12 min czytania
Najbezpieczniejsze auta to wcale nie te, które wychodzą z wypadku bez szwanku. Strefa zgniotu wręcz powinna zostać zniszczona, aby przejąć energię podczas stłuczki, ograniczając ją w taki sposób, by jak najmniej doszło jej do kabiny kierowcy. Dowiedz się więcej na temat tego, czym są strefy kontrolowanego zgniotu, dlaczego są tak istotne i jak się je projektuje. Wszystkie informacje znajdziesz w poniższym materiale.
Spis treści:
Nad bezpieczeństwem współczesnych samochodów czuwa szereg systemów elektronicznych, których zadaniem jest zapobiec wypadkowi. Bezpieczne samochody sprzedają się lepiej i podnoszą prestiż marki, dlatego wielu producentów motoryzacyjnych nie tylko chce tworzyć coraz lepsze konstrukcje, ale i chwalić się tym przed całym światem. Systemy takie jak ESP, ASR czy ABS czuwają nad stabilnością auta, w najnowocześniejszych modelach wspierane są również kamerami, radarami czy laserami, pozwalającymi wykryć zagrożenie, zanim zdąży zauważyć je sam kierowca. W wielu przypadkach zderzenia nie da się jednak uniknąć i do gry wchodzą strefy kontrolowanego zgniotu. Ale czym właściwie są?
Choć historia motoryzacji sięga XIX wieku, przez wiele dziesięcioleci inżynierowie nie zwracali uwagi na zachowanie samochodu podczas zderzenia. Bezpieczeństwo drogowe jest dziś dla producentów aut jednym z najważniejszych wyzwań, ale jeszcze do lat 50. XX wieku stanowiło drugorzędną kwestię. Większe znaczenie miały stylistyka i ich niebagatelne osiągi — zwłaszcza w Stanach Zjednoczonych, które przeżywały wówczas złote czasu motoryzacji. W Europie natomiast tuż po II Wojnie Światowej królowały pojazdy ekonomiczne, często ograniczone do minimum podzespołów, które miały za zadanie ułatwić odbudowę zniszczonej Europy.
Z czasem jednak drastyczne skutki wypadków samochodowych skłoniły konstruktorów do zmiany podejścia. Okazało się bowiem, że nawet duże i masywne amerykańskie krążowniki składają się podczas wypadku niczym domek z kart, nie chroniąc pasażerów. Podobnie źle sytuacja wyglądała w Europie. Aby przekonać ludność do modernistycznych wizji urbanistycznych, w których samochody odgrywały główną rolę, producenci samochodów zaczęli sprawdzać i poprawiać konstrukcje pod względem bezpieczeństwa. Miało to zapobiec gwałtownemu wzrostowi zgonów, który mógłby mieć miejsce po upowszechnieniu się motoryzacji na wąskich i krętych europejskich drogach. Bezpieczne samochody zaczęły być równie ważne, jak te szybkie lub luksusowe.
Polecamy artykuł: Jak bezpiecznie przewozić bagaże?
Jedną z najważniejszych zmian w myśleniu o samochodach wprowadził Béla Barényi, nazywany dziś ojcem samochodowego bezpieczeństwa. 1 sierpnia objął on dział bezpieczeństwa w koncernie Daimler-Benz AG, gdzie pracował aż do 1974 roku. Choć był autorem ponad 2500 wynalazków, najważniejszymi z nich były odporna na deformację kabina pasażerska oraz strefy kontrolowanego zgniotu. Patent na to rozwiązanie uzyskał już w 1952 roku, jednak po raz pierwszy zastosowano je na szeroką skalę 7 lat później, w 1959 roku. Specjalnie zaprojektowaną strefę zgniotu otrzymał Mercedes typoszeregu W111. Wcześniej jednak technologię przetestowano w Mercedesie W180 II. Béla Barényi jest również autorem bezpiecznej kolumny kierowniczej, składającej się podczas zderzenia. Po raz pierwszy zastosowano ją w Mercedesie W123 w 1976 roku.
Idea stojąca za strefami zgniotu jest stosunkowo prosta. Zadaniem stref jest pochłonąć jak największą energię kinetyczną w razie stłuczki. Pierwsze samochody miały masywny przód i delikatną kabinę, przez co podczas wypadku kabina pasażerska ulegała często całkowitemu zgnieceniu przez ciężki silnik. Béla Barényi zauważył, że projektując komorę silnikową, maskę i znajdujące się z przodu podłużnice w taki sposób, aby składały się w trakcie wypadku, szanse na przeżycie pasażerów auta znacznie wzrastają.
Kluczem do osiągnięcia bezpieczeństwa jest zaprojektowanie samochodu tak, aby kabina pasażerska stała się niejako klatką bezpieczeństwa. Po wypadku musi ona zachować pełną integralność, chroniąc pasażerów przed zgnieceniem. Zupełnie inaczej musi natomiast zachować się przód lub tył samochodu. Te części karoserii powinny ulec zgnieceniu i wyhamować auto. Jak wiemy z drugiej zasady dynamiki Newtona, siła jest iloczynem masy i przyspieszenia, dlatego wyhamowanie prędkości pojazdu pozwala zmniejszyć przeciążenia, jakim poddawani są podróżujący samochodem. Paradoksalnie oznacza to, że auto, w którym przód składa się niczym harmonijka przy czołowym zderzeniu, jest bezpieczniejszy od tego, który zachowuje swój kształt. W tym drugim siła uderzenia nie jest pochłaniana i przenosi się na ciała pasażerów.
Jednocześnie strefa zgniotu musi być zaprojektowana w taki sposób, aby żadne elementy samochodu nie dostały się do wnętrza kabiny. W autach stosuje się więc szereg rozwiązań, które mają temu zapobiec. Oprócz składanej kolumny kierowniczej wykorzystywane są wzmocnienia i przetłoczenia metalowych elementów karoserii, aby złożyła się ona w przewidywalny sposób. Dzięki tym poprawkom silnik, układ kierowniczy, elementy zawieszenia czy maska nie wbijają się w przestrzeń pasażerską i nie stanowią dodatkowego zagrożenia. Co więcej, wzmocnienia konstrukcyjne zapobiegają zakleszczeniu drzwi i ułatwiają służbom dotarcie do poszkodowanych. Współczesne samochody mają nie tylko przednie i tylne strefy zgniotu, ale również boczne, wprowadzone do motoryzacji przez Volvo.
Zaprojektowanie strefy zgniotu jest jednak znacznie bardziej skomplikowane, niż mogłoby się wydawać. Pierwszym wyzwaniem jest zaplanowanie, w którym kierunku przemieszczą się podzespoły samochodu. Silnik wraz ze skrzynią biegów zazwyczaj kierowany jest przez skośną ścianę grodziową pod samochód, dzięki czemu nie zagraża nogom kierowcy ani pasażera. Maska natomiast prześlizguje się po przedniej szybie lub łamie w pół. Trudniejszym zadaniem jest zaprojektowanie siły, jakim muszą przeciwdziałać strefy kontrolowanego zgniotu. Jeśli przednia część karoserii będzie zbyt słaba, nie wyhamuje skutecznie pojazdu i energia zostanie przeniesiona na kabinę. Jeśli jednak strefa zgniotu byłaby zbyt sztywna, część pasażerska mogłaby zgnieść się szybciej niż maska.
Sprawdź: Awaria czujnika ABS – co robić?
Wyzwaniem dla projektantów jest też ogólna bryła auta. Strefę zgniotu trzeba wszak uwzględnić zarówno w Smarcie, jak i roadsterze z długą maską. Oczywiście im dłuższa strefa zgniotu, tym łatwiej osiągnąć wysokie bezpieczeństwo podczas zderzeń czołowych. Współczesne auta mają nawet 60 cm strefę zgniotu, a rekordziści osiągają 70 cm. Strefą kontrolowanego zgniotu wynoszącą 69 cm szczyci się Volvo S80.
Ograniczenie negatywnych skutków zdarzeń drogowych zaliczane jest do bezpieczeństwa biernego pojazdu. W przeciwieństwie do bezpieczeństwa czynnego samochodu nie jest ono skupione na zapobieganiu wypadkom, a sprawieniu, aby w ich trakcie auto jak najlepiej ochroniło pasażerów. Dzięki zastosowanym przez konstruktorów rozwiązaniom osoby podróżujące samochodem mają większe szanse na przeżycie i uniknięcie groźnych obrażeń.
Jakie elementy bezpieczeństwa biernego można znaleźć w autach? Oprócz stref kontrolowanego zgniotu są to:
Nie wszystkich zdarzeń drogowych da się uniknąć. Nawet najostrożniejszy kierowca, stosujący się do wszelkich zasad bezpiecznej jazdy i poruszający się samochodem z najnowocześniejszymi urządzeniami podnoszącymi bezpieczeństwo czynne, może zostać uderzony przez inny pojazd. Samochód musi wówczas przyjąć i pochłonąć jak najwięcej energii, aby kierowca i jego pasażerowie wyszli bez szwanku. Z tego powodu niezwykle ważne jest, aby pojazd miał bezwypadkową przeszłość. Auto, które już raz uczestniczyło w poważnej stłuczce, przy kolejnym zderzeniu może zachować się nieprzewidywalnie.
– wyjaśnia ekspert Q Service Castrol.
Dowiedz się więcej: Jaki wpływ ma opona na hamowanie? Opony letnie kontra zimowe
Zdolności pochłaniania energii kinetycznej sprawdzane są w testach zderzeniowych. Spektakularne zderzenia pojazdów pozwalają konstruktorom upewnić się, że projekty stref zgniotu i wzmocnień zachowują się na żywo tak, jak podczas komputerowych obliczeń. Na podstawie testów zderzeniowych przyznawane są gwiazdki Euro NCAP, czyli niezależnej organizacji ds. oceny bezpieczeństwa. Samochody biorące udział w teście kupowane są przez organizację za własne pieniądze, a działalność Euro NCAP finansowana jest przez niezależne ośrodki oraz wspierana przez niektóre kraje europejskie (m.in. Wielką Brytanię, Francję, Niemcy, Holandię i Szwecję).
Jak wyglądają badania samochodów? Typowe testy NCAP składają się z czterech etapów, nazywanych także crash-testami:
Wyniki testu podawane są w pięciostopniowej skali, co oznacza, że sprawdzane auto może dostać maksymalnie 5 gwiazdek. Pierwszym modelem, któremu się to udało, było Renault Laguna. We współczesnych pomiarach liczy się jednak nie tylko zachowanie auta podczas testów zderzeniowych, ale też obecność systemów bezpieczeństwa. Za brak najważniejszych z nich organizacja może więc obniżyć ocenę lub nie przyznać ani jednej gwiazdki.
Trzeba mieć też świadomość, że testy NCAP pozwalają przewidzieć, jak samochód zachowa się przy stosunkowo niewielkiej prędkości. Zderzenie czołowe wykonywane jest przy 64 km/h, a warto pamiętać, że maksymalna dopuszczalna prędkość w Polsce to 140 km/h, czyli przeszło dwa razy więcej. Oprócz tego liczba gwiazdek może być porównywalna tylko w obrębie danej kategorii masowej, czyli:
Maksymalna różnica wagowa, która pozwala porównywać dwa modele bezpośrednio do siebie, to 150 kg. W rzeczywistości pojazd mający 4 gwiazdki Euro NCAP, ale ważący 2500 kg, poradzi sobie w wypadku zapewne znacznie lepiej niż pięciogwiazdowy samochód miejski ważący 1100 kg.
Dziś pięć gwiazdek w teście Euro NCAP nie robi dużego wrażenia i otrzymuje je większość nowych modeli. Które auta osiągnęły jednak najlepsze wyniki w 2022 roku? Organizacja przygotowała zestawienie Best in Class 2022, w których znalazły się najbezpieczniejsze auta. Co ciekawe, dwa są w Polsce niemal całkiem nieznane, a jeden zajął pierwsze miejsce w dwóch kategoriach:
Projektowanie współczesnych samochodów to kompromis między stylistyką, osiągami, kosztami produkcji i bezpieczeństwem. Ochrona pasażerów i pieszych stanowi jeden z priorytetów, a w 2007 roku Volvo przyjęło strategię „zero wypadków”, polegającą na dążeniu do całkowitego wyeliminowania zdarzeń powodujących obrażenia ciała oraz śmierć. Aby to osiągnąć, niezbędna jest jednak zmiana wielu czynników. Od poprawy projektów stref zgniotu, przez wdrażanie elektronicznych systemów wsparcia kierowcy, aż po zmianę infrastruktury i przepisów drogowych.
Jak zadbać o własne bezpieczeństwo? Duże znacznie ma to, w jakim stanie jest Twój samochód. Zaplanuj wizytę w serwisie na stronie www.qservicecastrol.eu i sprawdź, czy wszystkie podzespoły odpowiadające ze bezpieczną jazdę są w dobrym stanie.
Eksperci Q Service Castrol to zespół doświadczonych fachowców: dziennikarzy motoryzacyjnych, inżynierów i mechaników. Razem opisują współczesną i sentymentalną motoryzację, odkrywają dla Was tajemnice techniki, budowy pojazdów, ich serwisowania i pielęgnacji.
Przygotowane przezEksperci Q Service Castrol
