Hvordan krasjetesting fungerer

  • Vlad Krasen
  • 0
  • 1870
  • 261
Bilsikkerhetsbildegalleri

Insurance Institute of Highway Safety / AP
Programmer for krasjetesting redder liv. Se flere bilsikkerhetsbilder.

Crash test dummies har vært gjenstand for kunngjøringer om offentlig tjeneste, tegneserier, parodier, til og med navnet på et band. Ekte krasjetestdummier er imidlertid sanne livreddere som en integrert del av bilkrasjtester. Selv om biler blir litt tryggere hvert år, og dødeligheten er redusert, er bilulykker fremdeles en av de viktigste årsakene til død og skade i USA.

En av grunnene til at biler har blitt tryggere, er på grunn av et veletablert testprogram. I denne artikkelen lærer du alt om krasjetesting for biler, inkludert krasjtestprogrammer, rangeringer, dummier og fremtidige forbedringer. Du vil bli overrasket over hvor mye tanke og forberedelser som går ut på å sikre at trygge biler er på veiene!

- Dummys jobb er å simulere et menneske under et krasj, mens du samler inn data som ikke ville være mulig å samle inn fra en menneskelig okkupant.

Alle frontal krasjtester i USA gjennomføres med samme type dummy, Hybrid III-dummy. Dette garanterer jevn resultat. En dummy er bygget av materialer som etterligner fysiologien i menneskekroppen. Den har for eksempel en ryggrad laget av vekslende lag metallskiver og gummiputer.

Dummiene kommer i forskjellige størrelser (klikk her for å se noen av dummiene), og de er referert til etter persentil og kjønn. For eksempel representerer den mannlige dummy fra femti-persentilen mannlig medianstørrelse - den er større enn halvparten av den mannlige befolkningen og mindre enn den andre halvparten. Dette er den dummy som oftest brukes i krasjetesting. Den veier 77 kg og er 70 tommer eller 1,78 m.

Dummiene inneholder tre typer instrumentering:

  • akselerometre
  • Last sensorer
  • Bevegelsessensorer

akselerometre
Disse enhetene måler akselerasjon i en bestemt retning. Disse dataene kan brukes til å bestemme sannsynligheten for skade. Akselerasjon er hastigheten som hastigheten endres på. Hvis du for eksempel slår hodet inn i en murvegg, endres hastigheten på hodet veldig raskt (noe som kan gjøre vondt!). Men hvis du banker hodet i en pute, endres hastigheten på hodet saktere etter hvert som puten knuser (og det skader ikke!).

Krasjetest-dummy har akselerometre over det hele. Inne i hodedøysen er det et akselerometer som måler akselerasjonen i alle tre retninger (for-akter, opp-ned, venstre-høyre). Det er også akselerometre i brystet, bekkenet, bena, føttene og andre deler av kroppen.


En graf over hodets akselerasjon under en krasjtest

Grafen over viser akselerasjonen av førerens hode under en frontal krasj på 35 mph (56,3 km / t). Legg merke til at det ikke er en jevn verdi, men svinger opp og ned under krasjet. Dette gjenspeiler måten hodet bremser under en krasj, med de høyeste verdiene som kommer når hodet slår harde gjenstander eller kollisjonsputen.

Last sensorer
Inne i dummy er lastsensorer som måler mengden kraft på forskjellige kroppsdeler under et krasj.


Foto høflighet NHTSA
En graf over styrken i sjåføren i lårbenet under et krasj

Grafen over viser kraften i Newtons i førerens lårben (lårbeinet), under en 35 km / t frontal krasj. Den maksimale belastningen i beinet kan brukes til å bestemme sannsynligheten for at det bryter.

Bevegelsessensorer
Disse sensorene blir brukt i kuppens bryst. De måler hvor mye brystet bøyer seg under et brak.


Foto høflighet NHTSA
Brystets avbøyning under en 35 mph frontal påvirkning

Skanningen over viser førerens bøyning av brystet under en krasj. I dette krasjet blir førerkasset komprimert 46 mm. Denne skaden vil være smertefull, men sannsynligvis ikke dødelig.

La oss nå se på en ekte krasjetest.

National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) gjennomfører to typer krasjetester som en del av det nye bilvurderingsprogrammet.

  • 35 mph frontal påvirkning - Ved 56 km / t kjører bilen rett inn i en solid betongbarriere. Dette tilsvarer en bil som beveger seg ved 35 mph og treffer en annen bil med sammenlignbar vekt som beveger seg ved 35 mph.

  • 35-mph sidepåvirkning - En 3 015 kilo (1,368 kg) slede med en deformerbar "støtfanger" løper inn på testkjøretøyets side. Sledens dekk er vinklet. Testen simulerer en bil som krysser et veikryss som sideviskes av en bil som kjører rødt lys. Sleden beveger seg faktisk på 38,5 mph, men når du gjør regnestykket tilsvarer det en sidekollisjon på 35 mph på grunn av hjulene på sleden er vinklet.


Foto høflighet NHTSA
Klikk på dette bildet for en video av en faktisk krasjetest.
(Videotid: 2 min, 33 sek)

Crash Test Paint
Før krasjetestdummiene plasseres i kjøretøyet, bruker forskere maling på dem. Ulike farger på maling påføres de delene av dummienes kropper som mest sannsynlig vil treffe under et krasj. Knepens, ansiktet og områdene på hodeskallen er sammen malt med en annen farge. På bildet nedenfor kan du se at den blå malingen fra fandens ansikt er smurt på kollisjonsputen og at venstre kne (malt rød) traff rattstammen.


Foto høflighet NHTSA
Den flerfargede malingen på dummy viser hvor de forskjellige kroppsdelene traff bilen.

Hvis forskere noterer seg en spesielt stor akselerasjon i dataene fra akselerometre i hodet til den dummy føreren, vil malingsmerkene i bilen indikere hvilken del av kroppen som traff hvilken del av kjøretøyet inne i hytta. Denne informasjonen hjelper forskere med å utvikle forbedringer for å forhindre den typen skader i fremtidige krasjer.


Foto høflighet NHTSA
Forknumrene til passasjersiden slo på dashbordet under styrten. Vær også oppmerksom på at ingenting fra motorrommet trengte inn i kabinen. Motoren på de fleste biler er montert slik at den ved et brak tvinges bakover og nedover slik at den ikke kommer inn i hytta.

La oss ta en titt på en 35-mph frontal påvirkningstest.

Oppsett av kjøretøy
Bildet nedenfor viser en varebil som er klar til å krasje. Dummiene har blitt plassert i bilen og er i posisjon. Alt instrumentet på bilen og dummiene er koblet opp og sjekket. Ballast blir lagt til bilen slik at kjøretøyets vekt - og fordelingen av den vekten - er lik den for et fullastet kjøretøy. En hastighetssensor er montert på bilen og plassert slik at den vil passere gjennom en pickup akkurat når bilen treffer sperringen.


Foto høflighet NHTSA
En minibuss foran en barriere (merk kameraets hastighetssensor)

Det er 15 høyhastighets-kameraer, inkludert flere under bilen som peker oppover. De skyter rundt 1000 bilder per sekund. Deretter er bilen rygget bort fra sperringen og forberedt på å krasje. En remskive, montert i et spor, drar bilen nedover rullebanen. Bilen treffer sperren på 35 mph. Det tar bare 0,1 sekunder fra bilen treffer sperringen til den stopper.

Etter krasjet
La oss ta en titt på noen bilder. Denne bilen fikk fire stjerner for begge beboerne i denne frontal-krasj-testen.


Foto høflighet NHTSA
Foran på samme bil, før og etter testen

Som du ser er fronten på bilen fullstendig knust etter testen. Dette er bra, siden bilen må knuses og kollapse for å absorbere kinetisk energi og stoppe bilen.


Foto høflighet NHTSA
Et bedre syn på knusing foran

Forsiden av varebilen er knust opp til forhjulene, som skyves tilbake. I dette krasjet ble vanen faktisk 58 cm kortere!

Det ideelle er det ideelle krasjet ingen krasj i det hele tatt. Men la oss anta at du kommer til å krasje, og at du vil ha best mulige sjanser for å overleve. Hvordan kan alle sikkerhetssystemene komme sammen for å gi deg den jevneste krasjen som mulig?

Å overleve et krasj handler om kinetisk energi. Når kroppen din beveger seg med 56 km / t, har den en viss kinetisk energi. Etter krasjet, når du stopper fullstendig, vil du ha null kinetisk energi. For å minimere risikoen for skader, vil du fjerne den kinetiske energien så sakte og jevnt som mulig. Noen av sikkerhetssystemene i bilen din hjelper deg med å gjøre dette.

Ideelt sett har bilen din beltestrammere og kraftbegrensere; de strammer begge bilbelte veldig snart etter at bilen din treffer sperringen, men før kollisjonsputen flyter ut. Sikkerhetsbeltet kan da absorbere noe av energien din når du beveger deg fremover mot kollisjonsputen. Millisekunder senere ville styrken i sikkerhetsbeltet som holder deg tilbake begynne å skade deg, så styrkebegrenserne sparker inn nå og sørger for at styrken i sikkerhetsbeltene ikke blir for høy.

Neste, airbag fjerner og absorberer litt mer av fremoverbevegelsen mens du beskytter deg mot å slå noe hardt.

I denne hypotetiske krasjen arbeidet sikkerhetssystemene i bilen sammen for å bremse deg. Hvis du ikke hadde på deg sikkerhetsbeltet, er den første fasen av beskyttelsen din tapt, og det kommer til å skade mye mer når du smeller inn i kollisjonsputen. Mange biler har sikkerhetsbeltepresisjonører og kraftbegrensere, men det er noen enda mer spennende sikkerhetsforbedringer som kommer.

Det virker som om kollisjonsputer spirer fra omtrent overalt inne i biler. Og hvis de hjelper deg med å forhindre at kroppen din treffer harde gjenstander under en kollisjon, gjør de jobben sin. Men det er alltid rom for forbedringer. Akkurat nå (og i overskuelig fremtid) er vektleggingen av sikkerhetsutstyr å gjøre det "smartere."

Den siste utviklingen innen sikkerhetsutstyr er kjent som en smart kollisjonspute. Disse kollisjonsputene kan distribueres med forskjellige hastigheter og trykk, avhengig av beboerens vekt og sitteposisjon, og også på intensiteten av styrten.

Dessverre kan noen ganger utplassering av en kollisjonspute føre til alvorlig personskade og til og med død for sjåføren eller passasjeren. Den nye teknologien i avanserte kollisjonsputesystemer foran er designet for å redusere denne mulige risikoen og for å forbedre ytelsen til kollisjonsputen selv. Implementeringen av denne nye teknologien blir tatt på alvor - så mye at det er gjort endringer i Federal Motor Vehicle Safety Standard No. 208. Denne endringen krever at produsentene i løpet av de neste årene installerer dette nye kollisjonsputesystemet. i alle sine nye modellbiler beregnet for salg, slik at alle kjøretøyer fra 2006 vil være utstyrt med systemet innen 1. september 2005.

I fremtiden får vi se setebelter som også vil føle passasjerens vekt og plassering og justere spenningen og maksimal kraft deretter.

Teknologi gjør det mulig for bilprodusenter å designe og produsere tryggere, smartere kjøretøyer, og forbrukerne støtter tydelig denne trenden som gjenspeiles i kjøpemønstre. Det kan ta ødeleggelse av mange biler og krasjetest-dummier, men informasjonen fra krasjetester for biler betyr at du og dine kjære kan overleve en bilulykke med liten eller ingen skade.

Avanserte frontkollisjonsputer
I følge NHTSA er disse kjøretøyene enten sertifisert i henhold til de avanserte kravene til frontkollisjonsputene, eller på et tidspunkt på eller før 1. september 2004, vil de bli sertifisert til de avanserte kravene til frontkollisjonsputene..
  • BMW 525i, 530i, 545i
  • BMW 645Ci & 645Ci cabriolet
  • BMW X3 (2.5i & 3.0i)
  • BMW Z4 roadster (2.5i & 3.0i)
  • Dodge Durango
  • Jeep Liberty
  • Ford Escape
  • Ford F-150
  • Ford Taurus / Sable
  • Mazda 3
  • Mazda Tribute
  • Mazda MPV
  • Jaguar S-TYPE
  • Jaguar XJ
  • Jaguar X-TYPE
  • Cadillac Escalade
  • Cadillac Escalade EXT
  • Cadillac Escalade ESV
  • Chevrolet Avalanche
  • Chevrolet Silverado
  • Chevrolet forstad
  • Chevrolet Tahoe
  • GMC Yukon, Yukon XL, Yukon Denali, Yukon XL Denali
  • GMC Sierra
  • Honda Accord
  • Honda Odyssey
  • Acura MDX
  • Hyundai Elantra
  • Kia LD
  • Mitsubishi Galant
  • Nissan Pathfinder Armada
  • Nissan Quest
  • Nissan Titan (King Cab & Crew Cab)
  • Subaru Legacy
  • Subaru Outback
  • Suzuki Grand Vitara XL-7
  • Lexus RX330
  • Lexus ES330
  • Toyota Camry
  • Toyota Highlander
  • Volkswagen New Beetle
  • Volkswagen New Beetle Cabriolet
Kilde: National Highway Traffic Safety Administration

De siste årene har biler blitt mye tryggere. En årsak er at sikkerhet nå er et salgsargument i nye biler - folk oppsøker faktisk og kjøper tryggere biler. I USA krasjer NHTSA biler og analyserer data med et mål å forbedre bilsikkerheten.

Selve bilprodusentene krasjer mange biler hvert år. Bilprodusentene må bekrefte at bilene deres oppfyller de føderale sikkerhetsstandardene for motorvogner (FMVSS). Disse reglene dekker alt fra hvor lyse blinklyspærene må være til kravene til krasjetesting. Bilprodusenter må være sikre på at hvis NHTSA går til en forhandler i USA, kjøper en bil og krasjer den på 30 km / h, vil bilen oppfylle alle kravene til FMVSS. For å sikre at alle de forskjellige kombinasjonene av motorer, girkasser og tilbehør passerer, kan bilprodusenter krasje 60 til 100 biler selv.

Det er sjelden at en bil svikter FMVSS-kravene, så å utfordre bilprodusentene enda mer - og gi verdifull informasjon til forbrukere som kjøper biler - NHTSA startet sin Nytt bilvurderingsprogram (NCAP). NCAP krasjer biler på 56 km / t både i front og på siden, og vurderer bilene ut fra hvor sannsynlig beboerne vil bli skadet under en krasj. Du kan finne rangeringene på nettet, et godt første stopp når du leter etter en ny bil.

Hva er sjansene mine for å bli alvorlig skadet?
Dette er et ganske tøft spørsmål. For å svare på det, må vi definere a seriøs skade. Det er forsket mye (og blir fortsatt gjort) for å klassifisere skader. Crash-test forskere kom med en standard kalt the Forkortet skadeskala (AIS) for klassifisering av forskjellige skader. De samme forskerne publiserte en manual som inneholder detaljerte beskrivelser av alle skadene som normalt finnes i bilulykker. Hver skade tildeles en rangering basert på hvor alvorlig den var: 1 er bare mindre kutt og blåmerker; 3 indikerer en alvorlig skade som krever øyeblikkelig medisinsk behandling og kan være livstruende; 6 er dødelig.

Rating systemer
Forskere har brukt krasjtestdata for å bestemme sannsynligheten for skader som kan oppstå i et krasj. I tillegg ble disse dataene brukt til å lage NHTSAs stjernesystem. Dette systemet gjør sikkerhetsvurderinger av bil lettere for forbrukerne å forstå når de kjøper en bil.

I frontal krasjer, stjernevurderingen bestemmes av den dårligste poengsummen på disse tre kriteriene:

  • Hovedskadekriterier (HIC)
  • Brystets retardasjon
  • Femur belastning

For å få en femstjerners rangering, må alle disse tre kriteriene være under nivået som indikerer 10 prosent sjanse for alvorlig skade. Det er en stjerneklassifisering for hver av forsetets passasjerer, for hver testtype som ble kjørt (front- eller sidekollisjon).

Rangeringer for Frontal-Impact Tests
Antall stjerner Resultat
5 10% eller lavere sjanse for alvorlig skade
4 11% til 20% sjanse for alvorlig skade
3 21% til 35% sjanse for alvorlig skade
2 36% til 45% sjanse for alvorlig skade
1 46% eller større sjanse for alvorlig skade

I side-innvirkning krasjer, det er to kriterier:

  • Thoracic Trauma Index (TTI)
  • Lateral bekkenakselerasjon (LPA)
For å oppnå en femstjerners rangering i sammenstøt med sidekollisjoner, må begge kriteriene være i området som indikerer mindre enn 5 prosent sjanse for alvorlig skade.

Rangeringer for Side-Impact Tests
Antall stjerner Resultat
5 5% eller lavere sjanse for alvorlig skade
4 6% til 10% sjanse for alvorlig skade
3 11% til 20% sjanse for alvorlig skade
2 21% til 25% sjanse for alvorlig skade
1 26% eller større sjanse for alvorlig skade

Relatert hvordan ting fungerer koblinger

  • Hvordan krefter, makt, dreiemoment og energi fungerer
  • Hvordan bilmotorer fungerer
  • Hvordan Champ Cars fungerer
  • Hvordan luftposer fungerer
  • Hvordan NASCAR racerbiler fungerer
  • Slik fungerer NASCAR sikkerhet
  • Hvordan akuttmottakene fungerer

Flere gode lenker

  • Kjøpe en tryggere bil
  • Crash Test Video Vault
  • Forsikringsinstitutt for motorveisikkerhet: Kjøretøyvurderinger
  • Bil treffer en betongvegg 200 miles per time - Ingen førerskade!
  • IPSM hodeskader
  • GM Goodwrench videoer




Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.

De mest interessante artiklene om hemmeligheter og oppdagelser. Mye nyttig informasjon om alt
Artikler om vitenskap, rom, teknologi, helse, miljø, kultur og historie. Forklare tusenvis av emner slik at du vet hvordan alt fungerer