
En conclusión, es evidente que el casco protege principalmente la cabeza, donde el trauma craneoencefálico es la causa de un tercio de las muertes en moto, mientras que los airbags para motociclistas protegen el cuello, el tórax y el abdomen, donde se concentran los órganos vitales causantes de dos terceras partes de la mortalidad de motociclistas. Es importante resaltar que estos niveles de protección solamente pueden ser brindado por productos debidamente certificados bajo las normas mencionadas las cuales son las reconocidas por la comunidad científica y la legislación. Se advierte a los usuarios que el mercado está inundado de equipamiento de protección falsificado que no está certificado bajo las normas mencionadas debido a su mala calidad. Se debe tener un especial cuidado con el proceso de trazabilidad de la calidad e idoneidad de los productos verificando el triángulo de la seguridad (norma + laboratorio de certificación + documento).
En cuanto a la cobertura el gran ganador de esta comparación es el airbag para moto certificado bajo la norma EN-1621-4 para protección de pecho y espalda.
Cálculo de fuerzas de impacto.
Para hacer la comparación de las capacidades de absorción de energía de impactos de ambos equipos de protección se tomaron los valores mínimos de absorción de energía establecidos por ambas normas la ECE-22.06 para cascos y la EN-1621-4 para los sistemas de airbags. Dado que la norma de cascos (ECE-22.06) establece sus umbrales de aceptación mediante la medición de aceleraciones utilizando las gravedades como unidad de medición y la norma de airbags (EN-1621-4) establece sus criterios de aceptación mediante la medición de fuerza residual utilizando Kilo newtons como unidad de medición, realizamos un proceso de conversión para poder comparar ambas normas mediante una misma unidad de medición, para este caso la fuerza medida en Kilo newtons.
En los ensayos de certificación de cascos de la norma ECE-22.06 se limita la aceleración transmitida a la cabeza a aproximadamente 275 g (Gravedades). Utilizando un modelo de cabeza con una masa de 5 kg y convirtiendo las unidades de medición de gravedades a kilo newtons (kN) se obtiene:
a= 275 × 9.81 m/s² ≈ 2697 m/s²
F = m · a = 5 kg × 2697 m/s² ≈ 13.485 N
Esto equivale aproximadamente a 13 kN de fuerza residual aceptada en el ensayo ECE-22.06 de impacto de los cascos. En contraste, los airbags para motociclistas certificados bajo la norma EN-1621-4, reducen la fuerza transmitida al torso a aproximadamente 2.5 kN en el nivel 2 y 4.5 kN en el nivel dependiendo del nivel de certificación. Algunos de los airbags disponibles en el mercado demuestran resultados en pruebas de impactos cercanos a 1 kN.
Equipo de protección | Norma de Certificación | Fuerza residual permitida |
Casco
| ECE-22.06 | 13 kN |
Airbag para moto
| EN-1621-4 | 2,5 kN Nivel 2 4,5 kN Nivel 1 |
La diferencia se explica por el principio de conservación del momento lineal. Los airbags aumentan el tiempo de desaceleración del impacto y distribuyen la energía sobre una superficie mayor, reduciendo considerablemente la fuerza máxima experimentada por el cuerpo.
En cuanto al nivel de absorción de energía de nuevo el gran ganador de esta comparación es el airbag para moto certificado bajo la norma EN-1621-4 ya que un sistema de airbag certificado en nivel 2 es capaz de absorber 5 veces más fuerza de impacto que un casco homologado con la norma ECE-22.06.
Conclusiones:
Los estudios de accidentes analizados muestran un patrón consistente en la distribución de traumatismos mortales en motociclistas. Aproximadamente un tercio del trauma severo ocurre en la cabeza y cerca de dos tercios en el cuello y el tronco.
Los resultados demuestran que el casco protege la región con mayor vulnerabilidad neurológica, mientras que el airbag protege la mayor proporción del cuerpo asociada a trauma severo de órganos vitales causantes de la muerte, siendo el airbag el equipamiento con mayor cobertura de protección
Desde el punto de vista biomecánico, los airbags tienen una ventaja muy superior en la reducción de fuerza máxima transmitida gracias a su mayor recorrido de deformación. Lo cual nos lleva a pensar si es hora de rediseñar las tecnologías de absorción de energía de los cascos, ya que al parecer han caído en obsolescencia tecnológica frente a las nuevas tecnologías de absorción de impactos presentadas por los airbags para motos.
Ambos sistemas tienen coberturas y niveles de absorción de energía distintas, pero también cumplen funciones distintas y por tanto en lugar de competir son complementarios. El casco reduce el riesgo de traumatismo craneoencefálico, mientras que el airbag reduce lesiones de hiperextensión cervical, y las lesiones torácicas y abdominales severas.
De lo anterior podemos concluir, que la protección más completa para los motociclistas se obtiene mediante el uso de airbags para motociclistas certificados bajo la norma EN-1621-4 nivel 2 en complemento con cascos homologados bajo la norma ECE-22.06.
Comentarios