Auto >> Fordonsteknik >  >> Bilvård

Så fungerar krocktestning

Bildgalleri för bilsäkerhet


Insurance Institute of Highway Safety/AP
Krocktestprogram räddar liv. Se fler bilsäkerhetsbilder.

Krocktestdockor har varit föremål för public service-meddelanden, tecknade serier, parodier, till och med namnet på ett band. Riktiga krocktestdockor är dock sanna livräddare som en integrerad del av krocktester för bilar. Även om bilar blir lite säkrare för varje år och antalet dödsfall minskar, är bilolyckor fortfarande en av de främsta orsakerna till dödsfall och skador i USA.

En av anledningarna till att bilar har blivit säkrare är på grund av ett väletablerat testprogram. I den här artikeln kommer du att lära dig allt om krocktester för bilar, inklusive krocktestprogram, betyg, dummies och framtida förbättringar. Du kommer att bli förvånad över hur mycket eftertanke och förberedelser som går åt till att se till att säkra bilar är på vägarna!

Innehåll
  1. Crash Test Dummies
  2. Ett verkligt kraschtest
  3. Den "perfekta" kraschen
  4. Framtida säkerhetsförbättringar
  5. Bakgrund och betyg

>Crash Test Dummies

Dummyns uppgift är att simulera en människa under en krasch, samtidigt som den samlar in data som inte skulle vara möjlig att samla in från en mänsklig passagerare.

Alla frontalkrocktester i USA utförs med samma typ av dummy, Hybrid III-dockan. Detta garanterar konsekventa resultat. En dummy är byggd av material som efterliknar människokroppens fysiologi. Till exempel har den en ryggrad gjord av omväxlande lager av metallskivor och gummikuddar.

Dummies finns i olika storlekar (klicka här för att se några av dummies), och de hänvisas till efter percentil och kön. Till exempel representerar den femtionde percentilen manliga dummyn hanen i medianstorlek -- den är större än hälften av den manliga befolkningen och mindre än den andra hälften. Detta är den vanligaste provdockan vid krocktester. Den väger 170 lbs (77 kg) och är 70 tum (1,78 m) lång.

Dummies innehåller tre typer av instrumentering:

  • Accelerometrar
  • Ladda sensorer
  • Rörelsesensorer

Accelerometrar
Dessa enheter mäter accelerationen i en viss riktning . Dessa data kan användas för att fastställa sannolikheten för skada. Acceleration är den hastighet med vilken hastigheten ändras. Om du till exempel slår huvudet i en tegelvägg ändras huvudets hastighet väldigt snabbt (vilket kan göra ont!). Men om du slår huvudet i en kudde ändras huvudets hastighet långsammare när kudden krossas (och det gör inte ont!).

Krocktestdockan har accelerometrar överallt. Inuti dockans huvud finns en accelerometer som mäter accelerationen i alla tre riktningar (fram-bak, upp-ner, vänster-höger). Det finns även accelerometrar i bröstet, bäckenet, benen, fötterna och andra delar av kroppen.


Ett diagram över huvudaccelerationen under ett krocktest

Grafen ovan visar accelerationen av förarens huvud under en frontalkrock på 35 mph (56,3 km/h). Lägg märke till att det inte är ett konstant värde, utan fluktuerar upp och ner under kraschen. Detta återspeglar hur huvudet saktar ner under en krock, med de högsta värdena när huvudet träffar hårda föremål eller krockkudden.

Lastsensorer
Inuti dummyn finns lastsensorer som mäter mängden kraft på olika kroppsdelar under en krasch.


Foto med tillstånd från NHTSA
En graf över kraften i förarens lårben under en krasch

Grafen ovan visar kraften i Newton i förarens lårben (lårbenet), under en frontalkrock på 35 km/h. Den maximala belastningen i benet kan användas för att bestämma sannolikheten för att det går sönder.

Rörelsesensorer
Dessa sensorer används i dockans bröst. De mäter hur mycket bröstet böjer sig under en krasch.


Foto med tillstånd från NHTSA
Bröstböjningen under en frontal 35 mph effekt

Skanningen ovan visar förarens bröstböjning under en krasch. I denna speciella krasch komprimeras förarens bröstkorg cirka 2 tum (46 mm). Denna skada skulle vara smärtsam, men förmodligen inte dödlig.

Låt oss nu ta en titt på ett riktigt krocktest.

>Ett verkligt kraschtest

National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) genomför två typer av krocktester som en del av New Car Assessment Program.

  • 35 mph frontalkrock - Vid 35 mph (56 km/h) kör bilen rakt in i en solid betongbarriär. Detta motsvarar att en bil som rör sig i 35 mph som kör i en annan bil med jämförbar vikt som rör sig i 35 mph.

  • 35 mph sidokollision - En 3 015 pund (1 368 kg) släde med en deformerbar "stötfångare" kör in i sidan av testfordonet. Slädens däck är vinklade. Testet simulerar en bil som korsar en korsning som svepas från sidan av en bil som kör mot rött ljus. Släden rör sig faktiskt i 58,5 mph, men när du räknar ut motsvarar det en sidokrock på 35 mph på grund av hur hjulen på släden är vinklade.


Foto med tillstånd från NHTSA
Klicka på den här bilden för en video av ett verkligt krocktest.
(Videotid:2 min, 33 sek.)

Crash Test Paint
Innan krocktestdockorna placeras i fordonet applicerar forskare färg på dem. Olika färger av färg appliceras på de delar av dockornas kroppar som mest sannolikt kommer att träffa under en krasch. Dummyns knän, ansikte och delar av skallen är målade med olika färger. På följande bild kan du se att den blå färgen från attrappens ansikte är utsmetad på krockkudden och att hans vänstra knä (rödmålat) träffade rattstången.


Foto med tillstånd från NHTSA
Den mångfärgade färgen på dockan visar var de olika karossdelarna träffar bilen.

Om forskare noterar en särskilt stor acceleration i datan från accelerometrarna i dummyförarens huvud, kommer färgmärkena i bilen att indikera vilken del av kroppen som träffade vilken del av fordonet inne i kupén. Den här informationen hjälper forskare att utveckla förbättringar för att förhindra den typen av skador i framtida krascher.


Foto med tillstånd från NHTSA
Dockan på främre passagerarsidan träffade instrumentbrädan under kraschen. Observera också att inget från motorrummet trängde in i kabinen. Motorn på de flesta bilar är monterad så att den vid en krock tvingas bakåt och nedåt så att den inte kommer in i kupén.

Låt oss nu ta en titt på ett 35-mph frontal-kollektionstest.

Fordonsinställning
Bilden nedan visar en skåpbil som är redo att krascha. Dummies har placerats i bilen och är på plats. All instrumentering på bilen och dummies har kopplats upp och kontrollerats. Ballast läggs till bilen så att krocktestfordonets vikt - och fördelningen av den vikten - är lika med den för ett fullastat fordon. En hastighetssensor har monterats på bilen och placerad så att den kommer att passera en pickup precis när bilen träffar bommen.


Foto med tillstånd från NHTSA
En minibuss framför en barriär (observera kamerans hastighetssensor)

Det finns 15 höghastighetskameror, varav flera under bilen pekade uppåt. De tar runt 1 000 bilder per sekund. Därefter backas bilen bort från bommen och förbereds för att krascha. En remskiva, monterad i ett spår, drar bilen nerför banan. Bilen träffar bommen i 35 km/h. Det tar bara cirka 0,1 sekunder från det att bilen träffar bommen tills den stannar.

Efter kraschen
Låt oss ta en titt på några bilder. Den här bilen fick fyra stjärnor för båda passagerarna i detta frontalkrocktest.


Foto med tillstånd från NHTSA
Framsidan på samma bil, före och efter testet

Som ni ser är fronten på bilen helt krossad efter testet. Detta är bra, eftersom bilen måste krossas och kollapsa för att absorbera den kinetiska energin och stoppa bilen.


Foto med tillstånd från NHTSA
Bättre sikt över den främre krossningen

Fronten på skåpbilen krossas upp till framhjulen som trycks bakåt. I den här kraschen blev skåpbilen faktiskt 23 tum (58 cm) kortare!

>Den "perfekta" kraschen

Uppenbarligen skulle den idealiska kraschen vara ingen krasch alls . Men låt oss anta att du kommer att krascha och att du vill ha bästa möjliga chanser att överleva. Hur kan alla säkerhetssystem kombineras för att ge dig en så smidig krasch som möjligt?

Att överleva en krasch handlar om kinetisk energi . När din kropp rör sig i 35 mph (56 kmph) har den en viss mängd kinetisk energi. Efter kraschen, när du stannar helt, kommer du att ha noll kinetisk energi. För att minimera risken för skador vill du ta bort den kinetiska energin så långsamt och jämnt som möjligt. Några av säkerhetssystemen i din bil hjälper till att göra detta.

Helst har din bil bältessträckare och kraftbegränsare; båda drar åt säkerhetsbältena mycket snart efter att din bil kört i barriären, men innan krockkudden löser ut. Säkerhetsbältet kan sedan absorbera en del av din energi när du rör dig framåt mot krockkudden. Millisekunder senare skulle kraften i säkerhetsbältet som håller dig tillbaka börja skada dig, så kraftbegränsarna slår in nu och ser till att kraften i säkerhetsbältena inte blir för hög.

Därefter utlöses krockkudden och absorberar lite mer av din framåtrörelse samtidigt som den skyddar dig från att slå något hårt.

I den här hypotetiska kraschen samarbetade alla säkerhetssystemen i bilen för att sakta ner dig. Om du inte använde ditt säkerhetsbälte är det första steget av ditt skydd förlorat och det kommer att göra mycket mer ont när du slår in i krockkudden. Många bilar har bältessträckare och kraftbegränsare, men det kommer några ännu mer spännande säkerhetsförbättringar.

>Framtida säkerhetsförbättringar

Det verkar som om krockkuddar spirar från nästan överallt inuti bilar. Och om de hjälper till att hålla din kropp från att träffa hårda föremål under en kollision, gör de sitt jobb. Men det finns alltid utrymme för förbättringar. Just nu (och inom överskådlig framtid) ligger tonvikten på säkerhetsutrustning att göra den "smartare".

Det senaste framstegen inom säkerhetsutrustning är känd som en smart krockkudde . Dessa krockkuddar kan utlösas med olika hastigheter och tryck, beroende på vikten och sittpositionen för den åkande, och även på kraschens intensitet.

Tyvärr kan ibland utlösningen av en krockkudde orsaka allvarliga skador och till och med dödsfall för föraren eller passageraren. Den nya tekniken i avancerade frontalkrockkuddssystem är utformad för att minska denna möjliga risk och för att förbättra själva krockkuddens prestanda. Implementeringen av denna nya teknik tas på allvar -- så mycket att en ändring har gjorts av Federal Motor Vehicle Safety Standard No. 208. Detta tillägg kräver att tillverkare under de närmaste åren installerar detta nya krockkuddesystem i alla sina nya modellfordon avsedda för försäljning, så att senast den 1 september 2005 kommer alla 2006 års modellfordon att vara utrustade med systemet.

I framtiden kommer vi att se säkerhetsbälten som också känner av passagerarnas vikt och position och justerar spänningen och maximal kraft därefter.

Tekniken gör det möjligt för biltillverkare att designa och tillverka säkrare, smartare fordon, och konsumenterna stöder tydligt denna trend som återspeglas i köpmönster. Det kan ta att förstöra massor av bilar och krocktester, men informationen från bilkrocktester betyder att du och dina nära och kära kan överleva en bilolycka med liten eller ingen skada.

>Bakgrund och betyg

Avancerade frontala krockkuddar
Enligt NHTSA är dessa fordon antingen för närvarande certifierade enligt de avancerade frontala krockkuddskraven eller, någon gång på eller före den 1 september 2004, kommer de att certifieras för att de avancerade kraven för frontal krockkuddar.
  • 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 Suburban
  • 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
Källa:National Highway Traffic Safety Administration

De senaste åren har bilarna blivit mycket säkrare. En anledning är att säkerhet nu är ett försäljningsargument i nya bilar - människor söker faktiskt och köper säkrare bilar. I USA kraschar NHTSA bilar och analyserar data med målet att förbättra bilsäkerheten.

Biltillverkarna krockar själva med många fordon varje år. Biltillverkare måste intyga att deras bilar uppfyller Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS). Dessa regler omfattar allt från hur ljusa blinkerslamporna måste vara till kraven på krocktestning. Biltillverkare måste vara säkra på att om NHTSA går till någon återförsäljare i USA, köper vilken bil som helst och kraschar den i 30 mph, kommer bilen att klara alla FMVSS-kraven. För att säkerställa att alla de olika kombinationerna av motorer, växellådor och tillbehör kommer att passera, kan biltillverkare krascha 60 till 100 fordon själva.

Det är sällsynt att en bil inte uppfyller FMVSS-kraven, så för att utmana biltillverkarna ännu mer – och för att ge värdefull information till konsumenter som köper bilar – startade NHTSA sitt New Car Assessment Program (NCAP). NCAP krockar med bilar i 35 mph (56 km/h) i både frontal- och sidokrock, och betygsätter bilarna baserat på hur sannolikt de åkande är att skadas under en krock. Du hittar betygen online, ett bra första stopp när du letar efter en ny bil.

Vilka är mina chanser att bli allvarligt skadad?
Det här är en ganska svår fråga. För att kunna svara på det måste vi definiera en allvarlig skada . Mycket forskning har gjorts (och görs fortfarande) för att klassificera skador. Krocktestforskare kom fram till en standard som kallas Abbreviated Injury Scale (AIS) för att klassificera olika skador. Samma forskare publicerade en manual som innehåller detaljerade beskrivningar av alla skador som normalt förekommer vid bilolyckor. Varje skada tilldelas en rangordning baserat på hur allvarlig den var:1 är bara mindre skärsår och blåmärken; 3 indikerar en allvarlig skada som kräver omedelbar medicinsk behandling och kan vara livshotande; 6 är dödlig.

Betygssystem
Forskare har använt krocktestdata för att fastställa sannolikheten för skador som kan uppstå i en krock. Dessutom användes dessa uppgifter för att skapa NHTSA:s stjärnsystem. Detta system gör bilsäkerhetsbedömningar lättare för konsumenter att förstå när de köper en bil.

Vid frontalkrockar , bestäms stjärnbetyget av det sämsta betyget på dessa tre kriterier:

  • Kriterier för huvudskada (HIC)
  • Bröstretardation
  • Lårbensbelastning

För att få ett femstjärnigt betyg måste alla dessa tre kriterier ligga under den nivå som indikerar en 10-procentig risk för allvarlig skada. Det finns en stjärnklassificering för varje framsätespassagerare, för varje typ av test som kördes (frontal eller sidokrock).

Betyg för frontalkollisionstester
Antal stjärnor
Resultat
5
10 % eller mindre risk för allvarlig skada
4
11 % till 20 % risk för allvarlig skada
3
21 % till 35 % risk för allvarlig skada
2
36 % till 45 % risk för allvarlig skada
1
46 % eller större risk för allvarlig skada

Vid sidokollisioner , det finns två kriterier:

  • Thorax traumaindex (TTI)
  • Lateral bäckenacceleration (LPA)
För att uppnå femstjärnigt betyg i sidokrockar måste båda kriterierna ligga inom det intervall som indikerar mindre än 5 procents risk för allvarlig skada.

Betyg för sidopåverkanstest
Antal stjärnor
Resultat
5
5 % eller mindre risk för allvarlig skada
4
6 % till 10 % risk för allvarlig skada
3
11 % till 20 % risk för allvarlig skada
2
21 % till 25 % risk för allvarlig skada
1
26 % eller större risk för allvarlig skada

>Mycket mer information

Länkar för hur saker fungerar
  • Hur kraft, kraft, vridmoment och energi fungerar
  • Så fungerar bilmotorer
  • Så fungerar Champ Cars
  • Så fungerar krockkuddar
  • Hur fungerar NASCAR-racerbilar
  • Så fungerar NASCAR Safety
  • Så fungerar akutmottagningar
Fler bra länkar
  • Köpa en säkrare bil
  • Krashtest videovalv
  • Insurance Institute for Highway Safety:Fordonsbetyg
  • Bil kör i en betongvägg i 200 miles per timme - Ingen förarskada!
  • IPSM-huvudskador
  • GM Goodwrench-videor