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Revista Energía Mecánica Innovación y Futuro, VII Edición 2018, No. 5 (14)
Artículo Cientíco / Scientic Paper
ENERGÍA MECÁNICA INNOVACIÓN Y FUTURO
No. 7 Vol. 1 / 2018 (14) ISSN 1390 - 7395 (5/14)
ESPE
REYES G., CASTILLO J., ESTÉVEZ A., MONTAÑO P., CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DE LOS PARABRISAS DE FABRICACIÓN
NACIONAL.
CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS DE LOS PARABRISAS DE FABRICACIÓN
NACIONAL.
MECHANICAL CHARACTERISTICS OF THE WINDSCREES OF NATIONAL
MANUFACTURING.
Guillermo Gorky Reyes Campaña
1
, José Andrés Castillo Reyes
2
, Alejandro Antonio Estévez Jiménez
3
, Patricio Andrés Montaño Arce
4
1
Universidad Internacional del Ecuador - UIDE, Facultad de Ingeniería Automotriz, Av. Jorge Fernández y Simón Bolívar
1
gureyesca@uide.edu.ec,
2
acastillo@uide.edu.ec,
3
alestevezji@uide.edu.ec,
4
pamontanoar@uide.edu.ec
RESUMEN
Debido al papel esencial que el parabrisas desempeña
en el vehículo, y las distintas calidades que se
comercializan en el Ecuador se analizaron diferentes
tipos de parabrisas que se ofertan en el territorio
ecuatoriano cumpliendo con la norma INEN 1669.
Para esto se realizó ensayos destructivos, para obtener
una valoración y validación de dichos parabrisas, y
comprobar si cumplen con la normativa, la cual detalla
las especicaciones técnicas que tendrá los vidrios de
seguridad automotrices. Los ensayos mostraron que
en el país se realizan productos de calidad que llegan
a cumplir los estándares nacionales e internacionales,
los mimos que velan por la seguridad de los ocupantes.
A partir de los análisis realizados se determinó que
los parabrisas nacionales e importados cumplen la
normativa ecuatoriana.
Palabras clave:
Normativas, parabrisas, ensayos destructivos.
ABSTRACT
Due to the essential role that the windshield plays
in the vehicle, and the different qualities that are
commercialized in Ecuador, different types of
windshields that are offered in the Ecuadorian territory
were analyzed, complying with the INEN 1669 norm.
For this, destructive tests were carried out, for obtain
a valuation and validation of said windshields, and
check if they comply with the regulations, which detail
the technical specications that the automotive safety
glasses will have. The tests showed that in the country
quality products are made that meet national and
international standards, the mimes that ensure the
safety of the occupants. Based on the analyzes carried
out, it was determined that national and imported
windshields comply with Ecuadorian regulations.
Keywords:
Regulations, windscreens, destructive tests.
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1. INTRODUCCIÓN
En vista a la actual situación del país, las altas tasas
arancelarias y las restricciones a las importaciones
impuestas de parte del gobierno hacia la industria
ecuatoriana, ha dado como resultado el encarecimiento
de los productos importados, por tal razón la industria
ecuatoriana con el afán de reducir costos se ha visto
en la necesidad fabricar algunos elementos y piezas
automotrices para cubrir con la demanda que presenta
el país, las mismas que se rigen a las normas y
estándares nacionales que garantizan la seguridad e
integridad del consumidor.
La norma INEN 1669 detalla los requisitos de
seguridad para todos los vidrios automotrices que
se comercializan dentro del territorio Ecuatoriano,
mediante ensayos destructivos se logró comparar
y determinar las características mecánicas de los
parabrisas, concluyendo que los parabrisas que se
comercializan en Ecuador cumplen con las exigencias
locales de fabricación y garantizan la seguridad de sus
ocupantes [1].
Para esta comparación se eligió tres tipos de modelos
de parabrisas en estas incluyó dos muestras locales, y
una regional.
Para asegurar el cumplimiento de la norma INEN
1669 se realizó ensayos destructivos, permitiendo así
comparar en las diferentes muestras de parabrisas,
determinando que los parabrisas que se comercializan
en el Ecuador si cumplen con todos los requisitos y
normativas internacionales sin excepción alguna.
2. MÉTODOS Y MATERIALES
El parabrisas es una pantalla transparente que protege
a los ocupantes de un vehículo, es un elemento de
suma importancia ya q aporta al automóvil seguridad
tanto activa como pasiva. [2] Este elemento aísla el
habitáculo del vehículo con el medio ambiente (lluvia,
viento, polvo, etc).
Según el reglamento 43 de la Comisión Europea el
parabrisas será de fabricación laminada; dicho elemento
consta de 3 piezas: dos láminas de cristal de un grosor
aproximado de 2,1 mm cada una, y una lámina de
PVB, con un grosor aproximado de 0,76mm. [3]. El
Polivinil Butiral (PVB) es una película plástica de alta
resistencia elástica. En caso de rotura los trozos de
vidrio quedan adheridos a la lámina de PVB impidiendo
su desprendimiento y caída, manteniendo el conjunto
dentro del marco y sin interrumpir la visión. También,
en caso de impacto de personas u objetos, actúa como
barrera de protección y retención, evitando su traspaso
y caída al vacío [4]. La composición del conjunto del
parabrisas va como se observa en la gura 1.
Figura 1: Composición del parabrisas [5]
La presencia de PVB mejora las propiedades
acústicas y aporta con protección contra la radiación
ultravioleta. [5]
2.1 Impacto de Parabrisas
Impacto se reere a todo choque violento de una
cosa en movimiento contra otra, especialmente de
un proyectil contra un blanco [6]. Según un estudio
realizado por una empresa regional en el 2009 el
cristal más susceptible a roturas de todo el vehículo es
el parabrisas, como se observa en el siguiente gráco.
[7]
Figura 2: Porcentaje de rotura de cristales [7]
De igual manera un estudio realizado por la misma
empresa en el 2004 en Francia, determinaron cuales
son las principales causas de roturas en los parabrisas,
como se observa en el graco a continuación. [7]
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Figura 3: Principales causas de rotura [7]
2.2 Daños en Parabrisas
Existen varios tipos de daños que afectan al parabrisas,
como el desgaste supercial, no presenta ningún tipo
de impacto que perjudique o empeore su estado. [7]
Figura 4: Desgaste supercial [7]
El ojo de buey se considera como un pequeño hoyo
en la zona de impacto que se prolonga con una sura
cónica, misma que llega hasta la capa interna del PVB
[8]
Figura 5: Ojo de buey [8]
Otro daño es considerado a la rotura en estrella, es la
más común entre los golpes, suele producirse cuando
existen tensiones locales en el vidrio.
Figura 6: Rotura en estrella [8]
Otro factor como el clima, la variación de temperatura
y la humedad provocan un comportamiento diferente
en parabrisas, aumentando el riesgo de que se
produzca un daño o agravando daños ya presentados.
Ya que el parabrisas proporciona un aislamiento con
el exterior, tanto la cara interna como externa del
mismo son sustancialmente diferentes. También se
toma en cuenta si existen salidas del sistema de aire
acondicionado o calefacción cerca del cristal, ya que
provocan un contraste o diferencia de temperatura.
La velocidad de calentamiento o enfriamiento,
inuyen directamente en la resistencia del parabrisas
en situaciones externas, de manera que si se produce
cambios bruscos en un periodo corto de tiempo
provoca una tensión térmica, ocasionando la apertura
de una micro grieta., considerado a la energía cinética
total de todos los átomos o moléculas de una sustancia.
[9].
Se realizaron tres ensayos destructivos para validar
si los parabrisas nacionales e importados cumplen
con estándares de seguridad establecidos por la norma
INEN 1669, y con algunas normativas internacionales.
Para realizar esta investigación, se utilizó 3 muestras
de parabrisas de 3 diferentes fabricantes, como se
observa en la siguiente tabla.
Tabla 1: Tabla de muestras
Nacionalmente existen varias normativas para vidrios
de seguridad que se encuentran en el reglamento 084
y en la norma INEN 1669.
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Reglamento RTE 084.
Establece los requisitos mínimos de seguridad que
cumplen los vidrios de seguridad empleados en
vehículos con el objetivo de proteger la seguridad y
vida de los ocupantes. Este reglamento es obligatorio
para todos los vidrios de seguridad que se distribuyan
dentro del territorio ecuatoriano. Se determinará
el cumplimento y conformidad de este reglamento
mediante la norma INEN 1669.
Norma NTE INEN 1669.
Esta norma establece los requisitos necesarios para
los vidrios de automóviles terrestres, tanto parabrisas,
lunetas, vidrios laterales sean estos jos o móviles de
fabricación nacional e importados.
Figura 8: Soporte de muestras.
Impacto con esfera de acero INEN 1723.
Esta norma es utilizada para determinar la resistencia
al impacto en los vidrios de los automotores y consiste
en soltar dos esferas sólidas de acero endurecido desde
una altura de 4 metros, sin que se dé ningún impulso,
primero la una con 227g de masa y después la otra
con una masa de 2,26 kg., impactando la cara frontal
de la muestra. El ensayo será satisfactorio siempre y
cuando la muestra no presente traspaso después de 5
segundos de impacto [10].
Impacto con cabeza de maniquí INEN 1724
La norma técnica ecuatoriana NTE INEN 1724 [11],
es una traducción idéntica de la Norma Internacional
ISO 1724:2003 [12]. Consiste en soltar una cabeza
de maniquí con una masa de 10 kg, desde una altura
de 1,5 metros. El ensayo será satisfactorio siempre y
cuando las primeras rajaduras no superaran 80 mm
del punto de impacto, no exista perdida de adherencia,
ni exposición de la lámina (200mm
2
), la masa de
astillas no será mayor que 20g. y la rajadura mayor no
excederá los 30 mm de longitud
Impacto con dardo de metal INEN 1725.
Esta norma aplica únicamente a los vidrios laminados,
consiste en soltar un dardo con masa de 200 g desde
una altura de altura de 9,14 metros. El ensayo será
satisfactorio siempre y cuando el dardo no atraviese la
muestra, la muestra no se rompa en pedazos grandes, la
pérdida de adherencia será nula y no exista exposición
de la lámina.
Es importante mencionar que todas las muestras
fueron acondicionadas por un periodo de 4 horas
a una temperatura a 20 grados centígrados y con
una humedad relativa a 60%. [13]. La normativa
nacional se respalda y tiene relación con varas
normas extranjeras, en este caso las comparamos
con la normativa norteamericana ANSI Z26.1 [14],
venezolana COVENIN 199, y con la internacional
ISO 3537 [15].
Tabla 2: Condiciones para el ensayo, normas internacionales.
3. DISCUSIÓN DE RESULTADOS
Impacto con esfera de acero:
Después de realizar los ensayos de impacto con esfera
de acero, con todas las muestras de los tres fabricantes
generó un resultado positivo ya que todas las probetas
de todos los fabricantes no lograron un traspaso de la
esfera después de 5 segundos de impacto. Siendo esta
la única condición para que se genere un resultado
positivo según la normativa INEN 1669.
El resultado del ensayo con esfera de acero en todas
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las muestras de los fabricantes X, Y, Z, no presenta
traspaso alguno.
Impacto con cabeza de maniquí:
Es importante mencionar que dicho ensayo es
considerado como opcional según la norma INEN
1669, sin embargo, para la determinación de resultados
de investigación se consideró fundamental, se realizó
y genero los siguientes resultados:
Fabricante X: Las muestras del fabricante X generaron
un resultado positivo ya que ellas no presentaron
ninguna condición establecida por la norma INEN
1660. Como se observa en la siguiente tabla.
Tabla 3: Resultados del fabricante X.
Fabricante Y: Las muestras de este fabricante
obtuvieron algunos valores elevados, sin embargo, se
encuentran dentro los valores requeridos por la norma
INEN 1669; como se observa en la siguiente tabla.
Tabla 4: Resultados fabricante Y.
Fabricante Z: Después de realizar el ensayo de
impacto con cabeza de maniquí se obtuvieron los
siguientes resultados como se observa en la tabla a
continuación, sin embargo, los resultados obtenidos
en algunos puntos son bastante elevados y casi llegan
a los rangos de tolerancia establecidos por la norma
INEN 1669.
Tabla 5: Resultados fabricante Z.
En todas las muestras de los fabricantes X, Y, Z, se
encontró que no existe ningún tipo de exposición de
la lámina.
Impacto con dardo de metal:
Después de realizar el ensayo con dardo de metal
se determinó que todas las muestras de los tres
fabricantes tienen resultados positivos ya que ninguno
presento fragmentación, traspaso del dardo, no existió
exposición de la lámina ni perdida de adherencia
como lo menciona la norma INEN 1669.
Con los resultados de las muestras de los fabricantes
X, Y, Z; se realizó una valoración nal de los
resultados obtenidos a lo largo de los tres ensayos,
como se observa a continuación; siendo (3) Bueno,
(2) Regular y (1) Malo.
Tabla 6: Valoración nal de ensayo de los Fabricantes
COMPARATIVA RESULTADOS
Los valores generados para la obtención de los datos
cuantitativos fueron tomados en condiciones reales en
la ciudad de Quito, ya que muchos de los datos que
se obtiene en los manuales técnicos se lo estudia en
condiciones ideales, por lo que se utilizó una normativa
local, INEN 1669, que paralelamente tiene valores
esenciales para la fabricación y comercialización
de parabrisas, cuyos datos se observa en las tablas
subsiguientes.
Figura 9: Graco de resultados muestras Y.
Una vez realizada la valoración a cada prueba se le
asignó un porcentaje de acuerdo a su importancia, de
manera que las pruebas de impacto con esfera de acero
y dardo de metal se les asigno un 40%, mientras que al
impacto con maniquí un 20% ya que dicha prueba es
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considerada opcional según la norma INEN 1669 [1],
como se observa en la siguiente tabla.
Tabla 7: Pruebas de impacto de los fabricantes en porcentajes de
acuerdo a su importancia
En el siguiente graco se observa el resultado obtenido
en porcentaje, de cada uno de los fabricantes, según
cada una de las pruebas, y el porcentaje total obtenido
por cada fabricante según el sumatorio total de cada
prueba. Si bien todos los fabricantes logran superar los
tres ensayos de impacto realizados, existen algunos
que presentan mejores características de seguridad,
como es el caso del fabricante X.
Figura 10: Grao de porcentajes individual y total de fabricantes.
Con la gura 10 se demuestra que el fabricante X
supera en el 5% de características de seguridad que
le fabricante Z que es el que dio resultados más bajos,
con un 91%, sin embargo, para generar una mejor
apreciación de los resultados obtenidos se generó
una tabla y un gráco donde se muestra como serían
los resultados obtenidos si el ensayo de cabeza de
maniquí fuera obligatorio según la norma INEN 1669.
De manera que el máximo porcentaje para todas las
pruebas es de 33,3%.
Tabla 8: Pruebas de impacto de los fabricantes n porcentajes
De esta manera las muestras del fabricante local
X son las que presentan mejor características en
comparación con los otros fabricantes, el local y el
regional como se indica en la siguiente gura.
Figura 11: Grao de porcentajes individual y total de fabricantes.
En la gura 11 se observa un máximo porcentaje del
33,3% y se demuestra que el fabricante X supera en
un 7% de margen de seguridad al fabricante Z el cual
presento el menor porcentaje, alcanzado el 85%.
4. CONCLUSIONES
Se concluye que los parabrisas fabricados y
comercializados en el Ecuador cumplen con todos
los requisitos de calidad y seguridad que establece la
norma INEN 1669, como se observa en los resultados
obtenidos de los ensayos destructivos, garantizando
así la seguridad y bienestar de los ocupantes.
Al nivel nacional todas las pruebas que se realizan
generan un proceso, sin embargo, las normativas
internacionales establecen el ensayo de impacto con
cabeza de maniquí como requisito, la norma INEN
1669 no considera como requisito esta prueba, sin
embargo, realizar esta prueba es importante debido a
que se comprueba la absorción de impacto que tiene el
parabrisas, y si este es capaz de garantizar el bienestar
de los ocupantes.
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5. REFERENCIAS
[1] INEN, “VIDRIOS DE SEGURIDAD PARA
AUTOMOTORES. INEN 1669,” 2015. [Online].
Available: http://www.normalizacion.gob.ec/
wp-content/uploads/downloads/2015/2015/
ACO/27022015/1669-1-Enm.pdf.
[2] M. R. CRUZ, “INGENIERIA DE PROCESOS
EN EL DISEÑO Y FABRICACIÓN DE
PARABRISAS PARA AUTOBUS,” 2012.
[Online]. Available: http://avalon.cuautitlan2.
unam.mx/biblioteca/tesis/1047.pdf.
[3] C. E. p. E. d. l. N. U. (CEPE), “Reglamento no
43 de la Comisión Económica para Europa de
las Naciones Unidas,” 2013. [Online]. Available:
http://infonorma.gencat.cat/pdf/20197089.pdf.
[4] Blindex, “Cristal Laminado Blindex,”
[Online]. Available: http://www.lirquen.cl/
site/archivos/56/productos/cod_producto_3/
downloads/PDFm_BLINDEX_SEG.pdf.
[5] E. Universidad de Oviedo, “Leccion Vidrio,
tranformacion,” [Online]. Available: http://
www6.uniovi.es/usr/fblanco/Leccion18.
VIDRIO.TransformacionesVIDRIO.pdf.
[6] O. D. Online, “Denicion de impacto,” [Online].
Available: https://es.oxforddictionaries.com/
denicion/impacto.
[7] Carglass, “Informe de resultados de parabrisas de
impacto a la rotura,” 2009. [Online]. Available:
http://imagenes.racc.es/pub/ficheros/adjuntos/
adjuntos_carglass_jzq_e93cebc3.pdf.
[8] F. Carrera Salvador, “Reparacion de parabrisas
laminados,” [Online]. Available: http://www.
appcesvimap.com/revista/revista12/pdfs/
Parabrisas.pdf.
[9] U. d. C. D. d. G. DGEO, “CALOR Y LA
PRIMERA LEY DE LA TERMODINAMICA.,”
[Online]. Available: http://old.dgeo.udec.
cl/~juaninzunza/docencia/sica/cap13.pdf.
[10] INEN, “VIDRIOS DE SEGURIDAD
DETERMINACION DE LA RESISTENCIA AL
IMPACTO CON ESFERA DE ACERO,” 2011.
[Online]. Available: https://ia801900.us.archive.
org/21/items/ec.nte.1723.2011/ec.nte.1723.2011.
pdf.
[11] INEN, “VEHÍCULOS DE CARRETERA.
CONECTORES PARA UNIONES
ELÉCTRICAS ENTRE VEHÍCULOS
TRACTORES Y VEHÍCULOS
REMOLCADOS,” 2014. [Online]. Available:
http://www.normalizacion.gob.ec/wp-content/
uploads/downloads/2014/EXTRACTO_2014/
AOC/nte_inen_iso_1724extracto.pdf.
[12] ISO, “Vehículos de carretera - Conectores para
la conexión eléctrica de vehículos remolcados
y remolcados - Conector de 7 polos tipo 12
N (normal) para vehículos con tensión de
alimentación nominal de 12 V,” 2003. [Online].
Available: https://www.iso.org/standard/30212.
html.
[13] INEN, “VIDRIOS DE SEGURDAD
DETERMINACIO DE LA RESISTENCIA AL
IMPACTO CON DARDO,” 2011. [Online].
Available: https://ia601600.us.archive.org/14/
items/ec.nte.1725.2011/ec.nte.1725.2011.pdf.
[14] ANSI, “American National Standard for
Safety Glazing Materials for Glazing Motor
Vehicles and Motor Vehicle Equipment,” 2007.
[Online]. Available: http://www.interautoglass.
org/content/17473/download/clnt/18339_Draft_
ANSI_Z26_11.pdf.
[15] ISO, “Vehículos de carretera - Materiales
de acristalamiento de seguridad - Pruebas
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No. 7 Vol. 1 / 2018 (14) ISSN 1390 - 7395 (5/14)
Artículo Cientíco / Scientic Paper
ESPE
mecánicas,” 2015. [Online]. Available: https://
www.iso.org/standard/56215.html.
6. BIOGRAFÍA
1
Guillermo Gorky Reyes
Campaña - Ingeniero
Mecánico Automotriz,
Coordinador Investigación -
Docente TC Universidad
Internacional del Ecuador,
Director de artículos y
proyectos de investigación,
MSc, Maestría en Sistemas
Automotrices, Phd(c)
Doctorado en Humanidades y Artes con mención en
Educación.
2
José Andrés Castillo Reyes -
Ingeniero Mecánico
Automotriz, Director
Académico - Docente TC
Universidad Internacional del
Ecuador, Director de artículos
y proyectos de investigación,
MSc, Maestría en Gerencia y
Liderazgo Educacional, Phd(c)
Doctorado en Humanidades y Artes con mención en
Educación.
3
Alejandro Antonio Estévez
Jiménez, Ingeniero Mecánico
Automotriz.
4
Patricio Andrés Montaño
Arce, Ingeniero Mecánico
Automotriz.
REGISTRO DE LA PUBLICACIÓN
Fecha recepción 26 octubre 2018
Fecha aceptación 28 noviembre 2018
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NACIONAL.