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Anlisis de los sistemas de seguridad activa en vehculos elctricos: Evaluacin de su eficiencia y contribucin a la prevencin de accidentes
Analysis of active safety systems in electric vehicles: Evaluation of their efficiency and contribution to accident prevention
Anlise de sistemas de segurana ativa em veculos eltricos: Avaliao da sua eficincia e contributo para a preveno de acidentes
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Correspondencia: jvalvarado@tecnologicoloja.edu.ec
Ciencias Tcnicas y Aplicadas
Artculo de Investigacin
* Recibido: 26 de marzo de 2025 *Aceptado: 24 de abril de 2025 * Publicado: 21 de mayo de 2025
I. Instituto Superior Tecnolgico Loja, Ecuador.
II. Instituto Superior Tecnolgico Loja, Ecuador.
III. Instituto Superior Tecnolgico Loja, Ecuador.
Resumen
El presente estudio tiene la finalidad de comparar los distintos sistemas de seguridad activa entre un vehculos elctricos (VE) y de uno a combustin (ICE), con el objetivo de evaluar la eficiencia y respuesta en la prevencin accidentes en las carreteras. Estos sistemas son diseados con la finalidad de anticiparse a situaciones de riesgo y actuar antes de que ocurra un siniestro. Para la investigacin, se analizaron dos modelos de vehculos con su respectiva marca como: el Kia Soul 2016 y el Kia Rio 2018, ambos equipados con tecnologas avanzadas que buscan evitar colisiones y optimizar el control de los vehculos. En las pruebas realizados en frenado se llevaron a cabo utilizando un frenmetro, un equipos mecatrnico con rodillos giratorios impulsados por motores elctricos, que evala de forma independiente los neumticos de cada eje. Los resultados muestran que los VE destacan en ciertos aspectos de seguridad activa, como la respuesta en aceleracin y la maniobrabilidad, gracias a su diseo innovador y tecnologas ms avanzadas en comparacin con los ICE.
Palabras Clave: prevencin; control; seguridad vial; ICE; VE.
Abstract
This study compares the various active safety systems used in electric vehicles (EVs) and combustion-fueled vehicles (ICEs) to evaluate their efficiency and response in preventing road accidents. These systems are designed to anticipate risky situations and respond before an accident occurs. For the study, two vehicle models were analyzed, each with their respective brands: the 2016 Kia Soul and the 2018 Kia Rio, both equipped with advanced technologies that seek to avoid collisions and optimize vehicle control. Braking tests were carried out using a brake tester, a mechatronic device with rotating rollers driven by electric motors, which independently evaluates the tires on each axle. The results show that EVs excel in certain aspects of active safety, such as acceleration response and maneuverability, thanks to their innovative design and more advanced technologies compared to ICEs.
Keywords: prevention; control; road safety; ICE; EV.
Resumo
O objetivo deste estudo comparar os diferentes sistemas de segurana ativa entre veculos eltricos (VEs) e veculos de combusto (MCIs), com o objetivo de avaliar a sua eficincia e resposta na preveno de acidentes rodovirios. Estes sistemas so concebidos para antecipar situaes de risco e atuar antes que ocorra um acidente. Para o estudo foram analisados dois modelos de veculos e as respetivas marcas: o Kia Soul 2016 e o Kia Rio 2018, ambos equipados com tecnologias avanadas que procuram evitar colises e otimizar o controlo do veculo. Os testes de travagem foram realizados atravs de um testador de traves, um dispositivo mecatrnico com rolos rotativos acionados por motores eltricos, que avalia de forma independente os pneus de cada eixo. Os resultados mostram que os VE se destacam em certos aspetos da segurana ativa, como a resposta de acelerao e a manobrabilidade, graas ao seu design inovador e s tecnologias mais avanadas em comparao com os ICE.
Palavras-chave: preveno; controlar; segurana rodoviria; GELO; VE.
Introduccin
Los vehculos elctricos VE, a diferencia de los vehculos de combustin interna, presentan diversas ventajas en requisitos de sostenibilidad, eficacia activa y menor impacto ambiental. Sin embargo, en semejante a estos progresos, la seguridad en el mbito vehicular se ha transformado en una prioridad, principalmente debido a la incorporacin de nuevas tecnologas y el progreso de las normas de seguridad vial.
En esta demostracin, los sistemas de seguridad activa juegan un papel decisivo. A diferencia de las tcnicas de seguridad pasiva, los sistemas activos tienen el objetivo de prevenir los accidentes antes de que sucedan. Estos sistemas son diseados para intervenir en circunstancias de peligro para as asistir al conductor para evitar un accidente o minimizar los efectos. Los sistemas de seguridad activa ms importantes de los vehculos elctricos y de combustin interna son la direccin electrnica, sistema de frenos y suspensin.
En el estudio se busca evaluar la eficiencia de los sistemas de seguridad activa en los vehculos elctricos y su contribucin a la prevencin de incidentes, con el objetivo de comprender mejor su impacto dentro de estas nuevas tecnologas de la seguridad vial. Dado que los accidentes de trfico son una de las principales causas de muerte a nivel mundial, la integracin efectiva de sistemas de seguridad activa es crucial para reducir la cantidad de siniestros.
En especfico, se abordarn varios temas importantes. Primero, se analizar cmo los sistemas de seguridad activa en los vehculos elctricos favorecen a la prevencin de colisiones, ya sea por maniobras en el vehculo como el frenado o por intervenciones preventivas.
El desarrollo tecnolgico y la innovacin de los vehculos elctricos han permitido una combinacin ms avanzada de estas tecnologas, de esta manera, es importante resaltar que los VE, debido a su entorno tecnolgica, requieren de una evaluacin precisa para verificar si sus sistemas de seguridad activa son tan efectivos como los de los vehculos de combustin.
Por ejemplo, algunos estudios han dicho que el frenado regenerativo, una caracterstica comn de los vehculos elctricos, puede afectar dentro del rendimiento de los sistemas de seguridad activa, ya que interacta de forma desigual con los frenos tradicionales. Esto incluye la identificacin de los mtodos ms efectivos de su funcionamiento en condiciones especficas de trfico y su capacidad para minimizar la probabilidad de accidentes como la gravedad de los mismos. Se pondr en claro cmo estos sistemas contribuyen a evitar accidentes en diferentes escenarios, como choques frontales, laterales o en condiciones climticas extremas, y se evaluar su desempeo.
Conjuntamente, se abordarn los retos que afrontan estos sistemas en los vehculos elctricos, tales como la relacin con otras tecnologas, los precios de implementacin, y la percepcin de los consumidores frente a la seguridad de estos sistemas. A partir de esta evaluacin, se presentarn recomendaciones para mejorar la integracin de los sistemas de seguridad activa en los vehculos elctricos.
En resumen, esta investigacin tiene como propsito no solo destacar los logros alcanzados en mtodos de seguridad activa en los VE, sino tambin identificar reas clave donde se pueda seguir avanzando. Con la propagacin de los vehculos elctricos y el progreso hacia mejoras en su seguridad activa, la seguridad activa desempear un rol cada vez ms decisivo, y este anlisis buscar brindar una comprensin ms profunda y precisa sobre cmo optimizar estas tecnologas para reducir los accidentes y preservar vidas en las vas.
Materiales y Mtodos
La investigacin se enfoca en la identificacin y descripcin de los principales sistemas de seguridad activa en vehculos elctricos a travs de una exhaustiva bsqueda bibliogrfica, en la que se analizan artculos cientficos, publicaciones de la industria, informes tcnicos y estudios especializados sobre seguridad activa en este tipo de vehculos. Para evaluar su efectividad y diferencias con los sistemas utilizados en vehculos de combustin interna, se llev a cabo una comparacin detallada, recopilando informacin sobre los sistemas implementados en ambos tipos de automviles. Como parte del anlisis experimental, se realizaron pruebas en el centro de matriculacin de Loja, donde se sometieron los vehculos a evaluaciones de suspensin, frenos y direccin, con el fin de medir el desempeo y la respuesta de los sistemas de seguridad activa en condiciones controladas. Adems, se utiliz el software de simulacin MATLAB/Simulink para modelar y simular los sistemas de control y el comportamiento dinmico de los vehculos, permitiendo un anlisis ms preciso de su funcionamiento. Con base en los resultados obtenidos, se formularon recomendaciones para optimizar la efectividad de los sistemas de seguridad activa en vehculos elctricos, considerando los datos recopilados en las pruebas de diagnstico, tanto en el control tcnico vehicular como en las pruebas de eficiencia de los sistemas de seguridad, complementadas con simulaciones computacionales en MATLAB.
Descripcin del Desarrollo
Evaluar las diferencias en el desempeo de los sistemas de seguridad activa en vehculos elctricos en comparacin con vehculos de combustin interna.
Revisin Mecnica
Se procedi a revisar los vehculos Kia Soul y Kia Rio en un taller mecnico para la revisin de los diferentes sistemas que conforma la direccin, suspensin y frenos para posteriormente evaluar en qu condiciones se encuentran.
Sistema de frenos del KIA SOUL 2016
Se realiz la revisin de los componentes del sistema de frenos delanteros del KIA SOUL 2016, retirando las mordazas discos y pastillas para verificar el estado que se encuentran estos elementos.
Una vez realizada la inspeccin de los frenos en la parte delantera, se observa que los discos y pastillas se encuentran en un estado regular. Por otro lado, en la parte posterior se procedi a verificar los discos, pastillas y zapatas, observndose un estado normal de estos elementos.
Sistema de direccin de KIA SOUL 2016
Para la inspeccin de la direccin se la realiz manualmente para ello se procede a mover la columna de direccin de un lado a otro para verificar que no exista un juego excesivo o ruidos anormales. Determinando que la direccin no presenta ninguna falla.
Sistema de suspensin del KIA SOUL 2016
En cuanto a la suspensin del KIA SOUL 2016 se observ que los amortiguadores del lado derecho de la parte delantera y el lado izquierdo posterior se encontraba en mal estado, por lo tanto, se puede constatar que no est cumpliendo con las normativas para pasar la revisin tcnica.
Sistemas de frenos del KIA RIO 2018
En el sistema de frenos del KIA RIO se observ que los discos delanteros del KIA RIO se encontraban desgastados y se procedi a reemplazarlos tambin el lquido de frenos se encontraba en mal estado por ende se procede cambiarlo, se revis las pastillas, zapatas y tambor que estaban a medio uso solo se le realizo una limpieza.
Sistema de direccin del KIA RIO 2018
Para la direccin del KIA RIO 2018 se realiz la inspeccin mecnica para ello se procede a mover la columna de direccin de un lado a otro para verificar que no exista un juego excesivo o ruidos anormales y as determinar que la direccin no presenta fallas y ningn desgaste irregular de los neumticos.
Sistema de suspensin del KIA RIO 2018
El sistema de suspensin Kia Rio 2018 se realiz procedimientos mecnicos para garantizar su funcionamiento, para ello se verifico la presencia de fugas de aceite en los amortiguadores, la condicin de los resortes y el estado de los bujes. En donde este no requiri de cambios de las piezas por se encontraban en ptimas condiciones.
Comparacin de los sistemas de seguridad activa del KIA Soul 2016 y el KIA Rio 2018.
Para este estudio se seleccion el Kia Soul 2016 y el KIA Rio 2018 por su enfoque en la seguridad activa, que incluye tecnologas y sistemas diseados para prevenir accidentes y mejorar el control del vehculo. Ambos modelos cuentan con caractersticas similares como el control electrnico de estabilidad (ESC), que ayuda a mantener la trayectoria en curvas o superficies resbaladizas, y adems el sistema de frenos antibloqueo (ABS), que evita el bloqueo de las ruedas durante frenadas bruscas, adems, el KIA Soul incorpora una distribucin electrnica de fuerza de frenado (EBD), optimizando as la eficiencia de los frenos segn las condiciones de carga y terreno.
Tabla 1
Caractersticas de los vehculos KIA Soul 2016 y KIA Rio 2018.
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Potencia mxima: 123 hp/6300 rpm Torque mximo: 15.4 Nm /4850 rpm |
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Seguridad |
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Control electrnico de estabilidad (ESC) |
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Delantera: Suspensin McPherson Posterior: Suspensin semirrgida |
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Nota. Caractersticas de la seguridad en base a las fichas tcnicas de los vehculos KIA Soul 2016 y KIA Rio 2018.
Resultados
Sistema de direccin
Tanto el KIA Soul 2016 como el KIA rio 2018, cuenta con una direccin elctricamente asistida lo que permite seguridad y confort al realizar maniobras durante la conduccin en altas y bajas velocidades. Este sistema es de tipo cremallera, el motor elctrico se encuentra en el interior de la cabina, a travs de este consigue la asistencia en la direccin reduciendo el esfuerzo en la conduccin.
Pruebas de Convergencia o divergencia en la direccin del KIA Soul 2016 y KIA Rio 2018 en el centro de revisin vehicular en la ciudad de Loja.
En el presente estudio se realiz pruebas de seguridad activa en los vehculos KIA Rio 2018 a combustin y un KIA Soul 2016 elctrico en el centro de revisin vehicular en la ciudad de Loja, con el fin de conocer sus diferencias para poder afirmar que vehculo es ms eficiente. La seleccin del KIA Soul 2016 elctrico se bas en que es accesible en nuestro medio ya que en la ciudad de Loja la mayora son vehculos a combustin.
Para la evaluacin del sistema de direccin se realiz una inspeccin mecatrnica donde se emple un equipo denominado alineador de paso que consiste en una placa deslizante equipada con censores permitiendo determinar cuantitativamente la tendencia al deslizamiento lateral de las ruedas de direccin del vehculo los resultados se presentan en m/km.
En la tabla 2, se muestra la desviacin de las llantas m/km, en donde el KIA Soul se desva 2,10 m/km y el KIA Rio 1,70 m/k, el rango estipulado en el instructivos de revisin tcnica vehicular para el sistema de direccin es de 0 a 4. Se puede determinar que el Kia Rio tiene un mejor desempeo en cuanto a la convergencia y divergencia y que este valor ms cerca de 0 lo que indica una mejor alineacin de ruedas siendo ms eficiente, pero ambos estn dentro de los lmites permitidos lo cual nos da a entender que el equipo si est haciendo las mediciones correctas ya que al KIA Rio el dueo lo hiso alinear un da antes de llevarlo hacer las pruebas, el KIA Soul tiene una direccin electro asistida (EPS), mejorando la maniobrabilidad y el confort al conducir, especialmente en vas asfaltadas y durante maniobras a altas velocidad.
Tabla 2
Comparativa de la Direccin del KIA Soul 2016 y del KIA Rio 2018.
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KIA Soul |
Kia Rio |
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Convergencia o divergencia en direccin en superior a la: Unidad: m/km Valor: 2,10 Lmite: 0,000<=x<=4,000 Calificacin: OK Ubicacin: |
Convergencia o divergencia en direccin en superior a la: Unidad: m/km Valor: 1,70 Limites: 0,000<=x<=4,000 Calificacin: OK Ubicacin: 0 |
Nota: Datos recopilados de la direccin en base revisin tcnica vehicular KIA Soul 2016 y KIA Rio 2018 en la ciudad de Loja.
Sistema de suspensin
Sistema de suspensin del KIA Soul 2016
El Kia Soul 2016 utiliza una suspensin ligera y avanzada, como la McPherson en las cuatro ruedas, que mejora la comodidad y reduce el ruido y las vibraciones.
En los vehculos elctricos (VE) como el KIA SOUL generalmente tienen una distribucin de peso ms baja y centrada debido a la ubicacin de las bateras en el chasis, permitiendo una mejor estabilidad y manejo, lo que puede mejorar la efectividad de la suspensin.
Sistema de suspensin del KIA Rio 2018.
En los vehculos de combustin interna, como el KIA Rio, tienen suspensin delantera McPherson con muelle helicoidal y una trasera eje de torcin con muelle helicoidal ms robustas para soportar el peso y otros componentes mecnicos, lo que puede resultar en una experiencia de conduccin menos suave.
En los vehculos de combustin interna (VCI) tienen un motor ms pesado y un tanque de combustible, lo que puede resultar en una suspensin ms pesada y menos eficiente.
Pruebas de eficacia en la suspensin KIA Soul 2016 y KIA Rio 2018 en el centro de revisin vehicular en la ciudad de Loja.
Para evaluar la suspensin se realiz mediante un banco de pruebas para suspensiones el cual tiene la finalidad de hacer un anlisis breve de los vehculos, para ello estas pruebas miden la eficiencia de las suspensiones delantera y trasera en porcentaje.
En la tabla 3, muestra la suspensin del KIA Soul del Lado Izquierdo Delantero tiene 91%, Lado derecho Delantero 8%, Lado izquierdo trasero 75% y Lado derecho trasero 58%. Por otro lado, en tabla 4, la suspensin del KIA Rio presenta Lado Izquierdo Delantero tiene 92%, Lado derecho Delantero 91%, Lado izquierdo trasero 93% y Lado derecho trasero 94%.
Podemos determinar que KIA Rio 2018 presenta mejores porcentajes en la eficiencia de la suspensin de los cuatro lados con valores >90% ingresando en el rango estipulado en el instructivos de revisin tcnica vehicular que se encuentra del 60% al 100%. Por lo tanto, se puede afirmar que KIA Rio presenta una suspensin ms eficiente que el KIA Soul presentando un menor porcentaje de eficiencia debido a que no se le realiz un cambio de un amortiguador que se observ que estaba en mal estado mediante la revisin mecnica que se le realizo, porque el dueo no quiso cambiarle ya que en ese momento no contaba con presupuesto.
Tabla 3
Comparativa de la Suspensin del KIA Soul 2016.
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Incorrecta eficiencia de suspensin Lado Izquierdo Delantero: Unidad: % Valor: 91,00 Limites: 60,001<=x<100,0 Calificacin: OK Ubicacin: 19 Incorrecta eficiencia de suspensin Lado derecho Delantero: Unidad: % Valor: 8,00 Limites: 60,001<=x<100,0 Calificacin: OK Ubicacin: 18 |
Incorrecta eficiencia de suspensin Lado izquierdo Trasero: Unidad: % Valor: 75,00 Limites: 60,001<=x<100,0 Calificacin: OK Ubicacin: 18 Incorrecta eficiencia de suspensin Lado derecho Trasero: Unidad: % Valor: 58,00 Limites: 60,001<=x<100,0 Calificacin: OK Ubicacin: 19 |
Nota: Datos recopilados de la suspensin en base revisin tcnica vehicular KIA Soul 2016 en la ciudad de Loja.
Tabla 4
Comparativa de la Suspensin del KIA Rio 2018.
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KIA Rio 2018 |
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Incorrecta eficiencia de suspensin Lado izquierdo Delantero: Unidad % Valor: 92,00 Limites: 60,001<=x<100,0 Calificacin OK Ubicacin: 18 Incorrecta eficiencia de suspensin Lado derecho Delantero: Unidad: % Valor: 91,00 Limites: 60,001<=x<100,0 Calificacin OK Ubicacin: 19 |
Incorrecta eficiencia de suspensin Lado izquierdo Trasero: Unidad: % Valor: 93,00 Limites: 60,001<=x<100,0 Calificacin OK Ubicacin: 18 Incorrecta eficiencia de suspensin Lado derecho Trasero: Unidad: % Valor: 94,00 Limites: 60,001<=x<100,0 Calificacin: OK Ubicacin: 19 |
Nota Datos recopilados de la suspensin en base revisin tcnica vehicular KIA Rio 2018 en la ciudad de Loja.
Sistema de frenos
Sistema de freno del KIA Soul 2016
El KIA Soul utiliza discos slidos tanto en los frenos delanteros como traseros, lo que ofrece un rendimiento de frenado ms eficiente al momento de detener el vehculo.
El KIA Soul incorpora un sistema tecnolgico ms avanzado de freno de mano electrnico (EPB), que facilita el uso y mejora la seguridad al activarse automticamente en ciertas condiciones. Adems, incluye asistencia en frenos antibloqueo ABS es un sistema de seguridad del vehculo lo que permite que las rudas se bloquen al frenar bruscamente.
Sistema de freno del KIA Rio 2018
El KIA Rio tiene discos solidos en la parte delantera y en la parte posterior cuanta con frenos de tambor en comparacin con el vehculo elctrico es menos eficiente en condiciones exigentes en descensos prolongado en el frenado del vehculo.
En cambio, el KIA Rio no cuenta con la avanzada tecnologa que incorpora un vehculo elctrico, ya que cuenta con un freno que se lo acciona de forma manual ya que es una desventaja en trminos de confort.
Pruebas de frenos KIA Soul 2016 y KIA Rio 2018 en el centro de revisin vehicular en la ciudad de Loja.
Para realizar la prueba de frenado se utiliza un equipo denominado frenmetro, es un equipo mecatrnico compuesto de dos rodillos giratorios accionados cada uno por un potente motor elctrico preparados para recibir, por separado, los neumticos de cada eje. Los rodillos estn conectados a un tablero de control donde los sensores indican el porcentaje de esfuerzo realizado para detener cada rueda. Con estos valores calculados en Newtons se obtiene el porcentaje de eficacia y desequilibrio.
Medicin de Eficacia y Desequilibrio en el Frenmetro
Para calcular la eficacia y desequilibrio de un vehculo en el frenmetro, se realiza de la siguiente manera:
Se procede a dirigir al vehculo hacia los rodillos del frenmetro dnde se tomar primero el peso del vehculo por cada eje.
Una vez tomado el peso se procede a accionar los rodillos los cuales giran a la velocidad especificada de 5km/h con la palanca de cambios del vehculo en posicin neutral.
Accionado los rodillos se proceder a calcular el porcentaje de eficacia y desequilibrio de cada eje accionando el pedal de frenos comenzando con el eje delantero, despus con el eje posterior donde tambin se calcular el freno de estacionamiento.
Una vez que el vehculo termine de pasar por el frenmetro los resultados de la prueba se muestran en el monitor que est conectado con el equipo mecatrnico a travs del Software Eurosystem donde se mostrara el porcentaje de eficacia y desequilibrio.
Eficacia en el frenado
Para analizar la eficacia procedimos a utilizar la siguiente ecuacin:
Donde:
E = Valor de la Eficacia, expresado en porcentaje
F = Suma de todas las fuerzas de frenado (en Newtons = N) (Suma de las lecturas del frenmetro de todas ruedas, en Newtons)
P = masa del vehculo, en el momento de la prueba (en Kg)
Desequilibrio en el frenado
El Desequilibrio se obtiene con la siguiente frmula:
Donde:
D = a desequilibrio mximo registrado en el instante de la mxima frenada.
Fm = mayor fuerza de frenado obtenida en uno de los neumticos de un mismo eje
Fi = menor fuerza de frenado obtenida en uno de los neumticos de un mismo eje
Eficacia y Desequilibrio en el Frenmetro de eje delantero del KIA Soul
Se observa la primera medicin con el frenmetro en el freno del eje delantero del Kia Soul, mostrando un peso de 1,004 kg obtuvo un 61,12% de eficacia de frenado, con una fuerza de frenado de 3,12 kN en la rueda izquierda, tambin 2,90 kN en la rueda derecha y un desequilibrio del 7,05%.
Figura 4. Resultados del Freno de Servicio en el Eje delantero del KIA Soul 2016
Clculo de Eficacia y desequilibrio de Frenado - Eje Delantero.
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Podemos observar las ecuaciones resueltas de las mediciones de eficacia y desequilibrio obtenidas por el frenmetro son correctas con respecto a la eficacia, por otro lado, el desequilibrio tiene 10%, encontrndose en el rango de umbrales de OK (No hay defectos) establecidos por la Centro de Revisin Tcnica Vehicular.
Eficacia y Desequilibrio en el Frenmetro de eje posterior del KIA Soul
En la segunda medicin con el frenmetro realizado en freno del eje trasero del Kia Soul mostro un peso de 0,767 kg el cual obtuvo un 72% de eficacia de frenado, con una fuerza de frenado de 2,59 kN en la rueda izquierda, tambin 2,82 kN en la rueda derecha y un desequilibrio del 8,16% (figura 5).
Figura 5 Resultados del Freno de Servicio en el Eje Posterior KIA Soul 2016
Clculo de Eficacia y desequilibrio de Frenado - Eje trasero.
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Se observa las ecuaciones resueltas de las mediciones de eficacia y desequilibrio obtenidas por el frenmetro son correctas con respecto a la eficacia del eje trasero, por otro lado, el desequilibrio tiene 8,16%, encontrndose en el rango de umbrales de OK (No hay defectos) establecidos por la Centro de Revisin Tcnica Vehicular.
Clculo de Eficacia Total del Freno de Servicio del Vehculo KIA Sour
Resuelta la ecuacin podremos apreciar que logro aprobar la revisin de frenos con un 66% de eficacia total de frenado. Se puede apreciar en el reporte de resultados otorgada por el Centro de Revisin Tcnica Vehicular, el vehculo a nivel de frenos se encuentra en el Umbral de OK que indica que es aceptable.
Eficacia de Eficacia y Desequilibrio en el Frenmetro de eje delantero del KIA Rio
Se realizo la primera medicin con el Frenmetro del freno del eje delantero en el Kia Rio como podemos observar en la figura 6. Se obtuvo que el vehculo tiene un peso de 0,746 kg y un 54,52 % de eficacia de frenado, con una fuerza de frenado de 1,89 kN en la rueda izquierda, tambin 2,10 kN en la rueda derecha y un desequilibrio del 10%.
Figura 6. Resultado del Freno de Servicio del KIA Rio 2018
Clculo de Eficacia y desequilibrio de Frenado - Eje Delantero.
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Podemos observar las ecuaciones resueltas de las mediciones de eficacia y desequilibrio obtenidas por el frenmetro son correctas con respecto a la eficacia, por otro lado, el desequilibrio tiene 10%, sin embargo, se encuentra en el rango de umbrales de OK (No hay defectos) establecidos por la Centro de Revisin Tcnica Vehicular.
Eficacia de Eficacia y Desequilibrio en el Frenmetro de eje posterior del KIA Rio
De igual manera se realiz la medicin con el frenmetro del eje posterior del Kia Rio como se observa en la figura 7. Se obtuvo los siguientes datos el peso 0,549 kg, fuerza de frenado de 1,56 kN en la rueda izquierda, tambin 1,57 kN en la rueda derecha y un desequilibrio del 0,65%.
Figura 7 Resultados del Freno de Servicio en el Vehculo KIA Rio 2018
Clculo de Eficacia y desequilibrio de Frenado - Eje trasero.
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Podemos observar las ecuaciones resueltas de las mediciones de eficacia y desequilibrio obtenidas por el frenmetro son correctas con respecto a la eficacia, por otro lado, el desequilibrio tiene 0,65% presentando algunos inconvenientes, pero sin embargo se encuentra en el rango de umbrales de OK (No hay defectos) establecidos por la Centro de Revisin Tcnica Vehicular
Clculo de Eficacia Total del Freno de Servicio del Vehculo KIA Rio
Una vez resuelta la ecuacin podremos observar que, a pesar de este defecto en el eje posterior del freno de servicio el Kia Rio logro aprobar la revisin de frenos con un 56% de eficacia total de frenado. Como podremos apreciar en el reporte de resultados otorgada por el Centro de Revisin Tcnica Vehicular, el vehculo a nivel de frenos se encuentra en el Umbral de defectos tipo 2 (deficiente chequear, pero el vehculo aprueba).
Mediante las pruebas realizadas de eficacia de frenado se puede determinar que el Kia Soul tiene un mayor porcentaje de 66% encontrndose dentro del rango establecido por el centro de revisin tcnica vehicular de 65% al 100%, en cuanto al kia Rio presento una incorrecta eficacia del 56% encontrndose fuera del rango permitido. Por otro lado, el desequilibrio el Kia Soul y el Kia Rio se encuentran dentro del parmetro establecido por la revisin de 0,000 a 14,999 (tabla 5,6).
A pesar de que el vehculo haya ha probado la revisin tcnica vehicular a nivel de frenos. Eso no significa que la eficacia total de frenado sea ptima para garantizar que el sistema se encuentra en perfectas condiciones, ya que como podemos apreciar a travs de las evaluaciones el vehculo es detenido casi en su totalidad por los frenos delanteros ya que la eficacia del eje posterior es muy baja.
Tabla 5 Comparativa de los frenos del KIA Soul 2016.
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KIA Soul |
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Desequilibrio del freno de servicio en el eje 1 Unidad: % Valor: 7,00 Limites: 0,000<=x<14.999 Calificacin: OK Ubicacin: 0 |
Desequilibrio en servicio de frenos en 2 ejes Valor: 8,00 Limites: 0.000<=x<14,999 Calificacin: Ok Ubicacin: - |
Nota Datos recopilados del sistema de frenos en base revisin tcnica vehicular Kia Soul 2018 en la ciudad de Loja.
Tabla 6 Comparativa de los Frenos del KIA Rio 2018
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Desequilibrio del freno de servicio en el 1 eje Unidad: % Valor: 10,00 Limites: 0,000<=x<14,999 Calificacin: OK Ubicacin: 0 |
Desequilibrio del servicio de frenos en 2 ejes Valor:1,00 Limites: 0,000<=x<14,999 Calificacin: Ok |
Nota Datos recopilados del sistema de frenos en base revisin tcnica vehicular KIA Rio 2018 en la ciudad de Loja.
En la table 7, muestra el resultado de las pruebas mecatrnicas del KIA sol y KIA Rio, obteniendo que el vehculo Kia Soul tiene una convergencia o divergencia de la direccin de 2,10 m/km y Kia Rio de 1,70 m/km, por lo cual podemos concluir que el Kia Rio con un valor de 1,70 es eficiente ya que su valor est ms cerca de cero lo que indica una mejor alineacin de ruedas y as mismo est dentro del rango 0,000<=x<=4,000 estipulado por la revisin tcnica vehicular y teniendo una calificacin de OK (no hay defecto).
En cuanto al sistema de suspensin del kia Soul tenemos una eficacia de la suspensin del primer eje 91 %, incorrecta eficacia de la suspensin del primer eje 8% este valor nos indica que existe un problema en el amortiguador en lado derecho, y el desequilibrio del 83% indicando que no est dentro del rango permitido 0,000<=x<=25,000, por lo cual no pasa la revisin encontrndose en una calificacin de tipo 3. Por otro lado, el Desequilibrio de suspensin del eje delantero y posterior el kia rio tiene un desequilibrio de 1% lo cual nos muestra que est en perfectas condiciones y se encuentra dentro del rango establecido por la RTV, obteniendo una calificacin de OK (no hay defecto).
El Kia Rio presenta una eficacia de la suspensin del primer eje 92 % y 91%, indicando que est en el rango permitido 60,001<=x<=100,0 por la CRTV, obteniendo un desequilibrio de 1%, siendo un valor ms cercano de 0 indicando un equilibrio casi ideal en la suspensin lo que indica un manejo ms suave y mayor seguridad. Po otro las suspensiones de la parte posterior (93% y 94%) en cuanto a la eficiencia y desequilibrio (1%) se encuentra dentro del rango establecido por la RTV, obteniendo una calificacin de OK (no hay defecto).
Segn los resultados obtenidos por el centro de revisin tcnica vehicular, podemos determinar que el KIA Rio tiene una incorrecta eficacia del freno de servicio que es del 56% por falta de calibracin, en el vehculo KIA Soul tiene en cambio una correcta eficacia del freno de servicio con un 66% el cual podemos considerar que los elementos que del sistema se encuentran en buen estado por lo tanto se encuentra dentro de los lmites establecidos.
En cuanto al desequilibrio del freno de servicio en el primer eje se encuentra dentro del lmite permitido (0-14%), en donde el Kia Soul tiene 7% y el Kia Rio 10%. En el segundo eje, el Kia Rio presenta un desequilibrio de solo 1%, muy por debajo del lmite, mientras que el Kia Soul tiene un 8%, dentro del rango permitido. En general, el Kia Soul es ms eficaz en el frenado, pero ambos cumplen con los lmites de desequilibrio establecidos.
Tabla 7 Resultados de las pruebas mecatrnicas de los sistemas de seguridad del KIA Soul y KIA Rio
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Kia Rio |
Kia Soul |
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DESCRIPCIN |
UNIDAD |
VALOR |
VALOR |
LIMITES |
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m/Km |
1,70 |
2,10 |
0,000<=x<=4,000 |
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% |
92,00 |
91,00 |
60,001<=x<=100,0 |
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Incorrecta eficacia de suspensin de 1 eje |
% |
91,00 |
8,00 |
60,001<=x<=100,0 |
|
Desequilibrio de suspensin de 1er eje |
% |
1,00 |
83,00 |
0,000<=x<=25,000 |
|
Incorrecta Eficacia de suspensin 2do. eje. |
% |
93,00 |
75,00 |
60,001<=x<=100,0 |
|
Incorrecta Eficiencia de Suspensin 2do. Eje. |
% |
94,00 |
58,00 |
60,001<=x<=100,0 |
|
Desequilibrio de Suspensin 2do. Eje. |
% |
1,00 |
17,00 |
0,000<=x<=25,000 |
|
Desequilibrio de Freno De Servicio en el 1er Eje |
% |
10,00 |
7,00 |
0,000<=x<=14.999 |
|
Desequilibrio de Freno de Servicio en 2do Ejes. |
... |
1,00 |
8,00 |
0,000<=x<=14,999 |
|
Incorrecta Eficacia del Freno del Servicio |
% |
56,00 |
66,20 |
66,000<=x<=94,99 |
Resultado de la eficiencia del kia Soul y Kia Rio
En base a la revisin mecnica y las pruebas realizadas en el Centro de revisin vehicular se obtuvo que el Kia Rio se encontr en ptimas condiciones en cuanto a la suspensin y direccin, sin embargo, present una incorrecta eficacia en el freno de servicio por falta de calibracin. Por otro lado, el Kia Soul tuvo una mejor eficacia en el sistema de freno, a comparacin del sistema suspensin y direccin que fueron ineficientes.
Cabe mencionar que los datos se obtuvieron a partir de la revisin del estado de los vehculos donde tuvo mejor eficiencia el Kia Rio, sin embargo, se puede mencionar que el Kia Soul no se encontraba en las mejores condiciones mecnicas incidiendo en el resultado de la revisin vehicular, pero esto no determina que la seguridad activa del kia Rio sea mejor que el Kia Soul, segn la revisin bibliogrfica y de las caractersticas que pudimos ver en la ficha Tcnica el Kia Soul destaca sobre el Kia Rio en cuanto a los sistemas de suspensin, direccin y frenos, ofreciendo un rendimiento ms avanzado y seguro, cuenta con una suspensin independiente en las cuatro ruedas, que proporciona mayor estabilidad y confort en diferentes tipos de terreno, as mismo incorpora un sistema de direccin elctrica asistida, mejorando la maniobrabilidad y la respuesta en curvas. Por ltimo, incorpora frenos de discos ventilados en las cuatro ruedas proporcionando eficiencia en el frenado y adicional cuenta con el freno regenerativo, por tal motivo el Kia Soul se posiciona como la mejor opcin en trminos de seguridad activa gracias a los sistemas y tecnologas que tiene incorporados ayudando a prevenir accidentes y mejorando la estabilidad del vehculo.
Conclusiones
Se identific y se describi los principales sistemas de seguridad activa en vehculos elctricos como la direccin, suspensin y frenos, revelando un panorama en constante evolucin, donde la innovacin y la tecnologa juegan un papel crucial en la mejora de la seguridad vial, destacando la importancia de seguir investigando y desarrollando estas soluciones para maximizar su efectividad.
Se evalu el desempeo del Kia Soul y Kia Rio, mediante la revisin mecnica y las pruebas realizadas en el Centro de revisin vehicular, en donde el Kia Rio tuvo mejor eficiencia en la direccin (convergencia y divergencia 1,70 m/km) y suspensin delantera (92% y 91%) y posterior (93% y 94%), sin embargo, se puede mencionar que el Kia Soul no se encontraba en las mejores condiciones mecnicas incidiendo en el resultado de la revisin vehicular obteniendo una mejor eficacia solo en el sistema de freno (66%). Pero los vehculos elctricos tienden a ofrecer un desempeo superior en ciertos sistemas de seguridad activa a comparacin a los de combustin, gracias a su diseo y tecnologa avanzada.
Se propuso recomendaciones en base a la revisin bibliogrfica de los sistemas de seguridad y a los criterios proporcionados, proponiendo mejoras en la seguridad activa, siendo un rol cada vez ms decisivo, y este anlisis buscar brindar una comprensin ms profunda y precisa sobre cmo optimizar estas tecnologas para reducir los accidentes y preservar vidas en las vas.
Anexos
Anexo1. Centro de revisin vehicular en la ciudad de Loja
Anexo 2. Reporte del resultado de revisin del Kia Rio
Anexo 3. Reporte del resultado de revisin del Kia Sour
Anexo 4. Banco de pruebas de suspensin, direccin, frenado
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2025 por los autores. Este artculo es de acceso abierto y distribuido segn los trminos y condiciones de la licencia Creative Commons Atribucin-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)
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