7 października 2022

Czy jesteś bezpieczny w swoim samochodzie? Crash test i jego rola

Od początków swojego istnienia samochód przeszedł ogromną metamorfozę – stał się szybszy, oszczędniejszy, a przede wszystkim tak bezpieczny, jak nigdy wcześniej. To ostatnie nie byłoby możliwe, gdyby nie crash testy, jakim jest poddawany od kilkudziesięciu lat.

Jest rok 1889 roku. Na pustawych ulicach miast dzieje się niewiele. Aż w końcu, ni stąd, ni zowąd dochodzi do pierwszego odnotowanego śmiertelnego wypadku drogowego. Ma to miejsce w Wielkiej Brytanii i daje do myślenia nie tylko użytkownikom, ale przede wszystkim producentom samochodów. Nagle bowiem zaczynają oni dostrzegać konieczność poprawy bezpieczeństwa.

W efekcie powyższych wydarzeń motoryzacja zaczyna się zmieniać, a auta stają się coraz doskonalsze. Dużą rolę w poprawie ich bezpieczeństwa odgrywają crash testy.

crash test

Poniżej dowiecie się o tym, od kiedy się je przeprowadza, jak wygląda procedura oraz które modele są obecnie najbezpieczniejsze (według Euro NCAP).

Co to jest crash test?

Jazda autem jest obarczona pewnym ryzykiem i niebezpieczeństwem. W końcu na drodze może zdarzyć się dosłownie wszystko. Z tego względu niezwykle ważnym aspektem samochodu jest bezpieczeństwo. Czyli nie tylko to, jak się on prowadzi oraz jak działają aktywne systemy wsparcia kierowcy, ale także jak zachowuje się w trakcie zderzenia. Temu ostatniemu służą właśnie crash testy, czyli testy zderzeniowe.

Czym są? To ściśle zaprogramowane imitacje wypadków, mające na celu zapewnienie samochodom odpowiednich standardów konstrukcyjnych. Podczas nich bada się nie tylko zachowanie pojazdu, ale również oddziaływanie wypadku na ludzkie ciało, do czego służą specjalnie zaprojektowane manekiny, zwane crash test dummies.

crash test

Crash testy obejmują szereg destrukcyjnych procedur, pomagających ocenić faktyczny poziom bezpieczeństwa danego modelu samochodu. Wyniki są zwykle publikowane w postaci gwiazdek, co ułatwia ich zrozumienie.

Czym jest Euro NCAP?

Euro NCAP, czyli Europejski Program Oceny Nowych Samochodów pod kątem bezpieczeństwa został utworzony przez kilka różnych organizacji w 1996 roku. Były to Szwedzka Administracja Drogowa, Międzynarodowa Federacja Samochodowa i Międzynarodowe Testy Konsumenckie. Początkowo siedziba Euro NCAP znajdowała się w Londynie, jednak w 1998 roku została przeniesiona do Leuven w Belgii. Hasło organizacji brzmi: „Dla bezpieczniejszych samochodów”.

Program Euro NCAP jest wzorowany na New Car Assessment Program, jaki został wprowadzony w 1979 roku przez amerykańską Narodową Administrację Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego. Podobne organizacje obecnie działają w innych krajach. Są to ANCAP (Australia i Nowa Zelandia), Latin NCAP (kraje Ameryki Łacińskiej) oraz C-NCAP (Chiny)

Pierwszy crash test w wykonaniu Euro NCAP opublikowano w lutym 1997 roku. Testy nie są obowiązkowe, a modele pojazdów im poddawanych są niezależnie wybierane przez Euro NCAP lub sponsorowane przez samych producentów samochodów (TUTAJ dowiesz się, czy poduszki powietrzne mają termin ważności).

Przez lata procedury testowe wielokrotnie ulegały zaostrzeniu, dlatego 5 gwiazdek, czyli maksymalna nota, uzyskana teraz i kiedyś nijak się mają do siebie. Wyniki są obecnie publikowane w formie gwiazdek, a przy każdej kategorii podawana jest również ocena procentowa.

Przed pojawieniem się organizacji Euro NCAP konsumenci ze Starego Kontynentu nie mieli zbyt wielu informacji na temat bezpieczeństwa ich samochodów. Wprowadzenie testów zderzeniowych zapewniło im odpowiednią wiedzę, a producentów zmusiło do opracowywania coraz bezpieczniejszych samochodów.

W końcu informacje o potknięciach danych modeli szybko trafiały na pierwsze strony gazet. Tak się stało np. z pierwszą generacją Mercedesa klasy C, który zapracował jedynie na dwie gwiazdki. Inny przykład to Rover 100, który w 1997 roku otrzymał jedną gwiazdkę za ochronę pasażerów, przez co jego sprzedaż drastycznie spadła.

Rover 100

W 2017 roku dla uczczenia 20. rocznicy istnienia Euro NCAP testom zderzeniowym poddano wspomnianego wyżej Rovera 100 z 1997 roku oraz nową Hondę Jazz. Obu autom zapewniono te same warunki, aby zademonstrować jak daleko poprawiono bezpieczeństwo samochodów od momentu założenia organizacji.

Wyniki? Brytyjski model otrzymał zaledwie 1 gwiazdkę, japoński – komplet 5 gwiazdek. Inaczej mówiąc, obrażenia pasażera pierwszego auta zagrażają jego życiu, natomiast w drugim przypadku okazują się minimalne.

Od początku swojego istnienia Euro NCAP przeprowadziło testy ponad 1800 samochodów, opublikowało ponad 600 ocen i szacunkowo pomogło uratować ponad 78 000 ludzkich istnień na Starym Kontynencie (TUTAJ poczytasz o systemach bezpieczeństwa).

Jakie są rodzaje crash testów?

Choć szczegółowe wytyczne dotyczące crash testów są zależne od organizacji, która poddaje auta badaniu, zazwyczaj samochody są rozbijane w podobnych próbach. Wyróżnia się:

Zderzenia czołowe z mobilną, odkształcalną barierą

Zderzenia czołowe są przyczyną większej liczby zgonów i poważnych obrażeń niż jakikolwiek inny rodzaj wypadku. Typowy scenariusz stanowi zderzenie ze sobą dwóch nadjeżdżających z naprzeciwka samochodów przy umiarkowanie dużych prędkościach.

W teście Euro NCAP badane auto porusza się z prędkością 50 km/h i z 50-procentowym „nałożeniem” na nadjeżdżają z naprzeciwka, odkształcalną barierę. Waży ona 1400 kg i również zostaje rozpędzona do 50 km/h. Imituje ona drugi samochód o masie własnej typowej dla średniej wielkości pojazdu rodzinnego.

crash test

Z przodu testowanego auta znajdują się dwa manekiny, reprezentujące przeciętnego mężczyznę, natomiast dziecięce manekiny zostają umieszczone z tyły na fotelikach. Oczywiście, stanowią one wyrafinowane i skomplikowane urządzenia testowe, opracowane w celu dokładnego oszacowania ryzyka urazów głowy, szyi, klatki piersiowej i brzucha.

Test ten ocenia przede wszystkich efektywność pochłaniania energii zderzenia przez przód samochodu. Jego przednia strefa zgniotu musi „zapaść się” w sposób kontrolowany, pozostawiając kabinę pasażerską jak najmniej zdeformowaną. Jednocześnie ruch kierownicy i pedałów w kierunku wnętrza pojazdu powinien zostać ograniczony, co ma zapobiec poważnym obrażeniom.

Ale to nie wszystko. Liczą się również to, w jaki sposób wózek zwalnia podczas zderzenia oraz uszkodzenia, jakie auto „zadało” odkształcalnej barierze. Według Euro NCAP samochód, który powoduje duże spowolnienie wózka lub jego bardzo poważne miejscowe odkształcenie, wykazuje tzw. słabą kompatybilność.

Co to oznacza? W realnym świecie takie pojazdy mogą nie absorbować własnej energii tak efektywnie, jak powinny i stanowić zagrożenie dla innych użytkowników dróg.

Test z mobilną, odkształcalną barierą wprowadzono w 2020 roku.

Zderzenie czołowe ze sztywną barierą o pełnej szerokości

Taki test Euro NCAP wprowadziło w 2015 roku. W tym przypadku auto uderza w sztywną barierą całą swoją szerokością z prędkością 50 km/h. Na jego pokładzie – przednim siedzeniu kierowcy oraz z tyłu po stronie pasażera – znajduje się po manekinie, odpowiednio, dorosłego i dziecka.

crash test

Zderzenia ze sztywną barierą sprawdza przede wszystkim działanie systemów bezpieczeństwa, zamontowanych w samochodzie. Ścisłe ograniczenia dotyczące deceleracji i stopnia ugięcia klatki piersiowej zachęcają producentów do stosowania bardziej wyrafinowanych rozwiązań.

Test ten stanowi uzupełnienie poprzedniego, ponieważ pokazuje, czy w samochodzie znaleziono odpowiednią równowagę pomiędzy sztywnością konstrukcji, a jej podatnością na odkształcenia. Ma to na celu doprowadzenie do tego, aby podczas uderzenia na manekina nie działały przesadnie wysokie, a więc szkodzące mu siły.

Zderzenie boczne: bariera mobilna

Uderzenia z boku stanowią drugą co do częstotliwości przyczynę zgonów i poważnych obrażeń. W odróżnieniu od zderzenia czołowego, przy uderzeniu z boku wewnątrz pojazdu jest bardzo niewiele miejsca na pochłanianie energii. W rezultacie powoduje to poważne obrażenia głowy i klatki piersiowej.

crash test

W teście Euro NCAP specjalna odkształcalna bariera jest zamontowana na wózku, który porusza się z prędkością 60 km/h. Uderza on w bok zaparkowanego samochodu pod kątem prostym. Na siedzeniu kierowcy znajduje się manekin, reprezentujący przeciętnego mężczyznę, a manekiny dziecięce są z kolei umieszczane w fotelikach dziecięcych z tyłu.

Test sprawdza czy auto zapewnia odpowiednią ochronę krytycznych obszarów ciała. Został wprowadzony w 1997 roku, a jego stosowanie przyczyniło się do zastosowania licznych nowych rozwiązań.

Wśród nich należy wymienić:

wzmocnienie konstrukcji pojazdu wokół słupka B
zamontowanie bocznych poduszek i kurtyn powietrznych
opracowanie struktur pochłaniających energię zderzania w siedzeniach i panelach drzwi

Test z barierą mobilną został zaostrzony w 2020 roku. Co ważne, aby zapewnić jak najlepszą ochronę pasażerów, czas i rozmieszczenie poduszek powietrznych muszą być bardzo dokładnie kontrolowane.

Zderzenie boczne: słup

Niektóre zderzenia boczne dotyczą pojazdu sunącego bokiem w sztywne obiekty przydrożne, takie jak drzewa lub słupy. Często jest to wynikiem utraty kontroli przez kierowcę nad autem, spowodowanej nadmierną prędkością, błędną oceną zakrętu czy po prostu wpadnięciem w poślizg na drodze o gorszej przyczepności.

crash test

Uderzenie w słup zostało wprowadzono w 2001 roku i zmodyfikowane 19 lat później. W obecnym teście Euro NCAP samochód znajduje się na specjalnej platformie i jest rozpędzany do prędkości 32 km/h pod kątem prostym z i niewielkim odchyleniem od pionu (od 2015 roku) w stosunku do sztywnego słupa.

W modelach, w których zastosowano centralną poduszkę powietrzną, na przednich siedzeniach umieszczane są dwa manekiny przeznaczone do zderzeń bocznych. Natomiast w autach, gdzie jej nie ma, na fotelu kierowcy spoczywa pojedynczy manekin.

To bardzo wymagający test, w którym sprawdza się zdolność samochodu do ochrony głowy kierowcy. Tym bardziej że odkształcenia auta bywają tak wielkie, iż słup może wnikać głęboko w kierunku kabiny. Bez odpowiedniej ochrony kierowca uderzyłby głową słup, co mogłoby doprowadzić do bardzo poważnych obrażeń.

Stąd w autach są obecne boczne poduszki i kurtyny powietrzne. Oczywiście, muszą one w odpowiedni sposób współdziałać ze sobą, aby zapewnić optymalną ochronę.

Zderzenie boczne: uderzenie z drugiej strony

Euro NCAP ten rodzaj test wprowadziło w 2020 roku, ponieważ niemal połowa pasażerów rannych w zderzeniach bocznych znajduje się po przeciwnej stronie niż ta, która została uderzona. Tego typu wypadki mogą prowadzić do poważnych obrażeń, w zależności od stopnia, w jakim ciało kierowcy przemieściło się na boki podczas zderzenia oraz, czy na siedzeniu pasażera znajduje się druga osoba.

Obecnie firmy motoryzacyjne wprowadzają rozwiązanie mające na celu zmniejszenie obrażeń w takich wypadkach. Jest nim centralna poduszka czołowa, która rozwija się pionowo pomiędzy fotelami, aby ograniczyć wychylanie się pasażera znajdującego się z drugiej strony i zapewnić ochronę przed zderzeniem między dwoma przednimi siedzeniami.

W modelach z centralną poduszką podczas testu znajduje się dwóch pasażerów, natomiast w innym wypadku – w aucie jest tylko jeden manekin.

Taki test wykonuje się za pomocą kompletnej karoserii pojazdu, przymocowanej do sań, niezależnie od tego czy w aucie jest poduszka centralna, czy tez jej nie ma. Sanie odtwarzają przyspieszenia doświadczane przez auta w uderzeniach bocznych i za pomocą słupa.

O wyniku testu decyduje przesunięcie manekina, czyli stopień w jakim porusza się on w kierunku uderzenia w bok pojazdu. Jednocześnie sam manekin mierzy siły i opóźnienia, przede wszystkim w obrębie głowy i szyi, ale także klatki piersiowej i brzucha, a z tych pomiarów wyliczana jest dokładna ocena.

Uderzenie z tyłu

Ten rodzaju testu zderzeniowego został wprowadzony przez Euro NCAP w 2009 roku i zmodyfikowany w 2020 roku. Ma on na celu zbadanie ewentualnych urazów kręgosłupa szyjnego. W wyniku uderzenia w tył samochodu, i to nawet z niewielką prędkością, może bowiem dojść do długotrwałego, trudnego do zdiagnozowania i leczenia oraz niezwykle wyniszczającego urazu.

crash test

Fotele i zagłówki są testowane na saniach przy użyciu manekina do uderzeń w tył o małej prędkości. Przeprowadzane są dwa testy dynamiczne, przedstawiające częstość wypadków, o których wiadomo, że powodują obrażenia, wraz z oceną geometrii przednich i tylnych zagłówków.

Testy kręgosłupa szyjnego Euro NCAP mają na celu promowanie najlepszych praktyk projektowania foteli i zagłówków, a więc zapewniających jak najskuteczniejszą ochronę. Ocenia się również geometrię zagłówka w celu sprawdzenia, czy można go wyregulować w taki sposób, aby zapobiec nadmiernym ruchom głowy oraz zapewnić jej skuteczne podparcie.

Historia i założenia crash testów

Crash testy nie zawsze były częścią procesu projektowania i oceny nowych samochodów. Przez lata żaden z producentów nie brał ich pod uwagę. Aż do 1934 roku. Wtedy to koncern General Motors postanowił przeprowadzić pierwszy test zderzeniowy (TUTAJ dowiesz się wszystkiego o pasach bezpieczeństwa).

Wydarzenie to miało miejsce na torze Milford Proving Ground w Michigan. Jak on przebiegał? Pojazd został stoczony ze wzgórza w celu uderzenia w betonową barierę. Ten prymitywne crash test absolutnie nie skupiał się na ochronie pasażerów. Jego celem było sprawienie, aby konstrukcja samochodów stała się mocniejsza i bardziej odporna na uderzenie.

W tamtych czasach auta nie były wyposażane w pasy bezpieczeństwa, a manekiny do testów stanowiły dopiero melodię bliżej nieokreślonej przyszłości. General Motors jednak wyznaczył kierunek, w którym podążyli inni producenci. Ponieważ często nie dysponowali oni własnymi laboratoriami do przeprowadzania crash testów, zdarzało się, że odbywały się one na… ulicach.

crash test

Niestety, liczba śmiertelnych wypadków nadal rosła, dlatego początkowo testy zderzeniowe przeprowadzano na żywych zwierzętach czy ludzkich zwłokach. Jednak dane zebrane z ich udziałem, choć wartościowe, nie były powtarzalne.

Stąd zrodził się pomysł, aby rozpocząć prace nad specjalnym manekinem, obudowanym licznymi czujnikami, mierzącymi działające na niego siły. Pierwszy manekin przeznaczony do testów zderzeniowych powstał dopiero w 1968 roku.

Nazywał się V.I.P. i miał stalową klatkę piersiową, przegubowe stawy oraz elastyczną szyję, z wgłębieniami na oprzyrządowanie. Został zaprojektowany tak, aby naśladować przyspieszenie i rozkład masy ciała przeciętnego mężczyzny.

W latach 70. XX wieku naukowcy z General Motors opracowali model Hybrid I, łączący aspekty oryginalnej konstrukcji Aldersona (stworzył pierwszego manekina) i konkurującej z nim firmy Sierra Engineering. Po nim szybko pojawiły się manekiny do testów zderzeniowych, oznaczone jako Hybrid II i Hybrid III, w których poprawiono elastyczność szyi i rotację głowy, aby lepiej symulować ciało ludzkie.

W międzyczasie, w 1970 roku powołano Narodową Administrację Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego, znaną pod skrótem NHTSA. Jej misją było „ratowanie życia, zapobieganie urazom i ograniczanie wypadków związanych z pojazdami”.

Osiem lat później NHTSA rozpoczęła testowanie i ocenianie pojazdów pod kątem ochrony przed zderzeniem czołowym przy użyciu manekinów do testów zderzeniowych. Wykorzystywano do tego manekina Hybrid III, który został wprowadzony w 1977 roku, jest stale rozwijany i nadal pozostaje podstawowym narzędziem zbierania danych podczas crash testów (TUTAJ przeczytasz kiedy wymienić opony na nowe).

crash test

Przez lata udoskonalenia w zakresie bezpieczeństwa pojazdów skupiały się wyłącznie wokół osób dorosłych. W połowie lat 80. XX wieku zaczęto wprowadzać wymóg stosowania fotelików dla dzieci. Manekin do przeprowadzenia testów z udziałem „pociech” pojawił się w 1991 roku i nosił skrót CRABI (Child Restraint/Air Bag Interaction – współdziałanie fotelików dziecięcych i poduszek powietrznych).

Najbardziej rozpowszechniony wariant tego manekina waży niecałe 10 kg, ma anatomiczne kręgosłup i szyję, a wiekiem odpowiada 12-miesięcznemu dziecku. CRABI pomógł wypracować standardy dotyczące ochrony dzieci.