W obecnym świecie testy zderzeniowe stały się czymś oczywistym. Wiele osób wybierając samochód zwraca uwagę na fakt, czy spełnia on narzucone wymagania i jak wypada w zestawieniu ze swoją konkurencją, właśnie pod tym względem.
To co teraz jest normą, jeszcze parę lat temu nie było. Tak naprawdę w Europie badania pojazdów pod względem bezpieczeństwa biernego zaczęła robić, powstała w 1997 roku, niezależna i niedochodowa organizacja ds. oceny bezpieczeństwa pojazdów EuroNCAP (ang. European New Car Assessment Programme).
Jest ona wspierana przez różne niezależne organizacje oraz rządy niektóry krajów Starego Kontynentu. Za jej sprawą zaczęto zwracać uwagę na to jak oferowane pojazdy są budowane i co oferują w kwestii poprawy bezpieczeństwa podróżujących.
Wprowadzenie testów zderzeniowych miało bardzo duży wpływ na konstrukcje pojazdów oferowanych na rynku. Od lat producenci chcąc sprzedawać auta muszą nie tylko spełniać minimalne wymagania, ale wręcz chcą być w czołówce wyników testów przede wszystkim w celach marketingowych. Na przestrzeni lat zmieniły się kryteria oceniania samochodów. Na początku, by uzyskać lepsze wyniki, producenci skupiali się głównie na dodawaniu kontrolowanych stref zgniotu, kolejnych poduszek powietrznych i wzmacnianiu konstrukcji, co mówiąc w bardzo dużym uproszczeniu powodowało wzrost masy – komentuje mgr inż. Mateusz Bednarski z Politechniki Poznańskiej i dodaje – kolejnymi działaniami, które zostały wymuszone przez testy było zwiększenie bezpieczeństwa pieszych i rowerzystów. (...) W kolejnym etapie zaczęto dodawać coraz bardziej zaawansowane systemy bezpieczeństwa, zapobiegające wypadkom, czy ograniczających ich skutki. Logicznym więc będzie, że prostsze, tańsze auta pozbawione tych układów będą musiały osiągać niższe noty w testach, pomimo tego, że z technicznego punktu widzenia ich nadwozie będzie równie bezpieczne co w droższych lepiej wyposażonych odpowiednikach.
Testy bezpieczeństwa samochodów są wykonywane praktycznie na każdym kontynencie. Można tutaj wymienić choćby Amerykę, gdzie funkcjonują organizacje NHTSA (ang. National Highway Traffic Safety Administration) i IIHS (ang. Insurance Institute for Highway Safety), Australię – ANCAP (ang. Australian New Car Assessment Programme), Japonię – NASVA (ang. National Agency for Automotive Safety & Victim’s Aid), jak też Amerykę Południową, gdzie działa LNCAP (ang. Latino New Car Assessment Programme).
To pokazuje jak ważną kwestią na świecie stało się bezpieczeństwo. Istotny jest też fakt, że dzięki wprowadzeniu tego typu badań oferowane przez producentów pojazdy zaczęły być inaczej projektowane i konstruowane z lepszych materiałów. Wszystko po to aby osiągnąć jak najlepsze wyniki w przeprowadzanych testach zderzeniowych, co bezpośrednio przekłada się na atrakcyjność produktu, jak też jego sprzedaż.
Wymagania stawiane współczesnym pojazdom opierają się na badaniach oraz statystykach wypadków drogowych. Na ich podstawie przygotowuje się reprezentatywne scenariusze testów zderzeniowych, podczas których ocenia się bezpieczeństwo zarówno osób w pojeździe jak i innych użytkowników drogi – komentuje Kamil Kowalski z Laboratorium Bezpieczeństwa Pojazdów, Przemysłowy Instytut Motoryzacji (PIMOT) i dodaje – scenariuszy kolizji drogowych jest wiele i jak pokazuje doświadczenie, nie wszystkie da się przewidzieć i przebadać. Istotne jest, aby w pierwszej kolejności minimalizować skutki tych najczęściej spotykanych oraz podnosić poziom bezpieczeństwa ogólnego użytkowników dróg. Każdy pojazd dopuszczony do ruchu na terenie Unii Europejskiej i krajów wspólnoty EKG ONZ musi spełnić minimalne wymagania dotyczące bezpieczeństwa, natomiast niektórzy producenci pojazdów wychodząc naprzeciw potrzebom swoich klientów biorą pod uwagę więcej niż to wymagane. Bardzo ważną rolę w podnoszeniu bezpieczeństwa w ruchu drogowym mają testy pojazdów przeprowadzane przez niezależne instytuty badawcze. Placówki te na podstawie wieloletnich doświadczeń i badań określają kryteria, które bardzo często stają się standardem oceny bezpieczeństwa.
Jak przeprowadzane są testy Euro NCAP
Z europejskiego punktu widzenia najbardziej znaną instytucją, badającą pojazdy jest EuroNCAP. Jak już zostało wspomniane jest to organizacja, która w Europie stała się wyznacznikiem, jeżeli chodzi o ocenę bezpieczeństwa biernego pojazdów. Swoje działania rozpoczęła w 1997 roku. Każde zbadane auto jest oceniane w skali gwiazdkowej (od 1999 roku, wprowadzono pięciogwiazdkową ocenę).
Testy zderzeniowe przeprowadzane są w warunkach laboratoryjnych. Cały proces jest rejestrowany przez kamery oraz czujniki, umieszczone w pojeździe oraz na manekinach usadowionych we wnętrzu pojazdu. Po wykonaniu próby wszystkie zebrane dane są szczegółowo analizowane. Na tej podstawie przyznawana jest odpowiednia liczba gwiazdek.
Przeczytaj także: Co się dzieje podczas wypadku? Smartfon waży 10 kg, butelka wody - 60 kg, a człowiek - 2,5 tony
W Europie wykonuje się kilka prób zderzeniowych. Wśród nich można wymienić:
- zderzenie czołowe – uderzenie w nieodkształcalną przegrodę, 40 proc. szerokości przedniej części pojazdu od strony kierowcy, przy prędkości 64 km/h,
- zderzenie boczne – uderzenie z prędkością 50 km/h w bok nieruchomego pojazdu (od strony kierowcy, na wysokości bioder 95% kierowców), na wysokości słupka środkowego, przeszkody o szerokość 1500 mm z deformowanym aluminiowym elementem,
- zderzenie ze słupem – pojazd ustawiony na wózku, jest nasuwany na sztywny słup o średnicy 254 mm, z prędkością 29 km/h,
- zderzenie z pieszym – w unieruchomiony pojazd uderzane są z prędkością 40 km/h, poszczególne elementy imitujące takie części ciała jak: głowa, podudzie i udo,
- ochrona dziecka – podczas zderzenia czołowego i bocznego analizowana jest również ochrona dziecka,
- testy aktywnych i pasywnych układów bezpieczeństwa – badania dodatkowych systemów.
W niektórych krajach przeprowadza się również dodatkowe badania. Np. w Szwecji prowadzone są testy zderzeniowe ze zwierzętami. W przypadku tego konkretnego kraju samochód rozpędzony do 70-80 km/h uderza w formę odpowiadającą wymiarami i masą dorosłemu łosiowi.
Jak przeprowadza się testy zderzeniowe w USA - NHTSA/IIHS
Organizacja NHTSA jest agencją rządu amerykańskiego oraz częścią Departamentu Transportu. Jest odpowiedzialna zarówno za promocję bezpieczeństwa pojazdów, jak też ogólnie pojętego transportu. Z kolei organizacja IIHS jest odpowiedzialna, od momentu powstania w 1995 roku, za testy zderzeniowe i za promocję ich wyników na terenie Stanów Zjednoczonych Ameryki.
Są to o wiele bardziej złożone próby niż te przeprowadzane w Europie. Zakładają one choćby trzy różne próby zderzenia czołowego. Zalicza się do nich m.in. test przesunięcia czołowego – uderzenie prostopadłe częścią pojazdu – przy tej próbie odwzorowane są siły panujące podczas wypadku dwóch pojazdów o tej samej masie, które podróżowały z prędkością poniżej 40 mph (ok. 64 km/h).
Kolejną próbą jest test zakładkowy po stronie kierowcy. Został on wprowadzony do badań w 2012 roku i ma stanowić odpowiedź na to co się dzieje z pojazdem przy zderzeniu jego rogiem z innym autem, drzewem czy słupem.
Obecnie przeprowadzany jest również test zakładkowy po stronie pasażera. Zapoczątkowany w 2017 roku ze względu na pojawiające się rozbieżności pomiędzy wynikami badań zakładkowych pomiędzy stroną pasażera i kierowcy. Poza tym wykonuje się również test zderzenia bocznego, próbę wytrzymałości dachu, geometrię zagłówków, sprawność systemów przeciwzderzeniowych, badanie reflektorów czy pasów bezpieczeństwa. Większość badań została szczegółowo opisana poniżej:
- zderzenie czołowe (nazywane jako test przesunięcia czołowego lub umiarkowanego nachodzenia) – pojazd porusza się z prędkością 40 mph (ok. 64 km/h) w kierunku aluminiowej bariery o odkształcalnej powierzchni o wysokości 2 stóp (ok. 61 cm). Czterdzieści procent całkowitej szerokości pojazdu uderza w barierę po stronie kierowcy. We wnętrzu pojazdu umieszczany jest Manekin (Hybrid III), który reprezentuje przeciętnego człowieka. Posiada on wbudowane czujniki, które rejestrują dane, niezbędne do późniejszej analizy zachowania się ciała ludzkiego podczas wypadku oraz określenia czy takie systemy jak poduszki powietrzne czy pasy bezpieczeństwa działają poprawnie,
- zderzenie czołowe zakładkowe po stronie kierowcy – pojazd porusza się z prędkością 40 mph (ok. 64 km/h) w kierunku sztywnej bariery o wysokości 5 stóp (ok. 152,5 cm). Część uderzająca w przeszkodę (od strony kierowcy) stanowi 25 proc. szerokości pojazdu. We wnętrzu, a dokładniej na miejscu kierowcy, podobnie jak w przypadku zderzenia czołowego, umieszcza się Manekina (Hybrid III), aby zebrać niezbędne dane do dalszej oceny,
zderzenie czołowe zakładkowe po stronie pasażera – jest to takie samo badanie jak w przypadku zderzenia czołowego zakładkowego po stronie kierowcy, z tą różnicą, że pojazd najeżdża na przeszkodę prawą stroną (od strony pasażera) oraz we wnętrzu umieszcza się dwa manekiny – jeden na fotelu kierowcy, a drugi na fotelu pasażera,
Przeczytaj także: Polskie drogi jak rosyjska ruletka. Winni są kierowcy
- zderzenie boczne – w tym teście 3300-funtowa (ok. 1650 kg) bariera imitująca pojazd typu SUV, uderza w badany obiekt od strony kierowcy, z prędkością 31 mph (ok. 50 km/h). We wnętrzu umieszczane są dwa manekiny (SID-II) reprezentujące małe kobiety lub 12-letnie dzieci. Zajmują one miejsca za kierownicą oraz zaraz za kierowcą,
- test wytrzymałości dachu – test wytrzymałości dachu polega na powolnym przesuwaniu metalowej płytki w określoną stronę ze stałą prędkością. Siła wywierana na dach w stosunku do masy pojazdu jest znana jako stosunek wytrzymałości do masy. Określany współczynnik zmienia się wraz z postępem testu. Pikowany stosunek wytrzymałości do masy, w dowolnym momencie, jest kluczowym pomiarem dla wytrzymałości dachu. Badania są prowadzone do momentu deformacji struktury o 5 cali (12,7 cm). Dobra ocena wymaga stosunku wytrzymałości do wagi co najmniej 4. Innymi słowy, dach musi wytrzymać siłę co najmniej 4 razy większą niż masa pojazdu, zanim płyta zmiażdży go o wspomniane 5 cali. Minimalny wymagany stosunek wytrzymałości do wagi wynosi 3,25. W przypadku oceny marginalnej jest to 2,5
- geometria zagłówków – IIHS ocenia geometrię zagłówków w pojazdach pasażerskich na podstawie ich wysokości i rozstawu, względem przeciętnego mężczyzny. Ograniczenie powinno być co najmniej tak wysokie, jak środek ciężkości głowy lub około 3,5 cala (8,89 cm) poniżej górnej części głowy. Rozstaw lub odległość za głową powinien być jak najmniejszy,
- systemy przeciwzderzeniowe – IHS ocenia również możliwości zatrzymania pojazdu wyposażonego w układ „autobrake”. Na torze badawczym Vehicle Research Center, przeprowadzane są dwie próby przy 12 i 25 mph (odpowiednio ok. 19 i 40 km/h). W każdej z nich pojazd jedzie prosto w kierunku nieruchomego celu, który ma symulować tył samochodu. IIHS ze względu na niebezpieczeństwo niezadziałania tego systemu, co spowodowałoby narażenie na niebezpieczeństwo kierowcy, używa nadmuchiwanej przeszkody jako „zastępczy” cel. System GPS i inne czujniki monitorują pozycję pasa ruchu pojazdu, prędkość, czas do kolizji, hamowanie i inne dane. Kamera pokładowa rejestruje każdy przebieg testu z perspektywy kierowcy i monitoruje ostrzeżenia wydawane przez systemy zapobiegające wypadkom,
- badanie reflektorów – inżynierowie IIHS mierzą zasięg reflektorów pojazdu, gdy pojazd porusza się prosto i w zakrętach. Czujniki na torze mierzą, jak daleko od pojazdu światło rozciąga się z natężeniem co najmniej 5 luksów (luks jest jednostką natężenia oświetlenia lub inaczej mówiąc ilością światła padającego na powierzchnię). Dla zobrazowania jakie musi być minimalne naświetlenie, można przytoczyć przykład księżyca. W bezchmurną noc, przy pełni księżyca, Ziemia oświetlana jest z natężeniem około 1 luksa, czyli reflektory muszą „dawać” minimum pięć razy mocniejsze natężenie światła
- pasy bezpieczeństwa – pasy bezpieczeństwa w pojazdach są projektowane z myślą o dorosłych, a nie o dzieciach (dlatego zaleca się stosowanie certyfikowanych fotelików, dostosowanych do wzrostu). W tym teście sprawdza się ułożenie pasa zarówno w przypadku dorosłej osoby, jak i dziecka.
Jak przeprowadza się testy zderzeniowe w Japonii (NASVA)?
Narodowa Agencja Bezpieczeństwa Samochodowego i Pomocy Ofiarom (NASVA) rozpoczęła w 1995 roku realizację japońskiego programu oceny nowych samochodów (JNCAP). Cel ten jest spełniany na podstawie testów zderzeń pojazdów.
Prace w tej dziedzinie były przez lata rozwijane. Dla przykładu można wymienić choćby rok 1999, kiedy to wprowadzono pełne testy uderzenia czołowego i skuteczności hamulców. W tym samym roku przeprowadzono również testy kolizji bocznej. Po 12 miesiącach wprowadzono z kolei testy zderzenia czołowego off-set i rozpoczęto ocenę skuteczności bezpieczeństwa kolizji.
Przez pięć kolejnych lat JNCAP wykonywał badania. Jednak w 2003 roku doszli do wniosku, że badania trzeba poszerzyć o ocenę wydajności ochrony głowy pieszego oraz miejsc usytuowania dzieci (wprowadzono dwa lata później).
Natomiast w 2009 roku rozpoczęto testy zabezpieczające przed skutkami urazów szyi w teście zderzenia tylnego, ocenę ochrony pasażerów siedzących z tyłu w przypadku zderzenia czołowego przedniego, ocenę użyteczności tylnego pasa bezpieczeństwa oraz ocenę przypomnienia o zapięciu pasów bezpieczeństwa.
Prowadzone działania odnośnie testów zderzeniowych mają pozytywny wpływ na poprawę bezpieczeństwa biernego pojazdów. Jest to bardzo ważne, aby jak największa liczba pojazdów była w ten sposób badana. Dzięki temu mamy choć nieco większą pewność, że w przypadku wypadku możemy z niego wyjść bez większych obrażeń.
Mimo wielu prób oraz testów zderzeniowych, wpływających na ogólną poprawę bezpieczeństwa konstrukcji pojazdów, równie ważne jest wdrażanie nowych systemów bezpieczeństwa czynnego. To tak naprawdę one są pierwszą linią „frontu” w przypadku zagrożenia kolizją.
Przeczytaj także: 9 fundamentalnych zasad, których powinni uczyć na kursach na prawo jazdy, a w większości nie uczą
Organizacje wykonujące testy zderzeniowe są tego świadome, dlatego w ogólnej ocenie uwzględniają również testy tych systemów. Liderami pod względem układów bezpieczeństwa czynnego są marki premium, które starają się wprowadzać coraz to nowsze rozwiązania do swoich pojazdów.
Rozmawiając o wzroście bezpieczeństwa na drogach trzeba pamiętać jak wielką rolę odgrywa dziś technologia i systemy asystujące kierowcy. Dla BMW przełomem w tym zakresie był debiut najnowszej generacji BMW serii 7, a następnie wprowadzenie podobnych rozwiązań w BMW serii 5, serii 6 Gran Turismo i nowym BMW X3. Dziś, nasze pojazdy - w zależności od sytuacji na drodze - same przyspieszają, hamują, potrafią utrzymać pas ruchu a nawet go zmienić. Wystarczy, że kierowca kierunkowskazem zasygnalizuje kierunek manewru. Wszystko odbywa się przy jednoczesnym monitoringu bezpośredniego otoczenia pojazdu, który do wykrywania innych uczestników ruchu wykorzystuje technologię radarową oraz kamerę stereo – komentuje. Samochody stały się niezwykle szybkimi komputerami na kołach, potrafiającymi w ułamkach sekund przetworzyć niewyobrażalną ilość danych. (...). Trzeba przy tym także pamiętać, że to tak naprawdę dopiero początek rewolucji i bardzo dobra baza dla aut wysoce zautonomizowanych. Pierwsze, w pełni autonomiczne BMW, wyjedzie na drogi już 2021 roku – komentuje Michał Zarychta, ekspert BMW ds. nowych technologii.
W dobie technologii oraz dynamicznego rozwoju materiałów konstrukcyjnych bez wątpienia możemy stwierdzić, że wprowadzane na rynek pojazdy stają się coraz bezpieczniejsze.
Trzeba jednak pamiętać, że jeżeli jakiś produkt spełnia wymagania na danym kontynencie, nie musi oznaczać, że jest on równie bezpieczny gdzie indziej. Widać to zwłaszcza na przykładzie różnic pomiędzy Europą a Ameryką.
Nie raz słyszy się, że samochody ze Starego Kontynentu nie spełniają wymagań w USA. Jest to w pewnym stopniu wyznacznik nad czym powinno się zastanowić przy produkcji pojazdów m.in. dla Europy.
Może logicznym byłoby wprowadzenie dodatkowych prób kolizji, aby producenci pojazdów jeszcze bardziej dopracowali konstrukcje oferowanych pojazdów. Niemniej trzeba powiedzieć jasno, że bezpieczniejsi jesteśmy w nowym pojeździe, a nie takim sprzed dekady. W tej dziedzinie nie da się osiągnąć perfekcji, dlatego mimo wielu zaawansowanych systemów i prawie pancernej konstrukcji trzeba pamiętać o rozwadze na drodze.
