בטיחות פאסיבית ברזולוציה גבוהה

[proxima]

תעשיית המכוניות מתקדמת בשנים האחרונות בקצב מדהים, אמנם נושא השרשור עוסק בבטיחות פאסיבית

אבל שווה להתעכב קודם על האקטיבית עם קצת מספרים לאישוש הטענה.

מספרים זה טוב, הם עוזרים לחתוך דרך הבולשיט אבל מספר אחד לא מספיק לתאר נושא מורכב כמו בטיחות פאסיבית,

כדי לקבל תמונה מדויקת צריך יותר נתונים ואלו ניתנים בד"כ בקמצנות , אחזור לכך יותר מאוחר.

הפוסט מסכם תובנות מראיון ארוך (מאוד ) בין שני עיתונאי רכב, אין בכוונתי לספק שום"הוכחות" וביבלוגרפיה מעבר לקישור לספקנים נודניקים, קבל או עזוב.

הראיון שהוא גם דיאלוג סובב סביב תהליך בחירת רכב במקרה דנן, מכונית סאלון ספורטיבית חדשה

בהתייחסות מעמיקה ליכולות הניהוג אחיזה ובטיחות פאסיבית.

 

אין התלבטות רצינית מבלי לקחת בחשבון בימרית אחת או שתיים,

וראשונה נבחנה ה 328i, הרכב מצויד בצמיגי RUNFLAT בטיחותיים על חשבון אחיזה,

בהשוואה בין צמיגים שונים ומקוריים שערך המגזין מוטור טרנד במסלול וילוו ספרינג, נבחנו פרט ל 328 מוסטאנג V6 וסובארו ברז,

הבימרית היתה מהירה כמו המוסטאנג ויותר מהסובארו, אבל כשננעלו צמיגי סליקס הפער התרחב משמעותית לטובתה,

כמה משמעותי ? בבחינה היסטורית של זמני הקפה התגלה כי ה- 328 הדביקה השתוותה (1:30.7) לפורשה 911 טורבו בציר 2006

והיתה מהירה מפורד GT והונדה NSX מאקזוטיקת 2004.

לאחר דילוגי סוכנויות רכב נבחנה ה i535, האחות השמנמנה לסדרת ה 3, הגירסה האירופאית כפי שנבחנה במסלול ע"י המגזין "אוטוצייטונג",

התגלתה כמהירה מפורשה קיימן S, מרצדס 65S AMG וטויוטה GT-86, במסלול הוקנהיים הסאלון האפורה הזו אכלה לארוחת בוקר פרארי טסטה רוסה,למבורגיני קונטאש

ובנטלי קונטיננטל GT כשהיא נעולה בצמיגי סטוק מהסוג הלא דביק, מערכת ה ABS תוארה ע"י בן קולינס-סטיג כטובה בתעשיה, וההיגוי מדוייק ומתקשר יותר משל 328,

הגיר מונחה ה GPS מחליף הילוכים לפי נתוני הפניה המתקרבת במפה הטבועה בזכרונו (נדון בפירוט בכתבה ) ומכין את ההילוכים לפני הפניה והפניה הבאה.

 

אז מה סוד הנתונים הפנטסטיים הללו ? התשובה נמצאת בשילדה ושדרוג מערכת המיתלים ב- 2014 לאופי ספורטיבי,

הבימרית נבנתה על בסיס שילדה מקוצרת של הרולס-רוייס פאנטום, ומקורה בשנים הטובות טרום המשבר הכלכלי העולמי של 2007

השפע דאז היה חממה נוחה לפרוייקטים יקרים ושאפתניים כמו האייפון, הבואינג 787 ,המקלארן , MP4 הסקייליין GTR, הקדילק ATS

ועוד מכוניות הנמצאות בשוק היום המשקפות סופה הנדסית חד-פעמית.

ב- 2005 במוו מתחילה בתכנון הדור הבא של סדרת ה- 7 ההשקה מתוכננת ל 2009 ושם הקוד F01,

עם ייעוד לשמש כבסיס לרכבי החברה ב 50 השנים הבאות, במוו מהנדסת שילדה יוצאת דופן באיכותה,

200 ק"ג מתוכה עשויה מפלדת בורון מצופה אבץ, אחת מהפלדות החזקות ביותר בנמצא שתספק קשיחות אדירה למרכב,

אותה שילדה מיועדת גם לדור הבא של רולס-רוייס וגירסה מקוצרת שלה עליה תבוסס סדרה 5 הבאה,

זה מתבטא בנתון קשיחות לפיתול עצום של 37,500 ניוטון-מטר/מעלה,

להשוואה הפורשה קראררה GT הסופר-אזוטית ויקרה מתהדרת ב- 26,000 Nm/deg

אפילו אקזוטית מודרנית כמו הלמבורגיני אוונטדור מתהדרת בנתון נמוך יותר (35,000 ניוטון-מטר/מעלה) משל המשפחתית המגודלת,

זה כמובן עדיין לא הופך את הבימרית לספורטיבית יותר מהלמבורגיני, הגרמניה משלמת על הקשיחות הגבוה במשקל המכביד על התנהגות הרכב,

קשיחות מבנית היא רק פרמטר אחד ולא מכריע למרות תרומתו החיובית להתנהגות, ולבטיחות הפאסיבית,

 

מקרא קורות הרכב

כידוע במכונית מודרנית המרכב בנוי מכלוב תא נוסעים קשוח מוקף באיזורי קריסה סופגי אנרגיה, מה שנותר מאנרגית ההתנגשות לאחר קריסת האזורים

עובר לתא הנוסעים שם היא מתועלת לפיזור על שטח גדול ככל האפשר כדי למנוע ריכוז במקום בודד שיביא לקריסה לא מתוכננת ולפגיעה בנוסעים,

פה מושקעים מיטב החומרים והתכנון ההנדסי, דירוג הכוכבים של מבחני ההתרסקות חשוב ומשקף בטיחות אך לא מספיק, ולפי טענת העיתונאי לא חסין ממניפולציות

מניתוח מרכב הרכב ניתן לחזות את תוצאות הדירוג, לדוגמא הוא בוחן את מרכב הקיימן S:

נעשה שימוש באלומיניום (כחול) בחלקים לא מבניים כמו באזורי הקריסה וגם להפחתת משקל ושיפור התנהגות,

פלדה דלת-פחמן (כסף) חלשה יחסית ומיועדת לאיזורי קריסה וקוסמטיקה, הירוק והצהוב מייצגים פלדות חזקות יותר לתא הנוסעים, לצידי הרכב ולגג

שיכולתן לספוג אנרגיה עולה עם מהירות ההתנגשות, הפלדה החזקה ביותר (באדום) נועדה לתאונות התהפכות.

בוולבו S60 נעשה שימוש בפלדה חזקה בכל חזית הרכב, עם חיזוקים אלכסוניים להתנגשויות בחפיפה חלקית,

לעומת זאת בסדרה 3 הקלילה השימוש בפלדה החזקה ביותר נעשה רק בקורות-עמוד B (סגול),

מכאן שהוולבו S60 מציעה פוטנציאל שילדה חזקה יותר משל ה 3, התכוננת בהתאם לסוגי התנגשויות המוגדרות במבחן הרשות לבטיחות ,

בעוד שסדרה 3 נסמכת לגמרי על ספיגת האנרגיה של פלדה מרובת-פאזות, התנגשות בחפיפה חלקית רק חלק קטן מהפלדה הזו ישתתף בספיגה לפני שהאנרגיה תעבור לנוסעים,

מצד שני ב 3 יש קורה רוחבית חזקה באיזור הסרן האחורי בעוד שבוולבו יש חיזוקים משולשיים קטנים בלבד, מבחינת קשיחות שילדה כללית הבמוו לוקחת בגדול עם נתון 29,000

לעומת ה 20,000 Nm/deg של ה- S60 ובהתנגשות אלכסונית מאחור הבמוו תהיה כנראה עדיפה על הוולבו החסונה מלפנים.

בקדילק ATS הפלדה החזקה ביותר (אדום) משמשת בקורת-עמוד A ובגג, האמריקאית החדשנית צפויה להניב תוצאות התרסקות טובות מהבמוו בגלל השימוש בפלדות מחוזקות לאורך חזית הרכב

ומבנה אנכי קדמי סופג אנרגיה.

 

 

שלב גבוה בסולם ניצבות הטסלה מודל S הלוהטת בקהילת ההייטק של החוף המערבי, והבמוו סדרה 5,

בטסלה מארז הסוללות משמש גם כרכיב מבני אך הפלדה החזקה ביותר משמשת בקורהB , כך שברה המודל S במבחן המפורסם את המכונה ששימשה לבדיקת חוזק הגג,

בחזית הרכב לא נעשה שימוש בפלדה חזקה עקב האין-מנוע, הפגוש האחורי לעומת זאת מחוזק היטב.

 

הקצפת כרגיל נשמרה לסוף : סדרה 5 והבחירה האישית של המרואיין,

ומפרט השלדה מצדיק את הפרש המחיר מסדרת 3 :

כמעט כל ה"תא" הקדמי (סדאן במבנה הקלאסי של 3 "קופסאות") עשוי מאותה פלדת בורון מגולוונת, המשמשת גם במרכז חיפויי הגלגלים האחוריים

ומספקת הגנה עדיפה מהולבוו בתאונות צד לנוסעים מאחור, המשקף את יעוד התכנון המקורי להגנת נוסעי הרולס-רוייס הספונים בד"כ מאחור,

בניגוד לקדילק והוולבו לא נעשה שימוש בפלדות חזקות בגג לחיבור 2 צדדי הרכב, ובהתאמה עם הציפיות הגג אכן לא הצטיין במבחן.

עריכה אחרונה ב-9 ליוני, 2014 על ידי proxima

[proxima]

המשך:

 

NHTSA בוחן התנגשות חזיתית מלאה עם בובות משני המינים, בעוד ש- IIHS מבצע התנגשויות בחפיפה חלקית של 40%, סוג התאונה הנפוץ ביותר,

ולאחרונה הוסיף גם מבחן התרסקות בחפיפה קטנה של 25%, למרות שהן פחות נפוצות אלו התאונות עם שיעור הפגיעות הקטלניות הגבוה ביותר ולכן הענין הרב,

ה IIHS לא משתמש בבובת המחקות נשים וילדים.

 

קריטריון פגיעות ראשHead Injury Criterion (HIC)

נמדד בעצמת ההתנגשות ב 15 או 36 מילישניות הראשונות וחוזה נזק מוחי,

ככל שהמספר גבוה יותר העצמה גדולה וכך הנזק,

בליגת הפוטבול האמריקאית ה NFL 250 הוא עצמת הסף לזעזוע מוח,

בעיטה מסובבת של בועט טייקוואנדו ברמה אולימפית תעביר HICשל 672.74±540.89

ב 1000 HIC יש סיכוי של 16% לנזק מוחי חמור,

NHTSA Full Frontal Crash:

התנגשות חזיתית מלאה

מהטבלה ניתן לראות כי הטסלה וה- 5 מגינות היטב על הנהג ועל החצי-זכר http://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_III

ועדיפות על ה ATS המצטיינת בהגנה על רגלי נוסע קטן מימדים, בכל מצבים אלו ה HIC > 250 בגוף נשי http://www.nhtsa.gov/Research/Hybrid+III+5th+Percentile+Female

חזק מספיק לטראומת ראש בעצמה המשויכת לזעזוע מוח,

פגיעות עצם הירך (femur) העצם עמידה בכוחות דחיסה וחלשה בכוחות פיתול, אצל גברים העצם שבירה בכח פיתול מעל 3.9 kN ואצל נשים ב- 2.6 kN לפי הטבלה הוולבו בולטת לטובה.

 

מקרא עצמות האגן

[ATTACH=CONFIG]384914[/ATTACH]

 

פגיעות צד

בעוד שנהג טוב מסוגל לחמוק מתאונה חזיתית , לתאונת צד קשה להתכונן וקשה לחמוק,

ונפח המרכב המפריד בין הנוסעים לפוגע מצומצם וקשה להינדוס ,

ב NHTSA מנגחים בצד הרכב מזחלת של טון וחצי ב60 קמ"ש ב 2 בובות ניסוי,

ואילו ב IIHS מנגחים מזחלת כבדה יותר ב 150 ק"ג במהירות מעט נמוכה יותר, בבובות קלות יותר

ה-ATS וה- 5 מגינות טוב יותר יותר מפגיעות ראש לנהג כשהטסלה משתרכת הרחק מאחור,

לשם השוואה, בתאונת צד בניסן אלטימה 2006 יתקבל HIC של 2609

במאזדה 6 מאותה שנה 2165,

באלטימה 2013 יתקבל HIC של 292

ואילו במאזדה 6 2014 חוצה את גבול המאתיים עם 182 HIC

ההבדל הגדול במספרים נובע משימוש בכריות-אויר וילון צד במודלים העכשוויים.

כדי לפרוק את מפרק האגן (sacroiliac joint ) דרוש כח של 3.5 קילו ניוטון (יענו 3500 ניוטון)

עבור שבירת עצם החיק (pubic rami ) אפשר להסתפק ב 2700 ניוטון,

שברים כתוצאה מלחץ צידי באגן עלולים לגרום לדימום קטלני, ונדרש כח באיזור 4.4 - 4.9 kN

הקדילק לא מצטיינת בתחום זה לבעלי גוף קטן

 

 

 

NHTSA Side Impact:

 

 

 

מבחן ריסוק בעמוד

במבחן המדמה תאונת בעצמם צר וזקוף כמו עץ או עמוד דרך (חשמל,תאורה,תמרור) הרכב מוטח בזיות של 75 מעלות ובמהירות 32 קמ"ש בעמוד בקוטר 25 ס"מ בצד הנהג

pireJdVGMsU

 

הטסלה נמצאת במקום האחרון בפגיעת ראש.

 

לסיכום ,דירוג הבטיחות פאסיבית בשיטת הכוכבים מספק רזלוציה נמוכה ומהווה רק אומדן לא רע לתמונה מורכבת

[video=youtube;bT3G-kcKN70]

[DJI]

תודה על המידע, בסה"כ אי אפשר לבנות רכב חסין תאונות (לא במחיר שווה לכל נפש).

נאחל שלא נצטרך לבחון את ההגנה של הרכב על הנוסעים במבחן אמת אף פעם.

[Michael.R]

זה הדבר הכי מעניין ואינפורמטיבי שקראתי בפורום מזה זמן רב.

[SlowRide]

מעניין מאד. כל הכבוד על ההשקעה.

[proxima]

תודה, רצוי לזכור שהרכבים נבחנים במהירויות של לא יותר מ 60 קמ"ש,

כדי לשים את הכל בפרופורציה, בוא נחשוב רגע מה קורה במהירות התנגשות כפולה של 120 קמ"ש,

מהירות שכיחה בכביש בין עירוני, האנרגיה תלויה בריבוע המהירות, כלומר עוצמת ההתנגשות תגדל פי 4,,

ב 180 קמ"ש אנחנו כבר באנרגיה פי 9 מהתנגשות של 60 קמ"ש ואילו בהתנגשות חזיתית מול רכב הנע גם הוא ב 120 קמ"ש

האנרגיה כבר חזקה פי 16 !

אם נבדוק את המספרים האלו בפגיעת הראש, נזכור ש 250 HIC שווה זעזוע מוח, ו- 1000 HIC זה כבר נזק מוחי רציני,

במכוניות היוקרה האלו ה HIC ב 60 קמ"ש לנוסע שליד הנהג מסתובב באזור ה 300, במכוניות עממיות יותר המספרים גבוהים יותר,

כלומר התנגשות חזיתית ב 120 קמ"ש ה HIC יהיה בערך 1200 קטלניים, ב 180 קמ"ש יתקבלו 2700 HIC סופניים וב- 120קמ"ש אחת מול השניה (שקול ל 240 קמ"ש מול קיר) יתקבל HIC 4800 .

 

 

 

אם נקח את פגיעת הר

[zivco80]

תודה על ההשקעה! למדתי

[m3x7r3m3]

תודה, רצוי לזכור שהרכבים נבחנים במהירויות של לא יותר מ 60 קמ"ש,

כדי לשים את הכל בפרופורציה, בוא נחשוב רגע מה קורה במהירות התנגשות כפולה של 120 קמ"ש,

מהירות שכיחה בכביש בין עירוני, האנרגיה תלויה בריבוע המהירות, כלומר עוצמת ההתנגשות תגדל פי 4,,

ב 180 קמ"ש אנחנו כבר באנרגיה פי 9 מהתנגשות של 60 קמ"ש ואילו בהתנגשות חזיתית מול רכב הנע גם הוא ב 120 קמ"ש

האנרגיה כבר חזקה פי 16 !

אם נבדוק את המספרים האלו בפגיעת הראש, נזכור ש 250 HIC שווה זעזוע מוח, ו- 1000 HIC זה כבר נזק מוחי רציני,

במכוניות היוקרה האלו ה HIC ב 60 קמ"ש לנוסע שליד הנהג מסתובב באזור ה 300, במכוניות עממיות יותר המספרים גבוהים יותר,

כלומר התנגשות חזיתית ב 120 קמ"ש ה HIC יהיה בערך 1200 קטלניים, ב 180 קמ"ש יתקבלו 2700 HIC סופניים וב- 120קמ"ש אחת מול השניה (שקול ל 240 קמ"ש מול קיר) יתקבל HIC 4800 .

 

 

 

אם נקח את פגיעת הר

 

אם כבר לדייק אז עד הסוף.

הנוסחה לאנרגיה קינטית היא: m/2*v^2, כלומר מסת הרכב לחלק ל-2, כפול המהירות בריבוע.

זה סדר גודל של ריבוע המהירות, אבל זה לא בדיוק ריבוע המהירות.

[proxima]

רשמתי בפירוש "האנרגיה תלויה בריבוע המהירות"

"תלויה" היא בהקשר המתמטי של תלות פונקציונלית, וזה בדיוק מה שמתואר בנוסחת האנרגיה הקינטית.

אם נסמן את האנרגיה הקינטית בהתנגשות ב 60 קמ"ש באות E, ב 120 קמ"ש נקבל בדיוק אנרגיה קינטית של 4*E.

עריכה אחרונה ב-10 ליוני, 2014 על ידי proxima

[yuvk]

מהטבלה ניתן לראות כי הטסלה וה- 5 מגינות היטב על הנהג ועל החצי-זכר http://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_III

הכוונה לזכר החציוני (בסטטיסטיקה)?

[proxima]

כן, לא הכרתי קודם את המונח "50th percentile" באנגלית.

ניחשתי שהתרגום שלי לא מוצלח והוספתי קישור לידו .

 

להרחבה בנושא ההיסטוריה של בובות ניסויי ההתרסקות ממליץ לצפות בתכנית The Crash Test Dummy Secret Life

 

[video=youtube;4CM06-h18t8]https://www.youtube.com/watch?v=4CM06-h18t8

עריכה אחרונה ב-10 ליוני, 2014 על ידי proxima

[yuvk]

בעברית - אחוזון 50 (כנראה אין לך ילדים ולא ביקרת בטיפת חלב לאחרונה, שם אוהבים לדבר באחוזונים ).

[yaari30]

כל הטסטים בוצעו ברכבים עם כריות אוויר, גורם לי לחשוב ברצינות על החלפת הסובארו..

[proxima]

בעברית - אחוזון 50 (כנראה אין לך ילדים ולא ביקרת בטיפת חלב לאחרונה, שם אוהבים לדבר באחוזונים ).

לא, לא ביקרתי, סביר להניח שהייתי מתעצבן מתיסוף ה"ון" התינוקי למילה, כבר פסלתי פעם שותף לדירה בגלל שהעברית שלו הרגיזה אותי.

רק אישה עם עודף יצר אימהי יכולה להמציא מילה מתיילדת כזו.

עריכה אחרונה ב-11 ליוני, 2014 על ידי proxima

[edan82]

שאפו,

 

פוסט מאוד מעניין ומשכיל, כל הכבוד!