En AGV está siempre presente el estudio y la realización de pruebas para poder fabricar cascos de moto cada vez más seguros, ello en ocasiones implica ir un paso por delante de la propia normativa vigente para poder ofrecer al mercado productos que intenten proteger al máximo al piloto en caso de caída de su moto, y sobretodo si hablamos de la cabeza.
Las dos aceleraciones sufridas por la cabeza del piloto
Durante una colisión violenta, la cabeza del motorista sufre dos tipos de aceleraciones:
Consecuencias para la cabeza del piloto.
¿Qué le ocurre a la cabeza cuando sufre una aceleración violenta?
La cabeza, al estar compuesta por diferentes tipos de tejidos, no reacciona como un objeto sólido, sino como un conjunto de partes que reaccionan de diferentes formas.
Esta disparidad de reacciones puede causar una conmoción cerebral, es decir, una pérdida temporal de la función cerebral que puede provocar daños permanentes en el cerebro.
La aceleración lineal
La aceleración lineal es el resultado de las fuerzas aplicadas directamente en línea con el baricentro de la cabeza, por lo que, al hablar de cascos, se causa, por ejemplo, por un impacto del propio casco sobre el asfalto de la carretera. La aceleración lineal provoca deformaciones del cráneo y cambios en la presión intracraneal.
Medir la aceleración lineal máxima:
¿Cómo se miden las consecuencias de un impacto en el cráneo?
Inicialmente, en las pruebas de impacto de los cascos, se utilizaba el valor de aceleración lineal máxima (G) como parámetro para evaluar la protección de un casco. Es decir, durante la fase de homologación, se le pedía al casco que, al dejarlo caer a cierta velocidad sobre una superficie plana, la aceleración lineal registrada por un instrumento colocado en el interior de la cabeza del maniquí no superase un determinado valor.
La aceleración máxima requerida por las diferentes homologaciones:
Si observamos los principales sistemas de homologación presentes en la actualidad, descubrimos que:
- La estadounidense DOT es la que otorga la homologación en presencia de una aceleración máxima más elevada (400 G).
- Por el contrario, la homologación europea (ECE) y la más reciente homologación FIM (utilizada para los cascos de las carreras mundiales) requieren la aceleración máxima más baja (275 G).
La velocidad de caída del casco:
Limitarse a considerar exclusivamente el valor de la aceleración máxima dice muy poco, este es el resultado del impacto. Pero no nos dice nada sobre la magnitud del impacto. Por lo tanto, también sería útil saber la velocidad de impacto de la prueba.
Entre dos cascos, con la misma aceleración lineal sufrida por el cráneo, obviamente protegerá más el que haya logrado ese rendimiento al sufrir un impacto más violento.
Las velocidades de impacto previstas por las diferentes homologaciones:
Y, de hecho, si analizamos las velocidades de impacto previstas por las diferentes homologaciones observamos que:
- La homologación estadounidense DOT, que ya permitía la aceleración lineal más alta (400 G), realiza las pruebas dejando caer los cascos a una velocidad de 6 m/segundo.
- La europea, que permite una aceleración lineal mucho más baja (275 G), la combina con una velocidad de impacto más elevada (7,5 m/s). Esto significa que, en comparación con la DOT, requiere un mejor rendimiento en condiciones más críticas.
- La homologación FIM más reciente requiere el mismo valor de aceleración lineal que la homologación ECE (275 G), pero a una velocidad de impacto aún más elevada (8,2 m/s).
Extreme Safety: máx. G y velocidad de impacto:
Con los Extreme Safety nos habíamos fijado el objetivo de lograr lo que sugería el estudio COST 327, es decir, aumentar la absorción de la energía en al menos un 30 % en comparación con lo requerido por la homologación ECE.
Por eso llevamos muchos años incluyendo en nuestras pruebas internas:
- Una aceleración máxima permitida inferior a 250 G (en comparación con 275 G de ECE y FIM).
- Una velocidad de impacto de 8,5 m/s (en comparación con 7,5 ms de ECE y 8,2 m/s FIM)
En cuántos puntos probar el casco:
Una vez determinadas:
- La velocidad de impacto.
- El rendimiento requerido por el casco en términos de máxima aceleración lineal.
Se vuelve crucial decidir en cuántos y en qué puntos probar el casco. De hecho, un casco que garantiza el valor de máxima aceleración lineal solo en la parte superior de la calota será muy diferente de otro casco que lo garantiza en cada punto de la calota.
Extreme Safety: puntos de impacto:
También llevamos muchos años subiendo el listón en cuanto al número de puntos a probar en la calota, de hecho, nuestros cascos se prueban nada menos que en 15 puntos distribuidos por toda la calota.
De esta forma, la distancia entre un punto y otro es tan cercana que podemos afirmar que toda la calota cumple con nuestros parámetros más estrictos.
Impacto lineal:
AGV Extreme Safety, en cuanto a las prestaciones del casco en caso de impacto lineal, prevé, en comparación con todas las homologaciones del mercado:
- Una mayor velocidad de caída del casco durante la prueba (8,5 m/s)
- Una menor aceleración lineal registrada en el centro de la cabeza inferior (250 G)
- La realización de las pruebas de impacto en un mayor número de puntos de la calota (15)
Otra forma de evaluar las consecuencias de los impactos lineales:
En la década de los 70 en América se empezó a estudiar una forma de evaluar correctamente, en caso de accidente automovilístico, las consecuencias para la cabeza de los ocupantes del vehículo, y se dieron cuenta de que no bastaba con considerar únicamente el pico de aceleración máxima.
También había que tener en cuenta la duración de la aceleración ejercida sobre el cráneo, de hecho, las grandes aceleraciones pueden ser toleradas durante tiempos muy cortos, que se calculan en milisegundos.
HIC (Head Injury Criterion):
Así se creó el criterio de lesión encefálica (HIC - Head Injury Criterion), que mide la probabilidad de que se produzcan lesiones en la cabeza como consecuencia de un impacto, teniendo en cuenta no solo la aceleración lineal que sufre la cabeza, sino también su duración.
Cuanto más bajo es el valor del HIC, más baja es la probabilidad de sufrir una lesión cerebral.
Qué prevén las homologaciones:
Aquí también, por supuesto, sigue habiendo diferencias entre las homologaciones, aunque más limitadas:
- En las homologaciones DOT y FIM, se requiere un HIC de 2.880 en el impacto lineal.
- En la ECE, uno de 2.400.
Extreme Safety: valor HIC
Toda nuestra gama de cascos tiene valores de HIC muy inferiores a los requeridos por la homologación ECE (HIC 2.400).
Varias series de cascos tienen un valor HIC igual o incluso inferior a la mitad de este valor de HIC:
- Pista GP RR
- Corsa R
- AX8 EVO
- AX9
- K6
- K1
Aceleración rotacional:
El estudio CO.S.T. 327 ya había señalado en 2001 que evaluar en un impacto solo la aceleración lineal sufrida por el cráneo es demasiado limitante, ya que la cabeza está sometida a aceleraciones también de tipo rotacional, es decir, a fuerzas tangenciales que la hacen girar violentamente. Más que nada porque estas aceleraciones causan daños mucho más graves que las lineales.
Directo y gancho:
Para entender la diferencia entre la aceleración lineal y la rotacional, podemos referirnos al boxeo. Un golpe directo causa una aceleración lineal.
Y los aficionados al boxeo saben que, por muy duros que sean, estos golpes raramente noquean al contrincante. Los golpes directos causan lesiones muy focalizadas en un punto de la cabeza que rara vez tienen consecuencias permanentes.
El gancho:
Por el contrario, el gancho, que causa una aceleración rotacional en la cabeza, es el golpe que a menudo deja KO al contrincante. Estos golpes son muy temibles porque causan daños más amplios y permanentes en el cerebro. Por eso, es esencial evaluar la capacidad de un casco para absorber este tipo de aceleración de manera eficaz.
Homologaciones FIM (Federación Internacional de Motociclismo)
Sin embargo, como ya hemos mencionado, por el momento ninguna homologación de carretera supone pruebas que evalúen las consecuencias de las aceleraciones rotacionales, sino solo de las lineales. Fue la FIM, en su reciente homologación creada para los cascos de carreras, la primera en incluir esta prueba.
Prueba para la aceleración rotacional:
Para evaluar la capacidad de un casco de moto de limitar la aceleración lineal, se deja caer verticalmente, sujeto a un riel, en un plano horizontal.
¿Cómo se puede simular una aceleración rotacional en el laboratorio? Se deja caer y rodar en un plano inclinado.
done_outline BrIC (Kinematic Rotational Brain Injury Criteria):
Una vez resuelto el aspecto de la reproducción de un evento que genera una aceleración rotacional, queda por resolver el problema de cómo estimar la probabilidad de lesión cerebral como resultado de este tipo de aceleración.
Hace algunos años se definió el Criterio de Lesión Cerebral Rotatoria Cinemática (BrIC, del inglés Kinematic Rotational Brain Injury Criterion), un parámetro muy preciso (ya que tiene en cuenta las diferentes densidades de tejido cerebral) capaz de evaluar el riesgo de sufrir un traumatismo grave y permanente.
done_outline BrIC previsto por la homologación FIM:
El valor de BrIC puede variar entre 0 y 1. Donde 0 es el mínimo riesgo de un traumatismo cerebral grave y 1 el límite más allá del cual hay una alta probabilidad de incurrir en daño cerebral.
La FIM, en la prueba relacionada con el impacto en la superficie oblicua, ha proporcionado un límite del valor BrIC de 0,78.
done_outline AGV Extreme safety; impacto en una superficie oblicua:
Nuestro protocolo de diseño AGV Extreme Safety, habiendo adoptado las sugerencias del estudio CO.S.T. 327 desde el principio, ya preveía la prueba de caída y arrastre del piloto sobre el asfalto en superficies oblicuas y la medición relativa de la aceleración rotacional antes de la creación de la homologación FIM.
En particular, el primer casco AGV en el que introdujimos esta medición fue el Pista GP RR, con la intención de ampliarlo más tarde a otros cascos de la gama.
El resultado obtenido del casco AGV Pista GP RR
Como consecuencia, cuando fue necesario obtener la homologación FIM para el Pista GP RR, no tuvimos que hacer ningún cambio para pasar con éxito la prueba de impacto oblicuo.
Y el resultado de la prueba de homologación nos dio una vez más la razón de lo correcto que es el enfoque que adoptamos desde hace varios años: de hecho, el Pista GP-RR ha obtenido un valor de BrIC de 0,51, un 35 % menos de lo que prevé la FIM.
done_outline Perfil de protección de la clavícula:
Por desgracia, el casco, que es un excelente protector de la cabeza, a veces puede causar daños al piloto cuando el perfil inferior del propio casco, durante una caída, golpea violentamente la clavícula.
El perfil especial de protección de la clavícula, inventado por AGV y replicado por muchos en el ámbito de las carreras, permite reducir sensiblemente este riesgo.
done_outline Protección de la cara
Además de proteger el cráneo, en AGV creemos que también se debe pensar en la cara del piloto. Por esto, las pantallas de los cascos AGV son hasta 4 veces más gruesas que las pantallas estándar. Las pantallas forman parte del sistema protector del casco, un escudo que protege en caso de impacto, no un punto sensible.
Cabe tener en cuenta que en nuestras pruebas internas el impacto siempre se verifica también en la pantalla. Ninguna homologación hace lo mismo.
