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Wie Fahrzeugcrashtests dazu beitragen, Autos sicherer zu machen

Das absichtliche Zusammenstoßen neuer Fahrzeuge trägt dazu bei, Straßen und Fahrer sicherer zu machen.

Seit der Verabschiedung des Highway Safety Act im Jahr 1970, mit dem die heutige US-amerikanische National Highway Traffic Safety Administration NHTSA gegründet wurde, sind Fahrzeugcrashtests langsam zu einem wichtigen Bestandteil der Neuwagenproduktion geworden.

Es könnte Sie überraschen, dass es so lange gedauert hat obligatorische Sicherheitsstandards des Bundes für die Automobilindustrie Mit den ersten Autos, die Anfang des 20. Jahrhunderts hergestellt wurden, dauerte es fast 80 Jahre, bis die Bundesregierung damit begann, Autos auf Sicherheit zu bewerten.

In anderen Ländern dauerte es sogar noch länger, als Australien, Japan und Europa Mitte der neunziger Jahre ihre föderalen Sicherheitsbehörden für Kraftfahrzeuge gründeten.

Die Bewertung von Automobilen hinsichtlich ihrer Leistung bei Crashtests wird jedoch im Allgemeinen als eine gute Sache angesehen und trägt zur Sicherheit von Autos bei. Bei Crashtests fungiert die NHTSA als unabhängige Ratingagentur, die eine Vielzahl von Crashs durchführtTesten von Autos und Bewerten ihrer Leistung, damit Verbraucher fundierte Entscheidungen über die Autos treffen können, die sie fahren.

Wie macht ein absichtlicher Unfall ein Auto tatsächlich sicherer? Die Antwort ist zweifach: Es zwingt die Autohersteller, nach besserer Sicherheit und besseren Sicherheitsbewertungen zu streben, und es bietet eine Fülle von Daten, die ihnen helfen, sicherere Autos zu konstruieren.

Wie Crashtests durchgeführt werden

Um zu verstehen, wie Fahrzeugcrashtests Autos sicherer machen, müssen Sie zunächst genau verstehen, wie die Tests überhaupt durchgeführt werden.

Insbesondere umfassen Fahrzeugcrashtests nicht nur das Crash eines Autos, sondern es gibt hochkomplexe Crashtest-Dummies, die im Auto sitzen und Daten darüber sammeln, wie Menschen unterschiedlicher Größe auf bestimmte Crash-Szenarien reagieren würden. Die Aufgaben dieser Dummies sindals Ersatz für potenzielle zukünftige menschliche Fahrer zu dienen.

Vor standardisierten Crashtests wurde festgestellt, dass Fahrzeuge bei Unfällen manchmal erst nach dem Tod vieler Menschen als unsicher eingestuft wurden. Eines der besten Beispiele hierfür war das Ford Pinto der dazu neigte, zu explodieren, wenn sein Gastank bei einer Kollision platzte. Der Pinto wurde 1970 nach der Gründung der NHTSA freigegeben, aber bevor Crashtests zum Standard wurden oder unabhängig überprüft wurden. Nach einer Reihe von Todesfällen teilte die NHTSA schließlich mitFord mussten sie die Autos zurückrufen.

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Zurück in die Gegenwart, Crashs und Crash-Dummies sind standardisiert, um sicherzustellen, dass Daten im Vergleich zu anderen Fahrzeugen untersucht werden können.

Bei Frontal-Crashtests in den USA wird im Allgemeinen ein Dummy namens Hybrid III-Dummy verwendet. Diese Dummies sind mit Sensoren gefüllt und aus Materialien hergestellt, die die Konsistenz des menschlichen Gewebes nachahmen. Diese Crash-Dummies sind auch nicht billigeiner kommt dazwischen 100.000 USD und 500.000 USD

Bevor Sie sich über den Preis lustig machen und vielleicht denken: "Hey, ich würde für 500.000 Dollar in einen Autounfall geraten", denken Sie daran, dass diese Dummies wiederverwendbar sind und tausende Male abgestürzt werden können. Noch mehr die Komplexität vonDie Dummies sind beeindruckend, da sie jeweils Stacheln aus abwechselnden Metallscheiben und Pads aufweisen und Sensoren zur Messung der Kräfte eingebettet sind.

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Ihre Wirbelsäule hat keine Sensoren.

Während Dummies standardisiert sind, gibt es sie in verschiedenen Standardgrößen, um Kinder, Kleinkinder, Babys, große und kleine Menschen darzustellen. Schließlich sind die Menschen unterschiedlich, daher müssen es auch Crashtest-Dummies sein.

Bei den Sensoren gibt es jeweils drei Haupttypen: Beschleunigungsmesser, Lastsensoren und Bewegungssensoren.

Fahrzeug nach Crashtest. Quelle: Wikimedia / Brady Holt

Beschleunigungsmesser messen die Bewegung in einer bestimmten Richtung. Diese Messungen sind Vektoren Werte mit zugewiesenen Richtungen, mit denen Forscher die bei einem Unfall auftretenden Kräfte genau modellieren können. Der menschliche Körper verfügt über maximale Beschleunigungen oder G-Kräfte, die er aushalten kannAn bestimmten Orten kann die Messung der Spitzenbeschleunigung über die Beschleunigungsmesser verwendet werden, um festzustellen, ob ein Crashtest-Dummy gestorben wäre oder nicht.

Lastsensoren messen die Kraft auf verschiedene Körperteile. Wenn Sie an den Physikunterricht zurückdenken, ist Kraft Masse mal Beschleunigung, und die Kräfte, die bei einem Crash wirken, verursachen letztendlich Verletzungen.

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Bewegungssensoren messen die Durchbiegung der Dummies. Zum Beispiel, wie stark die Brust eines Dummys während des Absturzes zusammengedrückt wurde. Nach Abschluss des Absturzes sehen Dummies für den zufälligen Beobachter möglicherweise gut aus, aber mit diesen Durchbiegungssensoren können Forscher feststellen, wie schlecht sie sindes wurde für den Dummy während des Absturzes und ob ein echter Mensch verletzt worden wäre.

Genug von Dummies, was ist mit den Abstürzen?

Die NHTSA führt drei Hauptfahrzeug-Crashtests für Neuwagen durch: den Frontalaufprall mit 35 Meilen pro Stunde und den Seitenaufpralltest mit 35 Meilen pro Stunde.

Beim Frontalaufpralltest wird das Auto mit 35 Meilen pro Stunde gegen eine Betonbarriere gerammt. Beim Seitenaufprall wird das Auto mit einem 1,5-Tonnen-Schlitten auf der Seite getroffen. Dieser Test simuliert, dass ein Auto mit 35 t-entbeint oder seitlich gewischt wirdmph.

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Zusätzlich zu diesen beiden Haupttests gibt es auch Seitenpol-Aufprall-Crashtests und Überrollwiderstandstests.

Der Seitenstangentest simuliert, ob Sie mit Ihrem Auto ein Loch treffen sollten. Dies ist erforderlich, da die Belastung bei dieser Art von Aufprall sehr konzentriert ist, was bedeutet, dass Fahrzeugkomponenten in der Linie der Kräfte unter einigen der Kräfte liegenhöchster Stress.

Endlich Überrollwiderstand ist ziemlich selbsterklärend. Das Fahrzeug wird mit 55 Meilen pro Stunde auf der Seite angetrieben und plötzlich angehalten. Wie stark das Kippen oder Rollen des Fahrzeugs die Punktzahl des Autos beeinflusst.

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Crashtest-Forscher verlassen sich jedoch nicht nur auf Daten von den Dummies, sondern die Tests werden auch mit einer Vielzahl von Hochgeschwindigkeitskameras aufgezeichnet. Jeder Test wird im Allgemeinen mit 15 verschiedenen Hochgeschwindigkeitskameras aufgezeichnet, die alle mit 1.000 Bildern pro Sekunde aufnehmen.

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Wie wird das bei all diesen Daten, die bei Fahrzeugunfällen gesammelt wurden, tatsächlich in sicherere Autos umgesetzt? Eine Möglichkeit besteht darin, bessere Knautschzonen für Fahrzeuge seitens der Hersteller zu entwickeln.

Bessere Fahrzeugtechnik

Daten ermöglichen es Ingenieuren, bessere Entscheidungen zu treffen und bessere Teile zu entwerfen. Daten im Automobilbereich ermöglichen es Ingenieuren, bessere Knautschzonen, auch Quetschzonen genannt, zu entwerfen.

Wenn es zu Fahrzeugunfällen kommt, möchten Sie nicht, dass das Fahrzeug in der bestmöglichen Form aus dem Unfall herauskommt. Sie möchten vielmehr, dass das Fahrzeug alle Kräfte des Unfalls auslenkt, verformt und aufnimmt, so dassDiese hohen Kräfte werden nicht in Ihren Körper abgelenkt, wo sie Schaden anrichten.

Wenn Sie sich alte Autos ansehen, handelt es sich im Grunde genommen um massive Ziegel, die sich nicht durchbiegen oder verformen. Dies ist gut für die Überlebensfähigkeit des Autos nach dem Unfall, aber nicht so sehr für die Überlebensfähigkeit der Passagiere.

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All dies hängt mit der einfachen Physik zusammen. Wenn sich ein Auto mit einer Geschwindigkeit von 50 Meilen pro Stunde bewegt und plötzlich anhält, bewegen sich alle Dinge im Auto mit einer Geschwindigkeit von 50 Meilen pro Stunde weiter, sofern keine äußere Kraft darauf einwirktObjekt in Bewegung bleibt in Bewegung, es sei denn, eine äußere Kraft wirkt darauf ein - wie eine Mauer oder ein anderes Auto.

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Dies schließt Ihre inneren Organe, Ihre Knochen und mehr ein. Der Schlüssel, um diese Verzögerung sicher zu nehmen, besteht darin, die Zeit zu verlängern, die zum Verlangsamen benötigt wird. Wenn Sie sich beispielsweise mit 50 Meilen pro Stunde bewegen, wennWenn Sie in 1 Sekunde langsamer werden, haben Sie gerade mit einer Geschwindigkeit von 73 ft / s abgebremst. 2 50 mph = 73 ft / s geteilt durch 1s. Wenn Sie jedoch 5 Sekunden benötigen, um von 50 mph auf 0 zu verlangsamen, verringert sich Ihre Beschleunigung erheblich auf 14,5 ft / s. 2 73 ft / s geteilt durch 5 s.

Diese geringere Beschleunigung bedeutet geringere Kräfte auf Ihren Körper denken Sie daran, Kraft = Masse x Beschleunigung.

Crashtest-Knautschzonensimulation und Diagramme. Quelle : EHA / Wikimedia Commons

Diese längere Zeit zum Abbremsen kann teilweise mit Streuselzonen erreicht werden und hilft, Leben zu retten. Durch das Sammeln von Daten aus Crashtests können Ingenieure Knautschzonen präzise für verschiedene Belastungsszenarien entwerfen.

Was sind diese Knautschzonen? Es handelt sich im Wesentlichen um Segmente des Rahmens des Fahrzeugs oder der Karosserie, die speziell geschwächt sind, so dass sie bei einer Kollision zusammenbrechen. Dies kann einen kleinen Schnitt im Rahmen oder einen kleinen Einschnitt beinhalteneine Karosserietafel.

Auch wenn dies nicht intuitiv zu sein scheint, geht es darum, das Fahrzeug so zu bröckeln und zu reißen, dass die Kraft eines Aufpralls abgelenkt wird. Ungeplante Verformungen sind bei Fahrzeugunfällen schlecht. Wenn Ingenieure planen können, dass ein Fahrzeug in einem Fahrzeug abstürztAuf bestimmte Weise können sie sicherstellen, dass die Insassen sicher bleiben.

Crashtest-Verbesserungen

Also, was kommt als nächstes für Crashtests? Nun, eine große Veränderung in den letzten Jahrzehnten ist die Erweiterung der Platzierung von Airbags in Fahrzeugen. Diese neuen Ergänzungen der Fahrzeuge machen sie erheblich sicherer, da sie eine weiche Polsterung bieten, um die Leistung zu senkenKräfte auf die Insassen.

Einer der größten Fortschritte in der Airbag-Technologie besteht darin, intelligente Airbags herzustellen. Diese Airbags können erkennen, wann sie bei bestimmten Unfällen oder bei bestimmten Geschwindigkeiten ausgelöst werden müssen. Dies würde sicherstellen, dass die Airbags nicht zufällig oder auf einmal ausgelöst werden.sondern dass sie genau zum richtigen Zeitpunkt eingesetzt werden.

Die Crashtests selbst haben sich in den letzten Jahrzehnten langsam weiterentwickelt. Die größten Verbesserungen bei diesen Tests waren einfach die Erfassung von immer mehr Daten. Mehr Daten ermöglichen, wie die meisten Dinge auf der Welt, bessere Entscheidungenauf der Engineering- und Design-Front gemacht werden.

Diese Daten ermöglichen auch andere Fertigungsinnovationen, z. B. intelligente Sicherheitsgurte, mit denen Spannung und Kraft im laufenden Betrieb angepasst werden können, um die Insassen zu schützen.

Technologie, Daten und Innovation stehen bei Crashtests und Crashtest-Designs an vorderster Front. Diese Bereiche werden in den kommenden Jahren die treibende Kraft in der Branche sein.

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