Nadwozie w kolizjach drogowych - E

50 | KONSTRUKCJE | NADWOZIA
NADWOZIA | KONSTRUKCJE |
Nadwozie w kolizjach drogowych
Toni Seidel
Prezes CTS sp. z o.o.
Siły statyczne i dynamiczne działające na
nośny szkielet samochodu osobowego są
znikome w porównaniu z jego obciążeniami podczas zderzeń z innymi pojazdami lub
z nieruchomymi sztywnymi przeszkodami
czątku w praktycznych testach. Polegały
Mercedes E wszedł do seryjnej produkcji
one na badaniu rzeczywistych skutków
po 150 testach zderzeniowych, obejmują-
zderzenia odpowiednio rozpędzonego po-
cych oprócz sytuacji standardowych także
jazdu ze sztywną przeszkodą. Wyniki tych
rozmaite przypadki przewrócenia (również
prób stały się bardziej reprezentatywne,
wielokrotnego) na boki i dach.
gdy w testowanych samochodach zaczęto
Od lat siedemdziesiątych zeszłego wie-
umieszczać manekiny i za ich pomocą re-
ku prowadzone są też badania skutków
jestrować potencjalne skutki tych symulo-
zderzeń samochodów z pieszymi w celu
wanych wypadków drogowych dla uczest-
rozwijania systemów specjalnej ich ochro-
niczących w nich ludzi.
ny. Pierwszymi rozwiązaniami stosowany-
Od tamtych czasów metody przepro-
mi w tym zakresie były zaokrąglone kształ-
wadzania tzw. crashtestów zostały znacz-
ty przednich części nadwozi, pozbawione
nie udoskonalone tak, by obejmowały nie
ostrych krawędzi klamki, składane luster-
tylko zderzenia czołowe i tylne, lecz także
ka boczne, zakryte mocowania wyciera-
boczne i skośne. Początkowo używano do
czek i rezygnacja ze sztywnych elementów
tego dwóch pojazdów. Potem odwrócono
dekoracyjnych. Obecnie w przodujących
sam mechanizm wywoływania próbnej
konstrukcjach samochodowych wykorzy-
kolizji, stosując uderzanie w nieruchomy
stywane są systemy znacznie bardziej za-
samochód specjalnym taranem o odpo-
awansowane, choć jeszcze nieobowiązu-
wiedniej masie, prędkości i kierunku ru-
jące, jak pochłaniające energię zderzaki,
chu. Nie ma to wpływu na wiarygodność
spojlery z elastycznym podparciem, mięk-
wyników, ponieważ z punktu widzenia
ko deformujące się i samoczynnie pochy-
fizyki ważna jest tylko suma zderzają-
lane maski (pokrywy silników).
cych się mas i prędkość ich wzajemnego
Niezależnie od badań poprzedzających
zbliżania. Rozwój elektroniki umożliwił,
uruchomienie produkcji nowego modelu
dzięki wykorzystywaniu rozmaitych czuj-
większość firm samochodowych bardzo
ników, rejestrowanie z coraz większą do-
dokładnie analizuje przebieg i skutki fak-
kładnością zarówno skutków zderzenia,
tycznych wypadków drogowych z udzia-
jak i jego przebiegu w odniesieniu do róż-
łem pojazdów swej marki.
przewyższających wielokrotnie siłę przy-
nych części pojazdów i ciał manekinów.
ciągania ziemskiego. Oznacza to koniecz-
Później pojawiły się możliwości symulacji
ność stworzenia takiego układu konstruk-
komputerowych tego rodzaju prób, co po-
cyjnego, w którym przedział pasażerski
zwala ograniczać liczbę kosztownych po-
zachowuje maksymalną odporność na
wtórek crashtestów, lecz nigdy nie będzie
odkształcenia, a partie wobec niego ze-
w stanie zastąpić ich całkowicie, gdyż
wnętrzne odkształcają się w sposób kon-
komputer uwzględnia wyłącznie dane do-
trolowany i absorbują dzięki temu znaczną
starczone mu przez omylnego skądinąd
część energii zderzenia. Jest to oczywiście
człowieka.
zadanie konstruktorów pojazdu, lecz bla-
Z czasem próby rzeczywistych zderzeń
charz zajmujący się powypadkową napra-
stały się wręcz obowiązkowym warunkiem
wą nadwozia powinien dokładnie rozu-
homologacji nowych modeli i wersji samo-
mieć zastosowane przez nich rozwiązania,
chodów. Obecnie aż 40 różnych testów
We współczesnych samochodach osobo-
duszkami powietrznymi i pasami bezpie-
by przywrócić je w pełni do pierwotnej
bezpieczeństwa jest wymaganych przed
wych instaluje się rozmaite systemy bez-
czeństwa, systemami przeciwpożarowymi
sprawności.
dopuszczeniem pojazdu do sprzedaży. Czo-
pieczeństwa czynnego, których zadaniem
i dodatkowymi funkcjami ochronnymi
jest zmniejszanie ryzyka występowania
poszczególnych elementów wyposażenia
Testy zderzeniowe
kolizyjnych sytuacji na drogach. Jednak
samochodowego wnętrza, jednak najważ-
Koncepcja podziału samonośnego nad-
nie są one w stanie całkowicie wyelimino-
niejsze znaczenie ma pod tym względem
wozia na strefy podatne (przedział silni-
wać nieszczęśliwych wypadków. Dlatego
zachowanie całej bryły nadwozia w róż-
kowy oraz komora bagażnika) i sztywne
równolegle z nimi stosowane są rozwią-
nych możliwych wariantach zderzeń.
(przedział pasażerski) została opracowana
Odkształcenia przy prędkości zderzenia 15 km/h
Odkształcenia przy prędkości zderzenia 50-60 km/h
W konstrukcjach przednich segmentów
samochodów osobowych występują obecnie
co najmniej dwie strefy o zróżnicowanej
podatności na powypadkowe odkształcenia
czyli ochronie osób uczestniczących w za-
niezależnie od przebiegu wypadku drogo-
ubiegłego wieku. Zgodne z nią wykonanie
• EURO-NCAP, 64,4 km/h, 40 %
• TRIAS47, 50 km/h
• BMW Pole Front, 50 km/h, Middle

istniałej już kolizji przed obrażeniami
wego, chronić znajdujące się w nim osoby
poszczególnych elementów kadłuba sa-
groźnymi dla zdrowia i życia. Ten rodzaj
przed zmiażdżeniem i uszkodzeniem orga-
mochodowego było efektem teoretycznych
zabezpieczeń kojarzy się głównie z po-
nów wewnętrznych na skutek przeciążeń
obliczeń, sprawdzanych niemal od po-
• ECE-R95, 50 km/h 90°
• EURO NCAP, 50 km/h 90°
• EURO NCAP Pole, 29 km/h 90°
Warunki znormalizowanych testów
bez­pieczeństwa biernego nadwozi
Stale:
głębokotłoczna
o podwyższonej wytrzymałości
o wysokiej wytrzymałości
ultrawytrzymała
ultrawytrzymała tłoczona na gorąco
Inne materiały:
stopy aluminiowe
tworzywa sztuczne
Struktura nadwozia w samochodach
osobowych Mercedes-Benz C, GLK, E i S
produkowanych po 2007 roku
Infolinia Hella Gutmann 800 42 55 66
Fot. CTS
przez konstruktorów Mercedesa w połowie
• ECE-R42, 4 km/h
• AZT Rear, 15 km/h, 40%, 10°
• TRIAS33, 50 km/h
Inne testy
• ECE-R42, 4 km/h
• AZT-Front, 15 km/h, 40%, 10°
• Bezpieczeństwo pieszych
do tych prawnych wymogów i tak np. nowy
Fot. Carsarmored
Kadłub o bezpiecznej konstrukcji musi,
Autonaprawa | Marzec 2011
Stworzona przez konstruktorów Mercedesa w połowie ubiegłego wieku i obowiązująca do dzisiaj koncepcja podziału nadwozia
na strefy podatne i sztywne
łowi producenci nie ograniczają się jednak
zania służące bezpieczeństwu biernemu,
51
więcej na www.hella-gutmann.com
Autonaprawa | Marzec 2011