Sådan fungerer crashtest

  • Jacob Hoover
  • 0
  • 5041
  • 566
Billedgalleri til bilsikkerhed

Insurance Institute of Highway Safety / AP
Crash-testprogrammer redder liv. Se flere bilsikkerhedsbilleder.

Crash test dummies har været genstand for public service-meddelelser, tegneserier, parodier, endda navnet på et band. Rigtige nedbrudstestdummier er imidlertid ægte livreddere som en integreret del af bilstyrtest. Selvom biler bliver lidt mere sikre hvert år, og dødsfaldet er faldende, er bilulykker stadig en af ​​de største årsager til død og personskade i USA.

En af grundene til, at biler er blevet sikrere, er på grund af et veletableret testprogram. I denne artikel lærer du alt om crashtest til biler, herunder crashtestprogrammer, ratings, dummies og fremtidige forbedringer. Du vil blive forbløffet over hvor meget tanke og forberedelse der går i at sikre dig, at sikre biler er på vejene!

- Fandens job er at simulere et menneske under et styrt, samtidig med at indsamle data, der ikke ville være muligt at indsamle fra en menneskelig beboer.

Alle frontale crashtest i USA udføres ved hjælp af den samme type dummy, Hybrid III-dummy. Dette garanterer ensartede resultater. En dummy er bygget af materialer, der efterligner fysiologien i den menneskelige krop. For eksempel har den en rygsøjle lavet af skiftevis lag af metalskiver og gummipuder.

Dummierne findes i forskellige størrelser (klik her for at se nogle af dummierne), og de henvises til efter procentdel og køn. F.eks. Repræsenterer den mandlige dummy fra halvtreds procentdel den gennemsnitlige mandlige mand - den er større end halvdelen af ​​den mandlige befolkning og mindre end den anden halvdel. Dette er den dummy, der oftest bruges i crashtest. Den vejer 77 kg og er 70 tommer eller 1,78 m. Høj.

Dummiesne indeholder tre typer instrumentering:

  • Accelerometre
  • Indlæs sensorer
  • Bevægelsessensorer

Accelerometre
Disse enheder måler acceleration i en bestemt retning. Disse data kan bruges til at bestemme sandsynligheden for skade. Acceleration er den hastighed, hvormed hastigheden ændres. For eksempel, hvis du banker dit hoved ind i en mur, ændrer dit hoved hastighed meget hurtigt (hvilket kan skade!). Men hvis du banker dit hoved ind i en pude, ændres dit hovedets hastighed langsommere, når puden knuses (og det skader ikke!).

Crashtest-dummy har accelerometre overalt. Inde i fandens hoved er der et accelerometer, der måler accelerationen i alle tre retninger (for-akter, op-ned, venstre-højre). Der er også accelerometre i brystet, bækkenet, benene, fødderne og andre dele af kroppen.


En graf over hovedaccelerationen under en crashtest

Grafen ovenfor viser accelerationen af ​​førers hovedet ved en frontal nedbrud på 35 mph (56,3 km / t). Bemærk, at det ikke er en stabil værdi, men svinger op og ned under styrtet. Dette afspejler den måde, hvorpå hovedet bremser ned under et styrt, med de højeste værdier, der kommer, når hovedet rammer hårde genstande eller airbag.

Belastningssensorer
Inde i dummy findes belastningssensorer, der måler mængden af ​​kraft på forskellige kropsdele under et styrt.


Foto høflighed NHTSA
En graf over kraften i førerens lårben under et styrt

Figuren ovenfor viser kraften i Newtons i førerens lårben (lårbenet) under en 35 km / t frontal nedbrud. Den maksimale belastning i knoglen kan bruges til at bestemme sandsynligheden for, at den bryder.

Bevægelsessensorer
Disse sensorer bruges i fandens bryst. De måler, hvor meget brystet afbøjer under et styrt.


Foto høflighed NHTSA
Brystafbøjning under en 35-mph frontal påvirkning

Scanningen ovenfor viser førerens brystafbøjning under et styrt. I dette særlige nedbrud komprimeres førerkammeret ca. 46 mm. Denne skade ville være smertefuld, men sandsynligvis ikke dødelig.

Lad os nu se på en rigtig crashtest.

National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) udfører to typer crashtest som en del af det nye bilvurderingsprogram.

  • 35 km / t frontal påvirkning - Ved 35 km / t kører bilen lige ind i en solid betonbarriere. Dette svarer til en bil, der bevæger sig ved 35 km / h, der rammer en anden bil med sammenlignelig vægt, der bevæger sig ved 35 km / h.

  • 35 km / h sidepåvirkning - En 3.015 pund (1.368 kg) slæde med en deformerbar "kofanger" løber ind i testkøretøjets side. Slædenes dæk er vinklede. Testen simulerer en bil, der krydser et kryds, der sideviskes af en bil, der kører med rødt lys. Slæden bevæger sig faktisk ved 38,5 km / h, men når du laver regnestykket, svarer det til en sidekollision på 35 km / h på grund af den måde, hjulene på slæden er vinklet på.


Foto høflighed NHTSA
Klik på dette billede for en video af en faktisk crashtest.
(Videotid: 2 min, 33 sek)

Crash Test Paint
Inden kollisionstestdummierne anbringes i køretøjet, anvender forskere maling på dem. Forskellige farver på maling påføres de dele af dummienes kroppe, der mest sandsynligt rammer under et styrt. Dummys knæ, ansigt og områder af kraniet er hver malet med en anden farve. På det følgende foto kan du se, at den blå maling fra fandens ansigt er smurt på airbaggen, og at hans venstre knæ (malet rød) ramte rattet.


Foto høflighed NHTSA
Den flerfarvede maling på dummy viser, hvor de forskellige kropsdele rammer bilen.

Hvis forskere bemærker en særlig stor acceleration i dataene fra accelerometre i dummy-førers hoved, vil malingsmærkerne i bilen indikere, hvilken del af kroppen, der ramte, hvilken del af køretøjet inde i kabinen. Denne information hjælper forskere med at udvikle forbedringer for at forhindre den type skade i fremtidige styrt.


Foto høflighed NHTSA
Den forreste passager-sideklædte knæ ramte instrumentbrættet under styrtet. Bemærk også, at intet fra motorrummet trængte ind i kabinen. Motoren på de fleste biler er monteret således, at den i et styrt tvinges baglæns og nedad, så den ikke kommer ind i kabinen.

Lad os nu kigge på en 35-mph frontal-anslagstest.

Indstilling af køretøj
Billedet herunder viser en varevogn, der er klar til at gå ned. Dummies er placeret i bilen og er i position. Alt instrumentet på bilen og dummies er tilsluttet og kontrolleret. Ballast føjes til bilen, så køretøjets vægt - og fordelingen af ​​denne vægt - er lig med et fuldt lastet køretøj. En hastighedsføler er monteret på bilen og placeret således, at den passerer gennem en afhentning, ligesom bilen rammer barrieren.


Foto høflighed NHTSA
En minivan foran en barriere (bemærk kameraets hastighedsføler)

Der er 15 højhastighedskameraer, herunder flere under bilen pegende opad. De skyder omkring 1.000 billeder i sekundet. Derefter bakkes bilen væk fra barrieren og er klar til at gå ned. En remskive monteret i et spor trækker bilen ned ad landingsbanen. Bilen rammer barrieren ved 35 km / t. Det tager kun ca. 0,1 sekunder, fra det tidspunkt, hvor bilen rammer barrieren, indtil den stopper.

Efter styrtet
Lad os se på nogle billeder. Denne bil fik fire stjerner til begge beboere i denne frontal-nedbrudstest.


Foto høflighed NHTSA
Foran på den samme bil, før og efter testen

Som du kan se, er fronten af ​​bilen helt knust efter testen. Dette er godt, da bilen er nødt til at blive knust og sammenbrudt for at absorbere den kinetiske energi og stoppe bilen.


Foto høflighed NHTSA
En bedre visning af den forreste knusing

Den forreste del af varevognen er knust op til forhjulene, der skubbes tilbage. I dette nedbrud blev varevognen faktisk 23 tommer (58 cm) kortere!

Det ideelle ville være klart ingen crash overhovedet. Men lad os antage, at du kommer til at gå ned, og at du vil have de bedst mulige chancer for at overleve. Hvordan kan alle sikkerhedssystemerne mødes for at give dig den mest mulig glatte nedbrud?

At overleve et styrt handler om kinetisk energi. Når din krop bevæger sig ved 56 km / t, har den en vis kinetisk energi. Efter nedbruddet, når du kommer til et fuldstændigt stop, har du nul kinetisk energi. For at minimere risikoen for kvæstelser vil du gerne fjerne den kinetiske energi så langsomt og jævnt som muligt. Nogle af sikkerhedssystemerne i din bil hjælper med at gøre dette.

Ideelt set har din bil sikkerhedssele-forspændere og kraftbegrænsere; de spænder begge sikkerhedsselerne meget snart efter, at din bil rammer barrieren, men inden airbag'en løber ud. Sikkerhedsselen kan derefter absorbere noget af din energi, når du bevæger dig fremad mod airbag. Millisekunder senere ville styrken i sikkerhedsselen, der holder dig tilbage, begynde at skade dig, så kraftbegrænserne sparker ind nu og sørger for, at styrken i sikkerhedsselerne ikke bliver for høj.

Dernæst udsætter og absorberer airbag noget mere af din fremadgående bevægelse, mens du beskytter dig mod at ramme noget hårdt.

I dette hypotetiske styrt arbejdede sikkerhedssystemerne i bilen sammen for at bremse dig. Hvis du ikke bærer din sikkerhedssele, er den første fase af din beskyttelse tabt, og det kommer til at skade meget mere, når du smadrer ind i airbag. Mange biler har sikkerhedssele-forspændere og kraftbegrænsere, men der er nogle endnu mere spændende sikkerhedsforbedringer, der kommer.

Det ser ud til, at luftposer spirer fra næsten overalt inde i biler. Og hvis de hjælper med at forhindre din krop i at ramme hårde genstande under en kollision, gør de deres job. Men der er altid plads til forbedringer. Lige nu (og i overskuelig fremtid) er vægten på sikkerhedsudstyr at gøre det "smartere".

Den seneste udvikling inden for sikkerhedsudstyr er kendt som en smart airbag. Disse airbags kan indsættes med forskellige hastigheder og tryk, afhængigt af passagerens vægt og siddeposition, og også af styrtens intensitet.

Desværre kan indsættelsen af ​​en airbag nogle gange medføre alvorlig personskade og endda død for føreren eller passageren. Den nye teknologi i avancerede frontal airbag-systemer er designet til at reducere denne mulige risiko og for at forbedre selve airbagens ydelse. Implementeringen af ​​denne nye teknologi bliver taget alvorligt - så meget, at der er foretaget en ændring af den føderale motorkøretøjssikkerhedsstandard nr. 208. Denne ændring kræver, at producenter i løbet af de næste par år installerer dette nye airbag-system i alle deres nye modelbiler beregnet til salg, således at alle modeller i 2006 fra 2006 vil være udstyret med systemet.

I fremtiden ser vi sikkerhedsseler der vil også føle passagerernes vægt og placering og justere spændingen og den maksimale kraft i overensstemmelse hermed.

Teknologi gør det muligt for bilproducenter at designe og fremstille sikrere, smartere køretøjer, og forbrugerne støtter klart denne tendens som afspejlet i købsmønstre. Det kan kræve ødelæggende masser af biler og nedbrudstest-dummies, men de oplysninger, der er opnået fra bilstyrtest, betyder, at du og dine kære måske overlever en bilulykke med ringe eller ingen skade.

Avancerede frontal-airbags
Ifølge NHTSA er disse køretøjer enten i øjeblikket certificeret efter de avancerede frontal airbag-krav eller på et tidspunkt på eller før 1. september 2004, vil de blive certificeret til de avancerede frontal airbag-krav.
  • BMW 525i, 530i, 545i
  • BMW 645Ci & 645Ci konvertible
  • 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 hyldest
  • 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-akkord
  • 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

I de senere år er biler blevet meget mere sikre. En af grundene er, at sikkerhed nu er et salgssted i nye biler - folk søger faktisk og køber sikrere biler. I USA styrter NHTSA biler og analyserer data med det mål at forbedre bilsikkerheden.

Carmakers selv styrter mange køretøjer hvert år. Bilproducenter skal certificere, at deres biler opfylder de føderale motorkøretøjssikkerhedsstandarder (FMVSS). Disse regler dækker alt fra hvor lyse blinklyspærer skal være til kravene til nedbrudstest. Bilproducenter skal være sikre på, at hvis NHTSA går til en hvilken som helst forhandler i USA, køber en bil og styrter den på 30 km / h, vil bilen klare alle FMVSS-krav. For at sikre, at alle de forskellige kombinationer af motorer, transmissioner og tilbehør passerer, kan bilproducenterne nedbrud 60 til 100 køretøjer selv.

Det er sjældent, at en bil svigter FMVSS-kravene, så at udfordre bilproducenterne endnu mere - og give værdifulde oplysninger til forbrugere, der køber biler - NHTSA startede deres Nyt bilvurderingsprogram (NCAP). NCAP styrter biler ved 35 km / t (56 km / t) i både frontal og sidepåvirkning og vurderer bilerne ud fra, hvor sandsynligt de ombordværende bliver såret under et styrt. Du kan finde ratings online, et godt første stop, når du leder efter en ny bil.

Hvad er mine chancer for at blive alvorligt såret?
Dette er et ret hårdt spørgsmål. For at besvare det, er vi nødt til at definere en alvorlig skade. Der er foretaget en masse forskning (og gøres stadig) for at klassificere skader. Crash-test forskere kom med en standard kaldet the Forkortet skadesskala (AIS) til klassificering af forskellige skader. Disse samme forskere udgav en manual, der indeholder detaljerede beskrivelser af alle de skader, der normalt findes i bilulykker. Hver skade tildeles en rang baseret på hvor alvorlig den var: 1 er kun mindre skår og blå mærker; 3 angiver en alvorlig skade, der kræver øjeblikkelig medicinsk behandling og kan være livstruende; 6 er dødelig.

Bedømmelsessystemer
Forskere har brugt data om crashtest for at bestemme sandsynligheden for kvæstelser, der kan være vedvarende i et styrt. Desuden blev disse data brugt til at oprette NHTSAs stjernesystem. Dette system gør det lettere for forbrugere at forstå, når de køber en bil, sikkerhedsvurderinger af biler.

I frontale styrt, stjernebedømmelsen bestemmes af den dårligste score på disse tre kriterier:

  • Hovedskadekriterier (HIC)
  • Bryst deceleration
  • Femur belastning

For at få en femstjerners bedømmelse skal alle disse tre kriterier være under det niveau, der indikerer en 10-procents chance for alvorlig skade. Der er en stjerneklassificering for hver af forsæderne, for hver type test, der blev kørt (front- eller sidepåvirkning).

Bedømmelser for Frontal-Impact Tests
Antal stjerner Resultat
5 10% eller lavere chance for alvorlig skade
4 11% til 20% risiko for alvorlig skade
3 21% til 35% risiko for alvorlig skade
2 36% til 45% risiko for alvorlig skade
1 46% eller større chance for alvorlig skade

I side-nedbrud, der er to kriterier:

  • Thoracic Trauma Index (TTI)
  • Lateral bækkenacceleration (LPA)
For at opnå en femstjernet bedømmelse i sammenbrud med sider, skal begge kriterier være i det interval, der indikerer mindre end en 5-procent chance for alvorlig skade.

Bedømmelser for Side-Impact Tests
Antal stjerner Resultat
5 5% eller lavere chance for alvorlig skade
4 6% til 10% risiko for alvorlig skade
3 11% til 20% risiko for alvorlig skade
2 21% til 25% risiko for alvorlig skade
1 26% eller større chance for alvorlig skade

Relateret hvordan ting fungerer links

  • Sådan fungerer kraft, magt, drejningsmoment og energi
  • Sådan fungerer bilmotorer
  • Sådan fungerer Champ Cars
  • Sådan fungerer luftposer
  • Sådan fungerer NASCAR racerbiler
  • Sådan fungerer NASCAR-sikkerhed
  • Sådan fungerer alarmrum

Flere gode links

  • Køb af en mere sikker bil
  • Crash Test Video Vault
  • Forsikringsinstitut for motorvejsikkerhed: Køretøjsbedømmelser
  • Bil rammer en betonvæg med 200 miles i timen - Ingen førerskade!
  • IPSM-hovedskader
  • GM Goodwrench videoer




Endnu ingen kommentarer

De mest interessante artikler om hemmeligheder og opdagelser. Masser af nyttige oplysninger om alt
Artikler om videnskab, rum, teknologi, sundhed, miljø, kultur og historie. Forklare tusinder af emner, så du ved, hvordan alt fungerer