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Descripción de los
Sistemas de Control de la Presión de los Neumáticos y evidencias científicas de su eficacia
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.
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.
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
Concienciar al conductor de los peligros
notable atención a la forma de reducir las
de un mantenimiento inadecuado de su
lesiones en caso de accidente, por
vehículo ha sido siempre la tarea más
ejemplo mediante la instalación de
difícil para la Administración, por lo que
innumerables airbags al vehículo. Sin
una de las posibles alternativas en la
embargo, a menudo sucede que el
práctica puede consistir en relegar al
elemento más importante a la hora de
conductor de esta tarea, al menos hasta
evitar accidentes es el que menos
cierto punto, y otorgársela a su propio
atención recibe por parte del conductor:
vehículo.
el neumático. Según indican diversas encuestas a conductores, el porcentaje
Y esto ya es posible técnicamente en la
de población que revisa con asiduidad la
actualidad, ya que mediante un sistema
presión de sus neumáticos es realmente
de control automático de la presión de
bajo. Además, en algunas estaciones de
los neumáticos (en inglés, Tire Pressure
servicio es imposible medir la presión
Monitoring System - TPMS), el conductor
correctamente, por lo que incluso hasta los usuarios de la vía más responsables pueden estar circulando de forma habitual con una presión inadecuada. Un estudio llevado a cabo por Michelín en 2004 en 17 países europeos y Turquía demostró que un 29% de los 8.600 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
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.
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
través de los sensores de velocidad de
Las desventajas radican en que este
las ruedas. Su funcionamiento se basa en
sistema no es normalmente capaz de decir
que los descensos de presión provocan
qué rueda es la que está desinflada, ni de
una reducción del radio efectivo de la
detectar una pérdida simultánea de
rueda, y por tanto una mayor velocidad de
presión en todas las ruedas, así como
giro con respecto al resto de neumáticos
tampoco de comprobar la rueda de
(las ruedas con menor radio han de girar
repuesto. Este sistema tampoco es capaz
más rápido para recorrer la misma
de detectar pérdidas de presión por
distancia). El sistema compara la velocidad
debajo de un cierto umbral mínimo.
relativa de una rueda con respecto a las demás y avisar al conductor cuando
b) Sistema de medición DIRECTA
detecta diferencias significativas.
de la presión en los neumáticos: Con este sistema, mediante un pequeño
La principal ventaja de este sistema es que
sensor (o manómetro) en cada rueda,
resulta muy fácil de implementar en un
resulta posible detectar incluso
vehículo que esté equipado con sistema
pequeñas caídas de presión respecto
de antibloqueo de frenos (ABS), ya que la
a la recomendada por el fabricante del
velocidad de rotación de las ruedas se
vehículo. La mayoría de estos sistemas
puede obtener directamente de los
disponen de sensores de temperatura
sensores de velocidad de giro de las
y de presión acoplados a la válvula de
ruedas del propio sistema ABS. Tras un
inflado. Los datos son transmitidos
acuerdo alcanzado entre la Comisión
mediante antenas hasta un módulo de
Europea y los fabricantes de vehículos,
control, el cual los analiza y muestra
todos los automóviles nuevos disponen en
al conductor a través de un testigo o
la actualidad de sistema ABS.
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.
La siguiente ilustración muestra de modo
en el mismo tapón de la válvula)
esquemático el funcionamiento de un
mostrará un color verde, amarillo si la
sistema de medida directa de la presión
presión desciende y de color rojo cuando
de los neumáticos.
su valor sea muy bajo.
PRESIÓN CORRECTA
PRESIÓN ERRÓNEA
PRESIÓN ERRÓNEA
1 2 3 4 5
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
TPM
que carezcan del mismo. c) Sistemas alternativos:
TPM
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
SAFE
CAUTION
DANGER
sensor, de forma visual y a través de un código de colores: si la presión es la adecuada, el extremo del sensor (situado
Código de colores del tapón y sistema antirrobo mediante llave especial para un sistema visual de comprobación de presión de los neumaticos.
problema. La figura de abajo muestra uno de los sistemas “run flat” existentes. 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 Aunque no se trate de un sistema de
consiste en un tipo de rueda que consigue
control de la presión de los neumáticos,
la flexibilidad mediante una serie de
perece la pena mencionar otro tipo de
láminas situadas radialmente fabricadas
avances en este campo. Uno de ellos son
en material compuesto, como se muestra
los llamados neumáticos Run Flat,
en la siguiente fotografía.
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. 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
DSST tyre without air
DSST Technology sidewalls with newly developed compound
Normal tyre
Standard tyre without air
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
por una unidad de control electrónico
está plenamente indicada, al tratarse de
capaz de detectar bajas presiones de aire
vehículos destinados a realizar un gran
en las ruedas y emitir una señal al
número de kilómetros al año. El ahorro de
conductor en las situaciones que requieran
combustible y la vida útil de sus
de su atención.
neumáticos serán mucho mayores si éstos circulan con la presión recomendada, y más
En las motocicletas, también los
aún cuando se trate de camiones de varios
beneficios del sistema pueden ser
ejes o con un gran número de ruedas.
mayores que en el caso de los turismos al minimizarse el riesgo de pérdida de
Para los vehículos pesados existen ya en el
control por una presión insuficiente en los
mercado sistemas de inflado automático
neumáticos. En los vehículos de dos
que aprovechan la presión del tanque de
ruedas, las pérdidas de control pueden
aire del circuito neumático de frenado o
acarrear peores consecuencias que en los
suspensión para mantener la presión en el
de cuatro, debido a la menor protección
interior de los neumáticos a un nivel
de los ocupantes de motocicletas en caso
preestablecido. El sistema es supervisado
de caída.
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
(INTRAS) de la Universidad de Valencia, el cual analizó una muestra de alrededor de 200.000 accidentes con víctimas ocurridos en España durante la década de los 90 y hasta el año 2001. 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
realizados por Michelin, circular con una
coste del sistema, se considera un coste
presión de inflado un 3,3% inferior a la
variable de entre 30 y 200 euros en el caso
recomendada aumenta el desgaste del
de los turismos, dependiendo del tipo y
neumático en torno a un 2,5%, y hacerlo
prestaciones del sistema, siendo un 50%
con un 17% menos de presión produce una
superior en el caso de camiones y un 50%
disminución de la vida del neumático de en
inferior en el de motocicletas (al requerir
torno al 12%. Con un 33% menos de
éstas un menor número de sensores). En
presión la disminución de dicha duración
cualquiera de los casos anteriores, se
llega hasta el 38%.
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
Una relación beneficio-coste favorable
de neumáticos. A partir de todos estos valores, la siguiente tabla muestra la relación beneficio-coste para una medida de
Con todos estos datos, es posible calcular
seguridad vial consistente en la
con cierta precisión la relación beneficio-
introducción universal en España de los
coste que resultaría de equipar en España
sistemas de control de la presión de los
a todos los vehículos (turismos, camiones,
neumáticos (cantidades expresadas en
furgonetas y motocicletas) con un
millones de euros).
dispositivo de control de la presión de los De los resultados obtenidos se concluye
neumáticos.
claramente que una medida como la Para los cálculos, el ahorro en consumo de
implantación universal del sistema de
combustible se estima en un 1,1%,
control de la presión de los neumáticos
mientras que el aumento de la duración
en todos los vehículos presentaría un
de los neumáticos en un 14%. En cuanto al
beneficio social superior a su coste.
COSTES
Precio del sistema = 30 ¤
Precio del sistema = 200 ¤
771,85/10 117,73 194,9
5.145,69/10 784,83 1.299,4
346 1.185 1.531
346 1.185 1.531
7,8
1,2
Implantación Mantenimiento TOTAL BENEFICIOS Ahorro en combustible Mayor vida útil del neumático TOTAL RELACIÓN BENEFICIO-COSTE
beneficios serían ahora únicamente un 20% superiores a los costes. 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 Así, para un sistema de medida de
neumáticos quedaría compensado por el
presión que tuviese un coste total de 30
ahorro de combustible y la mayor vida
euros, los beneficios podrían llegar a ser
útil de los mismos.
hasta 7,8 veces superiores a los costes globales. Para un sistema de control de la
Para un precio del sistema de entre 30 y
presión de los neumáticos con un precio
200 euros, el consejo para el
final de 200 euros, los beneficios
automovilista debería ser muy claro: “no
seguirían siendo superiores a los costes,
se lo piense dos veces, ahorrará más en
aunque con un margen mucho menor
neumáticos y combustible de lo que le
que en el caso anterior, dado que los
cuesta el sistema”.
Evidencias cientificas de la eficacia de las tecnologías
Colección 2006 1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.-
El programa EuroNcap. Avance en el diseño de los reposacabezas Sistema de alerta de cambio involuntario de carril Avisa cinturones El control electrónico de estabilidad y el sistema de ayuda a la frenada Control inteligente de velocidad La llamada automática e-call Las luces de conducción diurna Sistemas de control de la presión de los neumáticos Las luces diurnas en vehículos de cuatro ruedas y la accidentalidad de ciclomotores y motocicletas Los sistemas de navegación La protección de peatones y ciclistas Tecnologías de propulsión híbridas
Individualmente se pueden descargar en www.fundacionfitsa.org
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