Hoe crashtests werken

  • Vlad Krasen
  • 0
  • 1241
  • 192
Auto Safety Image Gallery

Insurance Institute of Highway Safety / AP
Crashtestprogramma's redden levens. Zie meer foto's van autoveiligheid.

Crashtestdummy's zijn het onderwerp geweest van aankondigingen van openbare diensten, tekenfilms, parodieën en zelfs de naam van een band. Echte crashtestdummy's zijn echter echte levensreddend als een integraal onderdeel van auto-crashtests. Hoewel auto's elk jaar een beetje veiliger worden en het sterftecijfer afneemt, zijn auto-ongelukken nog steeds een van de belangrijkste doodsoorzaken en verwondingen in de Verenigde Staten.

Een van de redenen waarom auto's veiliger zijn geworden, is vanwege een beproefd testprogramma. In dit artikel leert u alles over crashtests in auto's, inclusief crashtestprogramma's, beoordelingen, dummy's en toekomstige verbeteringen. U zult versteld staan ​​hoeveel aandacht en voorbereiding er wordt besteed om ervoor te zorgen dat er veilige auto's op de weg rijden!

- Het is de taak van de dummy om een ​​mens te simuleren tijdens een ongeval, terwijl hij gegevens verzamelt die niet van een menselijke bewoner kunnen worden verzameld.

Alle frontale crashtests in de Verenigde Staten worden uitgevoerd met hetzelfde type dummy, de Hybrid III dummy. Dit garandeert consistente resultaten. Een dummy is gemaakt van materialen die de fysiologie van het menselijk lichaam nabootsen. Het heeft bijvoorbeeld een ruggengraat gemaakt van afwisselende lagen metalen schijven en rubberen pads.

De dummy's zijn er in verschillende maten (klik hier om enkele van de dummies te zien), en er wordt naar verwezen met percentiel en geslacht. De mannelijke dummy van vijftig procent vertegenwoordigt bijvoorbeeld de man van gemiddelde grootte - hij is groter dan de helft van de mannelijke bevolking en kleiner dan de andere helft. Dit is de dummy die het meest wordt gebruikt bij crashtests. Hij weegt 77 kg (170 lbs) en is 70 inch (5 ft 10 inch of 1,78 m) lang.

De dummies bevatten drie soorten instrumenten:

  • Versnellingsmeters
  • Laad sensoren
  • Bewegingssensoren

Versnellingsmeters
Deze apparaten meten de versnelling in een bepaalde richting. Deze gegevens kunnen worden gebruikt om de kans op letsel te bepalen. Versnelling is de snelheid waarmee de snelheid verandert. Als je bijvoorbeeld met je hoofd tegen een bakstenen muur stoot, verandert de snelheid van je hoofd heel snel (wat pijn kan doen!). Maar als je je hoofd tegen een kussen stoot, verandert de snelheid van je hoofd langzamer naarmate het kussen verplettert (en het doet geen pijn!).

De crashtestpop heeft overal versnellingsmeters. In het hoofd van de pop bevindt zich een versnellingsmeter die de versnelling in alle drie de richtingen meet (van voren naar achteren, van boven naar beneden, van links naar rechts). Er zijn ook versnellingsmeters in de borst, het bekken, de benen, voeten en andere delen van het lichaam.


Een grafiek van de versnelling van het hoofd tijdens een crashtest

De bovenstaande grafiek toont de versnelling van het hoofd van de bestuurder tijdens een frontale botsing van 56,3 km / u. Merk op dat het geen vaste waarde is, maar tijdens de crash op en neer fluctueert. Dit weerspiegelt de manier waarop het hoofd vertraagt ​​tijdens een botsing, met de hoogste waarden wanneer het hoofd harde voorwerpen of de airbag raakt.

Laadsensoren
Binnenin de dummy bevinden zich belastingssensoren die de hoeveelheid kracht op verschillende lichaamsdelen meten tijdens een botsing.


Foto met dank aan NHTSA
Een grafiek van de kracht in het dijbeen van de bestuurder tijdens een botsing

De bovenstaande grafiek toont de kracht in Newton in het dijbeen van de bestuurder (het dijbeen), tijdens een frontale botsing van 35 mph. De maximale belasting van het bot kan worden gebruikt om de kans op breuk te bepalen.

Bewegingssensoren
Deze sensoren worden gebruikt in de borst van de pop. Ze meten hoeveel de borst doorbuigt tijdens een crash.


Foto met dank aan NHTSA
De afbuiging van de borst tijdens een frontale botsing van 35 mph

De bovenstaande scan toont de doorbuiging van de borst van de bestuurder tijdens een botsing. Bij deze specifieke crash wordt de borst van de bestuurder ongeveer 2 inch (46 mm) samengedrukt. Dit letsel zou pijnlijk zijn, maar waarschijnlijk niet dodelijk.

Laten we nu eens kijken naar een echte crashtest.

De National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) voert twee soorten crashtests uit als onderdeel van het New Car Assessment Program.

  • 35 mph frontale botsing - Met 56 km / u rijdt de auto recht tegen een stevige betonnen barrière aan. Dit komt overeen met een auto die rijdt met 35 mph en een andere auto met een vergelijkbaar gewicht raakt met een snelheid van 35 mph.

  • 35 mph zijdelingse botsing - Een slee van 3.015 pond (1.368 kg) met een vervormbare "bumper" botst tegen de zijkant van het testvoertuig. De banden van de slee zijn schuin. De test simuleert een auto die een kruispunt oversteekt en wordt opzij geveegd door een auto die door rood rijdt. De slee beweegt eigenlijk met 38,5 mph, maar als je de wiskunde doet, komt dit overeen met een zijdelingse botsing van 35 mph vanwege de manier waarop de wielen van de slee onder een hoek staan.


Foto met dank aan NHTSA
Klik op deze afbeelding voor een video van een daadwerkelijke crashtest.
(Videotijd: 2 min, 33 sec)

Crash Test verf
Voordat de crashtestdummy's in het voertuig worden geplaatst, brengen onderzoekers er verf op aan. Er worden verschillende kleuren verf aangebracht op de delen van het lichaam van de poppen die het meest waarschijnlijk raken tijdens een botsing. De knieën, het gezicht en de delen van de schedel van de pop zijn elk in een andere kleur geverfd. Op de volgende foto kun je zien dat de blauwe verf van het gezicht van de dummy op de airbag is uitgesmeerd en dat zijn linkerknie (rood geverfd) de stuurkolom raakte.


Foto met dank aan NHTSA
De veelkleurige verf op de pop laat zien waar de verschillende lichaamsdelen de auto raken.

Als onderzoekers een bijzonder grote versnelling opmerken in de gegevens van de versnellingsmeters in het hoofd van de dummybestuurder, geven de verfsporen in de auto aan welk lichaamsdeel welk deel van het voertuig in de cabine heeft geraakt. Deze informatie helpt onderzoekers bij het ontwikkelen van verbeteringen om dat type letsel bij toekomstige ongevallen te voorkomen.


Foto met dank aan NHTSA
De knieën van de voorpassagiersdummy raakten tijdens de crash het dashboard. Merk ook op dat niets uit het motorcompartiment de cabine binnendrong. De motor van de meeste auto's is zo gemonteerd dat hij bij een botsing naar achteren en naar beneden wordt geduwd zodat hij niet in de cabine komt.

Laten we nu eens kijken naar een frontale botsingstest van 35 mph.

Voertuigconfiguratie
De onderstaande foto toont een busje dat klaar staat om te crashen. De dummy's zijn in de auto geplaatst en staan ​​op hun plek. Alle instrumenten op de auto en dummy's zijn aangesloten en gecontroleerd. Er wordt ballast aan de auto toegevoegd zodat het gewicht van het crashtestvoertuig - en de verdeling van dat gewicht - gelijk is aan dat van een volledig beladen voertuig. Op de auto is een snelheidssensor gemonteerd die zo is geplaatst dat deze door een pick-up gaat net als de auto de slagboom raakt.


Foto met dank aan NHTSA
Een minivan voor een slagboom (let op de snelheidssensor van de camera)

Er zijn 15 hogesnelheidscamera's, waaronder een aantal onder de auto die naar boven is gericht. Ze schieten ongeveer 1.000 frames per seconde. Vervolgens wordt de auto achteruit van de slagboom gereden en voorbereid om te crashen. Een katrol, gemonteerd in een baan, trekt de auto over de landingsbaan. De auto raakt de barrière met 35 mph. Het duurt slechts 0,1 seconde vanaf het moment dat de auto de slagboom raakt totdat deze stopt.

Na de crash
Laten we een paar foto's bekijken. Deze auto kreeg vier sterren voor beide inzittenden in deze frontale crashtest.


Foto met dank aan NHTSA
De voorkant van dezelfde auto, voor en na de test

Zoals je kunt zien, is de voorkant van de auto na de test volledig verpletterd. Dit is goed, want de auto moet worden verpletterd en instorten om de kinetische energie te absorberen en de auto te stoppen.


Foto met dank aan NHTSA
Een beter zicht op de beknelling aan de voorkant

De voorkant van de bestelwagen wordt verpletterd tot aan de voorwielen, die naar achteren worden geduwd. Bij deze crash werd het busje eigenlijk 58 cm korter!

Het is duidelijk dat de ideale crash zou zijn helemaal geen crash. Maar laten we aannemen dat je gaat crashen en dat je de best mogelijke overlevingskansen wilt. Hoe kunnen alle veiligheidssystemen samenkomen om u een zo soepel mogelijke crash te geven??

Een crash overleven is alles kinetische energie. Wanneer je lichaam beweegt met een snelheid van 35 mph (56 km / u), heeft het een bepaalde hoeveelheid kinetische energie. Na de crash, wanneer je volledig tot stilstand komt, heb je nul kinetische energie. Om het risico op letsel te minimaliseren, wilt u de kinetische energie zo langzaam en gelijkmatig mogelijk afvoeren. Enkele van de veiligheidssystemen in uw auto helpen hierbij.

Idealiter heeft uw auto gordelspanners en spankrachtbegrenzers; ze trekken allebei de veiligheidsgordels strak nadat uw auto de slagboom heeft geraakt, maar voordat de airbag wordt geactiveerd. De veiligheidsgordel kan dan een deel van uw energie absorberen terwijl u voorwaarts in de richting van de airbag beweegt. Milliseconden later zou de kracht in de veiligheidsgordel die u tegenhoudt u pijn gaan doen, dus de krachtbegrenzers treden nu in werking en zorgen ervoor dat de kracht in de veiligheidsgordels niet te hoog wordt.

Vervolgens wordt de airbag geactiveerd en absorbeert deze nog meer van uw voorwaartse beweging terwijl u wordt beschermd tegen harde klappen.

Bij deze hypothetische crash werkten de veiligheidssystemen in de auto allemaal samen om u te vertragen. Als u uw veiligheidsgordel niet heeft gedragen, gaat de eerste fase van uw bescherming verloren en gaat het veel meer pijn doen als u in de airbag ramt. Veel auto's hebben gordelspanners en spankrachtbegrenzers, maar er komen nog meer spannende veiligheidsverbeteringen aan.

Het lijkt alsof airbags zo ongeveer overal in auto's te voorschijn komen. En als ze helpen voorkomen dat uw lichaam tijdens een botsing harde voorwerpen raakt, doen ze hun werk. Maar er is altijd ruimte voor verbetering. Op dit moment (en in de nabije toekomst) ligt de nadruk op veiligheidsapparatuur om deze "slimmer" te maken.

De meest recente vooruitgang in veiligheidsuitrusting staat bekend als een slimme airbag. Deze airbags kunnen met verschillende snelheden en drukken worden geactiveerd, afhankelijk van het gewicht en de zitpositie van de inzittende, maar ook van de intensiteit van de crash..

Helaas kan de inzet van een airbag soms leiden tot ernstig letsel en zelfs de dood van de bestuurder of passagier. De nieuwe technologie in geavanceerde frontale airbagsystemen is ontworpen om dit mogelijke risico te verkleinen en om de prestaties van de airbag zelf te verbeteren. De implementatie van deze nieuwe technologie wordt serieus genomen - zozeer zelfs dat er een wijziging is aangebracht in de Federal Motor Vehicle Safety Standard nr. 208. Deze wijziging vereist dat fabrikanten de komende jaren dit nieuwe airbagsysteem installeren. in al hun nieuwe modelvoertuigen die voor de verkoop bestemd zijn, zodat tegen 1 september 2005 alle modelvoertuigen uit 2006 met het systeem zullen zijn uitgerust.

In de toekomst zullen we zien Veiligheidsriemen die ook het gewicht en de positie van de inzittenden voelen en de spanning en maximale kracht dienovereenkomstig aanpassen.

Technologie stelt autofabrikanten in staat om veiligere, slimmere voertuigen te ontwerpen en te produceren, en consumenten onderschrijven duidelijk deze trend, zoals weerspiegeld in kooppatronen. Het kan zijn dat u veel auto's en crashtestdummy's moet slopen, maar de informatie die is verkregen uit auto-crashtests betekent dat u en uw dierbaren een auto-ongeluk kunnen overleven met weinig of geen letsel.

Geavanceerde frontale airbags
Volgens de NHTSA zijn deze voertuigen momenteel gecertificeerd volgens de geavanceerde vereisten voor frontale airbags of zullen ze ergens op of voor 1 september 2004 worden gecertificeerd volgens de geavanceerde vereisten voor frontale airbags..
  • BMW 525i, 530i, 545i
  • BMW 645Ci & 645Ci cabriolet
  • BMW X3 (2.5i en 3.0i)
  • BMW Z4 roadster (2.5i & 3.0i)
  • Dodge Durango
  • Jeep Liberty
  • Ford Escape
  • Ford F-150
  • Ford Taurus / Sable
  • Mazda 3
  • Mazda eerbetoon
  • Mazda MPV
  • Jaguar S-TYPE
  • Jaguar XJ
  • Jaguar X-TYPE
  • Cadillac Escalade
  • Cadillac Escalade EXT
  • Cadillac Escalade ESV
  • Chevrolet Avalanche
  • Chevrolet Silverado
  • Chevrolet Suburban
  • Chevrolet Tahoe
  • GMC Yukon, Yukon XL, Yukon Denali, Yukon XL Denali
  • GMC Sierra
  • Honda-akkoord
  • 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
Bron: National Highway Traffic Safety Administration

Auto's zijn de afgelopen jaren veel veiliger geworden. Een reden is dat veiligheid nu een verkoopargument is in nieuwe auto's - mensen zoeken en kopen eigenlijk veiligere auto's. In de Verenigde Staten crasht de NHTSA auto's en analyseert ze gegevens met als doel de autoveiligheid te verbeteren.

Autofabrikanten crashen elk jaar veel voertuigen. Autofabrikanten moeten certificeren dat hun auto's voldoen aan de Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS). Deze regels hebben betrekking op alles, van hoe helder de richtingaanwijzerlampen moeten zijn tot de vereisten voor crashtests. Autofabrikanten moeten er zeker van zijn dat als de NHTSA naar een dealer in de Verenigde Staten gaat, een auto koopt en deze crasht met 30 mph, de auto aan alle FMVSS-vereisten voldoet. Om ervoor te zorgen dat alle verschillende combinaties van motoren, transmissies en accessoires passeren, kunnen autofabrikanten zelf 60 tot 100 voertuigen laten crashen.

Het komt zelden voor dat een auto niet voldoet aan de FMVSS-vereisten, dus om de autofabrikanten nog meer uit te dagen - en om waardevolle informatie te verstrekken aan consumenten die auto's kopen - begon de NHTSA met hun New Car Assessment Program (NCAP). NCAP crasht auto's met een snelheid van 35 mph (56 km / u) bij zowel frontale als zijdelingse botsingen, en beoordeelt de auto's op basis van hoe waarschijnlijk het is dat de inzittenden gewond raken tijdens een botsing. Je vindt de beoordelingen online, een goede eerste stop bij het zoeken naar een nieuwe auto.

Wat zijn mijn kansen om ernstig gewond te raken?
Dit is een vrij moeilijke vraag. Om het te beantwoorden, moeten we een ernstig letsel. Er is veel onderzoek gedaan (en wordt nog gedaan) om blessures te classificeren. Crashtestonderzoekers kwamen met een standaard genaamd de Afgekorte letselschaal (AIS) voor het classificeren van verschillende verwondingen. Diezelfde onderzoekers publiceerden een handleiding met gedetailleerde beschrijvingen van alle verwondingen die normaal bij auto-ongelukken voorkomen. Elke blessure krijgt een rang toegewezen op basis van hoe ernstig het was: 1 zijn slechts kleine snijwonden en kneuzingen; 3 duidt op een ernstig letsel dat onmiddellijke medische behandeling vereist en levensbedreigend kan zijn; 6 is dodelijk.

Beoordelingssystemen
Onderzoekers hebben crashtestgegevens gebruikt om de kans op verwondingen bij een ongeval te bepalen. Bovendien werden die gegevens gebruikt om het sterrensysteem van de NHTSA te creëren. Dit systeem maakt het voor consumenten gemakkelijker om de veiligheidsclassificatie van auto's te begrijpen bij het kopen van een auto.

In frontale crashes, de sterbeoordeling wordt bepaald door de slechtste score op deze drie criteria:

  • Criteria voor hoofdletsel (HIC)
  • Vertraging op de borst
  • Femur belasting

Om een ​​vijfsterrenbeoordeling te krijgen, moeten alle drie deze criteria onder het niveau liggen dat duidt op een kans van 10 procent op ernstig letsel. Er is een sterbeoordeling voor elk van de passagiers op de voorstoel, voor elk type test dat is uitgevoerd (frontale of zijdelingse botsing).

Beoordelingen voor frontale botstests
Aantal sterren Resultaat
5 10% of minder kans op ernstig letsel
4 11% tot 20% kans op ernstig letsel
3 21% tot 35% kans op ernstig letsel
2 36% tot 45% kans op ernstig letsel
1 46% of meer kans op ernstig letsel

In zijdelingse botsingen, er zijn twee criteria:

  • Thoracale trauma-index (TTI)
  • Laterale bekkenversnelling (LPA)
Om een ​​score van vijf sterren te behalen bij een aanrijding van opzij, moeten beide criteria binnen het bereik liggen dat aangeeft dat de kans op ernstig letsel minder dan 5 procent bedraagt..

Beoordelingen voor Side-Impact Tests
Aantal sterren Resultaat
5 5% of minder kans op ernstig letsel
4 6% tot 10% kans op ernstig letsel
3 11% tot 20% kans op ernstig letsel
2 21% tot 25% kans op ernstig letsel
1 26% of meer kans op ernstig letsel

Gerelateerd hoe dingen werken Links

  • Hoe kracht, kracht, koppel en energie werken
  • Hoe automotoren werken
  • Hoe Champ Cars werkt
  • Hoe airbags werken
  • Hoe NASCAR-raceauto's werken
  • Hoe NASCAR Safety werkt
  • Hoe Emergency Rooms werken

Meer geweldige links

  • Een veiligere auto kopen
  • Crashtest Videokluis
  • Insurance Institute for Highway Safety: Vehicle Ratings
  • Auto raakt een betonnen muur met 200 mijl per uur - Geen letsel van de bestuurder!
  • IPSM-hoofdletsel
  • GM Goodwrench-video's




Niemand heeft nog op dit artikel gereageerd.

De meest interessante artikelen over geheimen en ontdekkingen. Veel nuttige informatie over alles
Artikelen over wetenschap, ruimte, technologie, gezondheid, milieu, cultuur en geschiedenis. Duizenden onderwerpen uitleggen, zodat u weet hoe alles werkt