Je ve vozidle bezpečno, i když moje nehoda neodpovídá těm legislativně či „ENCAPově“ vyzkoušeným, a tedy prověřeným? Co když se z důvodu specifické kinematiky vozidla během nehody např. moje hlava dostane do kontaktu s něčím jiným než s airbagem? A co spolucestující v druhé či třetí řadě sedadel? Taková otázka asi mnohokrát napadne nejednoho řidiče nebo pasažéra.
Za dobu vývoje pasivní bezpečnosti automobilů se počet povinných zkoušek na základě statistiky nehod a závažnosti poranění výrazně rozšířil. Od prvotních nárazových testů, kdy se primárně řešila struktura karoserie a deformace prostoru pro přežití, jsme se posunuli k celé matici různých testů z pohledu směru a rychlosti nárazu, velikosti offsetů, typů bariér a velikosti figurín. Nikdo z nás se ale v interiéru vozu nechce nadměrně zranit jen proto, že náraz byl mimo statisticky významné nehody a pohyb vozidla během nárazu byl jiný než u předepsaných crash testů.
Obecně se jedná o zkoušky různými impaktory (simulujícími hlavu nebo celý trup člověka). Tyto impaktory vystřelujeme proti různým částem interiéru např. proti volantu na sloupku řízení, přístrojové desce, obložkám sloupků, opěrkám hlavy a zjišťujeme „přívětivost“ interiéru pro člověka. Přívětivost je v tomto případě vyjádřena schopností interiéru pohlcovat nárazovou energii impaktoru bez extrémních úrovní zpomalení měřených akcelerometry, ostrých hran apod.
Důležité je však upozornit, že následující zkušební metody neřeší nehody za extrémně vysokých rychlostí anebo nedisciplinované pasažéry, kteří nepoužívají bezpečnostní pás, ale přívětivost kompletního interiéru vozidla pro běžné nárazové rychlosti. Jedná se především o předpisy EHK, potažmo FMVSS, jejichž dynamickou část testů pokrýváme novými dynamickými zkušebními stavy v naší laboratoři:
- EHK 12 Náraz na sloupek řízení (FMVSS203),
- EHK 17 Pevnost sedadel, jejich kotvení a opěrky hlavy,
- EHK 21 Vnitřní výčnělky (FMVSS201),
- EHK 25 Opěrky hlavy,
- EHK 80 Pevnost sedadel a jejich úchytů v autobusech.
NOVÉ PRACOVIŠTĚ V LABORATOŘI PEVNOSTNÍCH ZKOUŠEK
Nové pracoviště je fyzicky odděleno od zbývající části haly, protože jde o zkoušky s dynamickými procesy. V tomto kompaktním celku našel místo i velín a zákaznická místnost, která poskytuje bezpečné a pohodlné zázemí našim zákazníkům. Při návrhu pracoviště byl brán zřetel v prvé řadě na bezpečnost, kdy např. všechny dveře jsou při provádění zkoušky blokované proti otevření, a není tak možné, aby se do prostoru zkoušky někdo dostal.
KYVADLO
V případě kyvadla se jedná o náhradu obdobného zařízení z roku 2008. Výměna byla provedena z důvodu nedostupnosti náhradních dílů řídicí elektroniky a modernizace starého zařízení nebyla ekonomicky výhodná. Oproti starému zařízení má nové zařízení vyšší přesnost a opakovatelnost nárazové rychlosti, triggering systém pro spouštění externích zařízení (např. rychlokamer) a odpalování airbagů.
Zařízení se využívá pro zkoušky pohlcování energie přístrojových desek podle předpisů EHK 21 (FMVSS201) a sedadel podle EHK 17, 25 a 80.
Oblast nárazu hlavy dle EHK 21 zahrnuje veškeré nezasklené plochy vnitřního prostoru vozidla, které mohou přijít staticky do styku s kulovou maketou hlavy o průměru 165 mm, jež je nedílnou součástí měřicího zařízení a jejíž vzdálenost od středu kloubu kyčle k vrcholu makety hlavy je plynule seřiditelná v rozsahu od 736 do 840 mm.
Oblast nárazu hlavy můžeme vyšetřit i dynamicky, a to buď nárazovou zkouškou vozidla, saňovou zkouškou (laboratoř DYCOT), či simulovanou nárazovou zkouškou. Pohyb cestujících se prověří působením zpoždění podle časového diagramu zpoždění uvedeného v předpisu EHK 16 (změna rychlosti z 50 km/hod) na rodinu figurín (reprezentující malou ženu, vzrůstem průměrného člověka a vysokého dospělého muže) a vyvoláním pohybu figurín směrem dopředu, který odpovídá pohybu figurín v průběhu reálných čelních nárazových zkoušek. Směr dopředného pohybu figurín se považuje za vyhovující, pokud střední osa zkoušeného objektu, běžné karosérie, pokrývá rozsah ±18° od podélné střední osy saní. Normálně je dostačující zkoušet při 0°, +18° a −18°.
Popis zařízení:
Inverzní kyvadlo je uloženo v kuličkových ložiscích a poháněno pneumatickým aktuátorem. Kyvadlo je vybaveno automatickou brzdou pro zabránění sekundárního nárazu. Poloha kyvadla vůči zkušebnímu vzorku je nastavitelná ve třech osách, kolem osy Z je kyvadlo otočné. Délka kyvadla je plynule měnitelná. Redukovaná hmotnost ke středu otáčení odpovídá hodnotě 6,8 kg.
Parametry zařízení:
- max. nárazová rychlost:32 km/h,
- max. kinetická energie: 180 J,
- přesnost nárazové rychlosti: ±0,1 km/h,
- rozsah nastavení délky kyvadla: 736÷840 mm.
Vyhodnocení zkoušek:
Při zkoušce pohlcování energie nesmí zpomalení hlavice překročit hodnotu 80 g nepřetržitě po dobu delší než 3 ms. Jako velikost zpomalení se zaznamená průměr údajů obou akcelerometrů. Zkouší se nárazovou rychlostí 24,1 km/h.
LINEÁRNÍ IMPAKTOR
V tomto případě se jedná o nové zařízení — doplnění kyvadla (někteří zákazníci požadují pro zkoušky opěrek hlavy dle EHK 17 lineární impaktor místo kyvadla) a náhrada zařízení na zkoušky nárazovým tělesem ve tvaru trupu z roku 1973.
Dále lineární impaktor využijeme pro zkoušky nárazem hlavicí a nárazovým tělesem ve tvaru trupu do volantů dle předpisu EHK12 (FMVSS203) a pohlcování energie sedadel dle EHK 17, 25 a 80.
Parametry zařízení:
- max. nárazová rychlost: 40 km/h,
- max. hmotnost impaktoru: 40 kg,
- max. kinetická energie: 1 300 J,
- přesnost nárazové rychlosti: ±0,15 km/h.
Popis zařízení:
Zařízení se skládá z pneumatického aktuátoru a jednoho typu vedení pro vedené (hlavice) i volně letící impaktory (např. těleso ve tvaru trupu). Aktuátor s vedením je namontován v rámu, který umožňuje nastavení impaktoru vůči zkušebnímu vzorku ve třech osách. Lineární impaktor — náraz hlavicí Zkouška je obdobná jako zkouška kyvadlem. Vyhodnocení zkoušek je stejné jako u kyvadla s výjimkou zkoušek volantů (R12), kde nesmí zpoždění přesáhnout souhrnně po dobu více než 3 ms hodnotu 80 g.
Lineární impaktor — náraz tělesem ve tvaru trupu
Nárazové těleso ve tvaru trupu musí narazit na ovládací orgán rychlostí 24,1 km/h s tolerancí +1,2 km/h, −0 km/h. Udeří-li na ovládací orgán řízení nárazové těleso ve tvaru trupu relativní rychlostí 24,1 km/h (15 mph), nesmí být síla vyvozená na nárazové těleso ovládacím orgánem větší než 11,11 kN.
Měří se maximální síla působící na nárazové těleso následkem nárazu na ovládací orgán řízení ve vodorovném směru rovnoběžně s podélnou osou vozidla. Tato síla se může měřit přímo (siloměrem vloženým do systému řízení), nebo nepřímo (výpočet z hodnot zrychlení zaznamenaných při zkoušce).
Akcelerometry vložené na nárazové těleso: dva jednoosé akcelerometry se zasadí symetricky do příčné roviny těžiště nárazového tělesa. Amplitudová třída kanálu musí odpovídat 60 g a kmitočtová třída kanálu 180 Hz.
Obě zařízení (kyvadlo a lineární impaktor) mají společnou řídicí elektroniku a software, čímž se podařilo docílit nemalé úspory.
Vzhledem k tomu, že se jedná o komponentní zkoušky, můžeme odhalit případné zásadní nedostatky konstrukce v rané části vývoje a vyzkoušet tyto komponenty za dodržení specifických požadavků na přípravcích dlouho před tím, než je k dispozici např. kompletní prototypová karoserie. Díky tomu následně při saňových zkouškách a crash testech již nedochází k nepříjemným překvapením s těmito komponenty z pohledu absorpce energie, ostrých hran nebo destrukce komponent a není nutné tyto nákladné testy opakovat.