Pasivní bezpečnost
print
Pasivní bezpečnost
Jiří Čech (2003-12-15)
V komentářích k různým článkům se objevují dosti často zkreslené pohledy na pasivní bezpečnost osobních vozidel. Chtěl bych se pokusit tímto článkem uvést věci na pravou míru. Neočekávejte zcela přesná a vyčerpávající data, na to jsou zde normy a předpisy, případně výsledky testů státních nebo firemních zkušeben, jen bych opisoval už jednou napsané. V tomto článku se budu snažit vysvětlit proč toto jde a ono nejde.

Vozidla posuzujeme z hlediska aktivní a pasivní bezpečnosti. Pod pojem aktivní bezpečnost spadá výkon motoru, účinnost brzd, úroveň kompletního podvozku, výkon osvětlení vozidla, výhled z vozidla. Tyto součásti nám mají pomoci aktivně havárii zabránit, tzn. rychle odjet z kritického místa, včas zastavit před překážkou a také nespadnout do příkopu. Do tohoto pojmu je možné zařadit vše, co snižuje únavu a soustředění řidiče, tedy nízká dobré odhlučnění, automatická klimatizace. Pojem pasivní bezpečnost obsahuje vše, co zabrání zranění nebo úmrtí při nehodě, ať vznikla jakkoliv. „Aktivní bezpečnost“ není zákonem definována jako bezpečnostní prvek, pasivní bezpečnost ale ano. Brzdná účinnost, osvětlení vozidla a výhled z něj jsou sice sledované veličiny, ale výkon motoru (často zcela nedostačující) a kvality podvozku posuzuje pouze zákazník. Různé „losí testy“ nespadají do legislativy, výrobci se jen snaží vyhovět nárokům různých občanských sdružení, které jim svými nezávislými testy mohou udělat slušnou reklamu, nebo je silně zesměšnit. On i sebelepší podvozek můžeme degradovat podřadnými pneumatikami a tak nemůžeme po výrobci vyžadovat úplně vše.

Už z principu tvaru vozidla a fyzikálních zákonů nelze vyrobit bezpečné auto, v kterém by jste vždy přežili jakoukoli havárii. Nejblíže k tomu má nějaká kombinace tanku s raftem. Takže pokud nějaký výrobce tvrdí, že jsou jeho auta bezpečná, nemluví tak docela pravdu.

Vozidla se od počátku konstruovala jako dopravní prostředky, které měly umožnit přepravit osoby nebo náklad rychleji, než to dokázal koňský povoz nebo vlak. Nejprve se jednalo hlavně o přepravní funkci, později se začal dávat větší důraz také na komfort cestování, vozidla se vybavovala topením a více se odhlučňovala. Počet vozidel na silnicích byl relativně malý, dosahované rychlosti ještě menší, stav vozovek, z nichž mnoho nemělo bezprašný povrch, větší rychlost tak jako tak neumožňoval. Ne každý si mohl dovolit vlastnit automobil, bohatí zase nechtěli sami řídit a tak si najímali zkušené řidiče, kteří byli zároveň i automechaniky. Takový řidič jezdil velmi obezřetně, nechtěl přijít o místo. Kromě toho měl i jakési nadání nepadat s autem do příkopu. Proto bylo daleko méně nehod na silnicích jak v absolutních číslech, tak v přepočtu na ujeté kilometry. Pokud již k nehodě došlo, v nízkých rychlostech se často nic vážného nestalo a pokud se stalo, bylo to přičítáno riziku jízdy vozidlem. Statisticky docházelo více ke zraněním osob mimo vozidlo díky jejich střetu s vozidlem a tak nikoho nenapadlo starat se o bezpečí „viníků“ uvnitř vozu. Z tohoto důvodu se jaksi bezpečnostní otázky neřešily, vzhledem k nízké technické úrovni tehdejších vozidel se každý výrobce spíše snažil zaujmout zákazníka nějakou technickou novinkou, která zvýšila výkon motoru nebo komfort cestování, otázka bezpečnosti posádky skutečně nebyla na pořadu dne.

Problematika pasivní bezpečnosti byla poprvé řešena v USA. V padesátých letech se tam vyráběla auta z pohledu ochrany posádky velmi nebezpečná, dokonce některé typy svou konstrukcí následky havárií zhoršovaly. Při haváriích se často vozidla doslova rozpadla, průniky řídící hřídele do prostoru pro posádku byly maximálně možné atd. Tehdy tomu nikdo nevěnoval zvláštní pozornost, přibývající mrtví byli bráni jako daň stále se zvyšujícímu počtu vozidel a houstnoucímu provozu. Až se našel jeden človíček, kterému nebyl hrozivě vzrůstající počet obětí lhostejný a tak začal s výzkumem. Jeho jméno a tituly si už nevzpomenu, ale každopádně patřil k lidem v automobilové branži relativně známým. Začal shromažďovat všemožné údaje o nehodách, což nebylo v té době zrovna v módě, prostě se jen konstatovalo že k nehodě došlo, kdo ji zavinil a počet zraněných a mrtvých. Na základě takto získaných údajů vyhodnotil chyby konstrukcí většiny tehdy vyráběných vozidel a stanovil základní kritéria pro ochranu posádky, které jsou platné dodnes. Aby svoje tvrzení mohl doložit konkrétními údaji, zkonstruoval několik měřících přístrojů na měření odolnosti lidského organizmu proti nárazům. Protože nechtěl riskovat zdraví ostatních lidí včetně dobrovolníků, sám se na těchto přístrojích nechal otloukat různými závažími, prováděl nárazové zkoušky v upoutaném i neupoutaném stavu atd. Normální člověk by se asi do těchto přístrojů – aniž by měl záruku toho, že to přežije bez úhony – sám od sebe neposadil, také už nikdo po něm takové zkoušky na živých lidech neprováděl. Z těchto zkoušek vyšly první výsledky odolnosti jednotlivých orgánů lidského těla, podle nichž navrhl první úpravy konstrukce osobních vozidel. (Tyto hodnoty byly zpřesněny až po zavedení známých „crash test dummies“ – figurín, které byly vybaveny čidly na mnoha místech „těla“ a nahrazovaly živou posádku, kdy bylo možné testovat až za mez únosnosti lidského organizmu.) Po zveřejnění výsledků začal zdlouhavý boj s všemocnými výrobci automobilů v USA, kteří se zuby nehty bránili jakýmkoli změnám, které by jednak mohly mít za následek sérii žalob a dále zvyšovaly náklady na vývoj a výrobu. Nakonec se sice podařilo dosáhnout změny v chápání pojmu bezpečnosti vozidel (za cenu příkazu vlády), ale na druhé straně tupost Američanů, kteří odmítali pod heslem omezování osobní svobody používat bezpečnostní prvky, jako bezpečnostní pásy a opěrky hlavy, znesnadňovaly využití těchto prvků v automobilech. Každopádně došlo k výraznému pokroku, který se velmi rychle rozšířil do Evropy a zbytku světa.

Z výsledků testů na vlastní osobě uvedený človíček vyvodil následující pravidla:

posádka vozidla musí mít dostatečný prostor pro přežití, a to i při převrácení vozidla a jízdě po střeše

do tohoto prostoru nesmí nadměrně proniknout žádná část vozidla, která tam nepatří (hlavně hřídel řízení)

v tomto prostoru nesmí být žádné části, které by mohly přispět ke zranění posádky, tedy všelijaké ostré výstupku a hrany pokud možno odstranit, nebo aspoň zakulatit (nyní platí minimální rádius hran 2,5 mm)

vnitřní část tohoto prostoru by měla být vyložena materiály tlumící náraz a případné plochy, které mohou přijít do styku s lidským tělem, musí být co největší (např. střed volantu)

prostor pro posádku musí být co nejtužší, aby se při havárii co nejméně deformoval a umožnil otevření aspoň jedněch dveří bez pomocí nástrojů, kabina musí zůstat celistvá

sedačky musí být upevněny tak pevně, aby zůstaly v případě nárazu na svém místě

osádka musí být fixována na sedadlech speciálním zařízením, které zachytí energii nárazu a nedovolí kontakt těla s pevnými částmi kabiny

dveře vozidla se nesmí při nárazu samovolně otevřít, posádka nesmí z auta vypadnout (hrozí až 5x větší riziko úmrtí), bylo nutné změnit konstrukci zámků

přední a zadní část vozidla musí pohltit energii nárazu a rozprostřít ji na určitý minimální čas, aby zpoždění kabiny a tedy posádky při nárazu nepřekročilo kritické hodnoty

okna ve vozidlech musí být takové konstrukce, aby při rozbití nezpůsobily řezné poranění posádky

při havárii nesmí dojít k požáru vozidla a úniku paliva z nádrže

materiály používané v interiéru vozidla by měly být nehořlavé, nebo aspoň s omezenou hořlavostí

Na základě takto stanovených požadavků byly vytvořeny nové předpisy, kde bylo přesně definováno co musí která část vozidla splňovat. První předpis byl z dnešního pohledu dost benevolentní a neúplný (lobbing výrobců vozidel byl značný), ale proti tehdejšímu stavu vozového parku byl skutečně velkým přínosem. Každopádně stanovená hranice 30 mil/hod. (cca 48 km/h) pro přežití posádky bez zranění přetrvávala dost dlouho, teprve nedávno se zvýšila na 56 km/h – aspoň tedy v Evropě. Celkovým výsledkem konstrukce vozidla podle tohoto předpisu má být auto s velmi tuhou kabinou zbavené všech výčnělků a s dostatečně dlouhými deformačními zónami pro pohlcení energie nárazu. Tehdy se ještě nebral takový zřetel na ochranu posádky při bočním nárazu, protože tyto jsou méně časté, také dnes velmi sledovaný přesazený náraz (náraz pouze levou polovinou přední části do protijedoucího vozidla) ještě nebyl na pořadu dne. Uvedený předpis dnes vypadá již úplně jinak a neustále je doplňován dalšími požadavky na zajištění co nejvyššího stupně bezpečnosti. Předpis je platný prakticky celosvětově, některé státy jeho znění často zpřísňují. V dnešní době samy automobilky vylepšují konstrukce vozů vysoko nad rámec legislativních požadavků, je to součást konkurenčního boje, ze které pozitivně těží spotřebitelé.



Z pohledu běžných cestovních rychlostí se zdá hodnota 48 - 56 km/h velmi nízká. Ano, je nízká, ale ono to jinak nejde. Tato rychlost zaručuje, že posádka vozidla náraz přežije bez zranění. Opakuji – bez zranění. Při nárazech nad touto hranicí může dojít ke zranění osob, čím větší rozdíl v rychlosti bude, tím budou zranění závažnější, až nastane smrt. Na přelomu šedesátých a sedmdesátých let se Volvo (nebo Mercedes, už si přesně nevzpomínám a přesná informace zplesnivěla se spoustou další literatury po zatečení vody) snažilo vytvořit vozidlo, které by mělo tuto hranici 65 km/h vpředu a asi 50 km/h vzadu. Viděl jsem výsledek – obrovské převisy z obou stran vozidla, vzhled byl silně neestetický, výrazně se zvýšila jeho hmotnost. Tím to skončilo, jasně se ukázalo, že tudy cesta nevede. Zůstalo u předpokladu, že prostě všechno nejde a že nárazy v tak velkých rychlostech, aniž by vozidlo nebrzdilo, jsou ojedinělé. Podle statistiky je většina nárazů v rychlostech nižších, než je běžná cestovní rychlost (bráno cca 90 km/h na silnicích nedálničního charakteru), protože se řidič snaží intenzivně brzdit. Také je známé a dokonce i bývalým soutěžákem (jestli si dobře vzpomínám, tak to byl Munari (nebo Mäkkinen?)) dokázáno, že skutečné hodnoty, které organizmus snese, jsou vyšší, než udávají výsledky od „dumíků“. Munari s sebou nechal praštit o zeď v 90 km/h a vylezl jen silně otřesený, ale nezraněný. Ovšem byl to trénovaný sportovec upoutaný šestibodovými pásy. (Vysvětloval to tím, že se organizmus před nárazem snaží nějak napnout a „nastavit se protinárazově“, tím je možné vysvětlit méně mrtvých, než by odpovídalo „vypočteným“ hodnotám. Pokud se díváte na závody formule 1, piloti většinou přežijí havárie z dost velkých rychlostí zcela nezraněni, nebo jen s drobnými poraněními nohou nebo rukou. Kokpit zůstává díky použití kevlaru nepoškozen a bariéry z pneumatik „prodlouží“ deformační zónu.) Podle zažitých zvyklostí se rychlost nad 90 km/h v případě nárazu na pevnou překážku považuje za smrtelnou, úmrtí osob značně převažuje nad pouhým zraněním. Většinou způsobí smrt značně zdemolovaná karosérie, která už v těchto rychlostech nezajistí prostor pro přežití posádky. Problém kritického přetížení nastává pouze u tvrdých nárazů do pevných překážek nebo velkých a těžkých osobních nebo nákladních vozidel, pokud vozidlo skončí nějak v příkopu, většinou se nezastaví ihned a energie nárazu se rozloží na dlouhou trasu při přeorávání hlíny. Je tedy možné, že lze přežít bez úhony i havárii v rychlostech vysoko nad 100 km/h, záleží jen na shodě okolností (lepší je udělat deset kotrmelců, než jednou tvrdě narazit). Větším problémem je často neposkytnutí pomoci zraněným včas (nebo dokonce vůbec ne, hlavně že okolo stála spousta čumilů, kteří nechali posádku vykrvácet nebo udusit zapadlým jazykem – vůbec jim nevadilo, že neposkytnutí pomoci je trestné), v době předmobilové dosti častý jev, protože nebylo jednoduché neprodleně zavolat sanitku. Po nárazu je člověk silně otřesený a nějakou dobu trvá i trénovaným sportovcům, než přijdou trochu k sobě a jsou schopni nějaké rozumné činnosti. Mnoho lidí po větším nárazu ztratí vědomí, které může trvat i desítky minut. Pokud začne vozidlo hořet, zemřou takto i lidé, kteří nemusí být jinak zraněni (proto je požadavek na nemožnost vznícení vozidla).



Jelikož odolnost lidského organizmu má své meze, nelze vyrobit vozidlo absolutně bezpečné za všech okolností (i sebelepší vozidlo těžko ochrání posádku při pádu do 50-ti metrové propasti). Jak víme z fyziky, síly rostou se čtvercem rychlosti a tak by se např. deformační zóny pro zachycení nárazu v rychlosti 150 km/h prodloužily na několik metrů. Při nárazu vozidla do pevné překážky dojde k přetížení organizmů členů posádky, které pokud překročí kritické hodnoty pro jednotlivé orgány, způsobí jejich poškození, např. jejich tzv. utržením nebo roztržením (dospělý člověk při takovém nárazu jakoby vážil až dvě tuny). Zvláštním případem je srdce, které může v případě naplnění krví v době nárazu tato krev roztrhnout, ačkoli jiný orgán postižen nebude. (Takový případ se stal u závodní posádky PAL Magnetonu Kroměříž Zedník – Holub někdy v osmdesátých letech, kdy při nárazu do stromu spolujezdec tímto způsobem zemřel. Jinak neměl na sobě škrábanec ani jiné vnitřní zranění.) Nejodolnější částí těla je hlava, která vydrží přetížení až 33 g (platí pro dobu trvání přetížení, která přichází v autě do úvahy, potom mozek vystříkne přes oči ven). Ostatní vnitřní orgány vydrží méně, konstrukce bezpečnostních prvků musí být zvolena podle nejméně odolného orgánu v těle. (Platí, že čím kratší je doba trvání přetížení, tím větší hodnotu orgán snese. U hlavy je to až 80 g/max. 0,003 s. Snahou dnešních konstrukcí vozidel je zabezpečit hodnotu pod 12 g, protože pro mnoho vnitřních orgánů je toto číslo kritické.)



Podle těchto předpisů bylo nutné překonstruovat celé vozidlo. Vyztužení kabiny – hlavně podlahy, střechy a úprava zámků nebyly neřešitelný problém, horší to bylo s pronikáním různých dílů do kabiny vozidla. Prvním krokem bylo zavedení kloubových hřídelů volantu, později došlo ke změně konstrukce pedálů a uchycení motoru, který se při nárazu zasouvá pod vozidlo. (Dnes jsou některá vozidla vybavována upravenou pedálovou skupinou, která se při nárazu odpojí od karosérie a minimalizuje riziko poranění dolních končetin.) Celá přední část vozidla musí absorbovat energii nárazu, což vyžaduje při uvedené rychlosti deformační zónu minimálně 660 mm dlouhou (ovšem k tomu je nutné připočítat účinek protažení bezpečnostních pásů, takže tělo má k dispozici asi 800 mm). Pokud se podaří vytvořit zóna delší, je rozložení zpoždění příznivější a účinek na posádku menší. Deformovat se může pouze měkký díl, tedy různé plechy – blatníky vnitřní i vnější, kapota, chladič, přední maska a částečně i nárazník. Tuhý motor je spíše noční můrou konstruktérů, než prvkem napomáhající příznivému rozložení hodnot zpoždění, motor je tedy velmi omezujícím činitelem pro vytvoření správné deformační zóny. Z tohoto pohledu jsou na tom nejlépe vozidla s motorem uloženými před zadní nápravou, nebo vzadu. Přední část vozu není ničím nepoddajným omezována a lze ji tedy řešit optimálněji. Není důležité, jak moc je při nárazu deformační část vozidla zmuchlaná, důležité je dosažení nízkých hodnot přetížení v kabině a neporušenost prostoru pro posádku. Dříve (a není tomu tak dávno) často vyzdvihovaná odolnost vozidla proti poškození při nárazu je tedy špatným znamením o úrovni pasivní bezpečnosti. Stal se případ střetu Volhy 24 a nové Š 100 v relativně nízké rychlosti okolo 35 km/h, kdy Volha byla „trochu poškrábaná“ a stovka byla na odpis – každý neškodovák se vysmíval, „co mu z toho auta zbylo“ a nějak si neuvědomil, že majitel škodovky odešel po svých a řidič Volhy byl s těžkými zraněními obličeje a břicha (Volha tehdy měla výjimku na bezpečnostní pásy z důvodu umístění ruční brzdy pod volantem, kdy osoba připoutaná tehdy pouze pevnými bezpečnostními pásy nebyla schopná dosáhnout na rukojeť a tak ve vozidle nebyly vůbec namontovány) odvezen do nemocnice.



Dalším krokem bylo přemístění palivové nádrže na místo z hlediska bezpečnosti nejméně napadané, tj. pod zadní sedadla. Podle statistik je toto místo při nárazech nejméně poškozeno a tedy nádrž není tolik ohrožována. K protipožárním opatřením také přispívá uložení akumulátoru na bezpečnější místa dále od přední části vozidla a jeho celkové zakrytování proti zkratu na kostru vozidla, případné jiskření nebo vývin tepla může způsobit požár (u Octavie se umístění akumulátoru zrovna moc nepovedlo, Felicie na tom je daleko lépe.). Zadní část vozidla musí také zachytit energii nárazu od vozidla za námi, ovšem zde jsou legislativní nároky menší a tak se měří při rychlostech snad někde okolo 30 km/h.



Větším problémem je zasklení vozidel. Normální sklo se při nárazu i malou silou tříští na velké kusy s ostrými hranami a ohrožuje posádku velmi významně. Proto se začaly používat skla kalená, které jsou jednak pevnější a snesou výrazně větší náraz bez poškození. Při rozbití vytvoří nespočet malých kousků s relativně tupými hranami, ohrožující posádku minimálně (stačí zavřít pevně oči). Většinou se sklo nevysype z rámu celé – pokud se vůbec vysype – dovnitř vletí jen ta část, do které narazil nějaký velký předmět. Toto sklo ale po popraskání není průhledné. K odolnosti skla přispívá také jeho větší sklon, výslednice sil při nárazu pevného předmětu je odlišná a předmět se většinou odrazí bez poškození skla. Dříve se takto vyráběla všechna skla do vozidel, později se začalo přední sklo vyrábět jako lepené. Jde o zvláštním způsobem vyrobené okno, tvořené dvěma tvrzenými skly, které jsou k sobě slepené speciálním průhledným lepidlem. Sklo vydrží značně velký náraz bez poškození a pokud k poškození dojde, sklo sice popraská podobně jako normální tabulové sklo, ale vrstva lepidla udrží střepy v jednom celku a často sklo zůstane natolik průhledné, že umožní pokračování v jízdě. Posledním hitem u dražších vozidel jsou skla používaná v letectví, tvořená několika vrstvami skla a plastu, které odolává i nárazům velkou palicí (do auta se prostě přes okna nelze dostat, viz BMW řady 7). (Perlička: koncem osmdesátých let přišli nějací velmi uvědomělí svazáci (kdo neví o koho jde - SSM byl předvojem KSČ) v podniku na výrobu autoskel se „zlepšovákem“ – nahradit drahá lepená skla opět levnějšími kalenými, ale upravenými technologicky tak, že by při nárazu nějakého předmětu popraskalo tak, že před řidičem by vznikly větší kusy skla, přes které by bylo vidět pro dojetí do servisu (skutečně několik takových skel úspěšně vyrobili ke zkouškám). Inspirovalo je to, že čelní skla jsou často poškozována pouze odletujícími kamínky, které způsobují pouze malá poškození a že tedy jsou lepená skla zbytečným luxusem. Naštěstí se to hned neujalo a potom přišel listopad 1989. Snad není zapotřebí tento mozkový potrat dále komentovat.)



Dnešní vozidla se samonosnými karosériemi umožňují řešit deformační zóny s programovou účinností, kdy se zpoždění rovnoměrně rozděluje na celou dobu deformace. Pomocí počítače se dá s velkou přesností navrhnout deformační zóna tak, že následné zkoušky s hotovým vozidlem pouze potvrdí vypočítané hodnoty. Nárazové zkoušky se provádí hlavně pro kontrolu, jestli při zadávání řešení do počítače nedošlo k chybě. Celá deformační zóna je optimalizována z hlediska sil, které budou při plném i přesazeném nárazu na vozidlo působit. Kromě různě silných plechů se používá vhodný tvar deformačních prvků. Důležité je vytvořit zónu sice příčně velmi tuhou a pevnou, ale na druhé straně podélně poddajnou. Příčná tuhost je nutná z hlediska uložení přední nápravy a přenosu sil při přesazeném nárazu i do nezasažené části. Tuhost oblasti přední masky je důležitá, aby se při nárazu do úzké překážky (sloupy, stromy – nejhorší možné zatížení) celý předek nezkroutil okolo jednoho bodu (stejně se zkroutí) a tak by se změnil vektor sil působící na podélné deformační prvky. Každopádně nelze vyřešit všechny možné typy a úhly nárazů, proto bude vždy určité riziko, že deformační zóna částečně selže. Nejhorší případy jsou nárazy z boku (kde se jen velmi těžko nějaká funkční deformační zóna vytváří), nebo pod úhlem na přední sloupek. Také korozivní odolnost materiálu deformační zóny je velmi důležitá, částečně zkorodovaný plech nemůže mít takové absorpční vlastnosti, jako plech nový. Uložení motoru vpředu podélně a pohon zadní nápravy je také problém, protože směr působení síly při čelním nárazu se přenáší přes motor, převodovku a kardan na zadní nápravu, tedy dost nepoddajnou soustavou. Z tohoto důvodu se motor a převodovka ukládají pod mírným úhlem zadní části dolů, aby se celá sestava nějak (ovšem definovaně) zkroutila pod vozidlo. Uložení motoru a převodovky tedy musí být natolik měkké, aby se poháněcí soustava lehce utrhla a negativně neovlivňovala deformaci přídě.



Při vytváření deformační zóny se přihlíží k umístění motoru a celkové hmotnosti vozidla. Těžší vozidla s dlouho přídí a zádí jsou na tom nesrovnatelně lépe, než malý Fiat 126p. Velká hmotnost a dlouhá deformační zóna zaručí nízké hodnoty přetížení za čas (taková Tatra 613 je v tomto ohledu obtížně překonatelná, pokud v kufru neveze traverzy). Malé a lehké vozidlo jednak nemá tak dlouhou deformační zónu a zastavení vozidla nastane díky eliminaci menší hmoty dříve, při stejné rychlosti tedy budou hodnoty přetížení větší. Všechna vyráběná vozidla sice musí splňovat předpis, ale ten je nastaven na ránu do velké plochy zdi nebo jiné pevné překážky. Pokud se čelně srazí např. těžký Mercedes a lehká škodovka, přebytek hmotnosti Mercedesu proti škodovce způsobí obrovský nárůst přetížení u škodovky a zmenšení přetížení u Mercedesu. Mercedes totiž svojí hmotností přetlačí škodovku, která se při nárazu nezastaví, ale je vržena zpět, zatímco Mercedes popojede ještě kus dopředu. Většina lidí ve škodovce bude buď po smrti nebo těžce zraněná, zatímco v Mercedesu se nerozlije ani kelímek s kávou. Ovšem stejně na tom bude „lehký“ Mercedes a naložený kamion – vše je tedy relativní. Každopádně větší a těžší auto je z pohledu pasivní bezpečnosti lepší, než auto malé a lehké, je to dáno větším prostorem pro přežití a delší deformační zónou.



U Š 742 je součástí deformační zóny i rezervní kolo, proto by mělo být vždy na svém místě. Vzhledem k tomu, že nejmladší 742 má minimálně 13 let a karosérie nebyly z výroby zinkovány, koroze karosérie již určitě nějaká je a tak i účinnost deformačních zón je nižší. Deformační zóna splňovala platné předpisy v době uvedení do provozu, ovšem nemůžeme očekávat, že se z hlediska pasivní bezpečnosti vyrovná dnešním moderním vozidlům. Ovšem havárie škodovek nejsou tak hojné, jak by odpovídalo jejich počtu na našich silnicích, je to dáno menší dosažitelnou rychlostí a také méně najetými kilometry absolutně, protože patří téměř výhradně do nepodnikatelské sféry a tak najedou ročně výrazně méně kilometrů. Většinu ran schytají od „těch silnějších“, nebo s nimi nezkušení mladí rádoby závodníci občas někam třísknou. Úroveň jejich pasivní bezpečnosti bych zase neviděl tak černě (pokud nejsou úplně zkorodované), jsou na našich silnicích horší auta.



Boční deformační zóna – jak vyplývá s předešlého textu, nelze vytvořit stejně hodnotnou boční deformační zónu, jakou má třeba jen zadní část vozu, protože by se nepřípustně zvýšila šířka vozu. Proto jsou všechna vozidla z boku velmi zranitelná, malé vozy vlastně žádnou boční ochrannou zónu nemají. Deformační zóna je velmi malá, je spíše snaha o vyztužení boku proti nadměrné deformaci za účelem zachování prostoru pro přežití posádky. Z tohoto důvodu se zesiluje konstrukce dveří a prahů. Více tam udělat nelze. Větší a tudíž širší vozidla jsou na tom lépe, než vozidla malá.



Nárazníky vozidel mají za úkol zachytit a rozložit náraz na celou přední část vozidla, musí být tedy dostatečně tuhé a pevné. Dříve se vyráběly z pochromované oceli, dnes jsou pouhým výliskem z ocelového plechu, který překrývá plastový kryt, zlepšující aerodynamiku. Nynější provedení nárazníků je sice velmi aerodynamické a estetické, ale díky neodolnému plastu, navíc nastříkanému v barvě vozu, stačí i malý náraz a drahý plastový kryt je zničen. Každé vozidlo musí mít nárazník vpředu a vzadu. Byla snaha sjednotit výšku nárazníků z důvodu omezení škod při srážkách hlavně v městském provozu, ke sjednocení nedošlo a bylo by to stejně neúčinné. Při brzdění se přední část vozidla skloní dolů a zadní část se automaticky nadzvedne (pokud někdo před vámi zabrzdí a vy to už neubrzdíte, vždy se zasunete pod jeho záď), takže pro správnou funkci by měl být přední nárazník o dost výše, než nárazník zadní, což by nepříznivě ovlivňovalo aerodynamiku a estetické ztvárnění vozidel.



Jinak je požadavkem na nárazníky vozidla, že musí zabránit poškození vozidla do rychlosti 4 km/h (takový náraz musí vozidlo přestát bez jakékoli úhony), v USA je tato hodnota 5 mil/h (cca 8 km/h), proto jsou v USA nárazníky výrazně odlišné od evropských. Kdysi byl činěn pokus vytvořit deformační zónu pomocí nárazníku, opřeném o pružiny, toto se neosvědčilo, protože pružina sice náraz zachytila, ale hned zase vrátila auto zpět a tím zvyšovala hodnoty přetížení na vysoké hodnoty. Ovšem takový nárazník opatřený pružinou s hydraulickým tlumičem, je velmi funkční jako „pětimílový“ nárazník v USA.



Kromě pasivní ochrany posádky uvnitř vozu se posuzuje působení vozidla při střetu s chodcem. Během sedmdesátých let zmizely z vozidel všechny ostré výčnělky (vystouplé kliky, ozdobné elementy), které by mohly při střetu s chodcem zvýšit riziko nebo následek střetu. Posuzuje se i tuhost kapoty v místě, kde většinou naráží hlava chodce při přímém střetu s vozidlem. Karosérie by neměla mít žádná místa, kde by se mohla zaklínit končetina osoby a následně těžce zraněna (až amputována). Z tohoto pohledu různé spoilery, které mají mřížky s velkými otvory nebo dokonce dutá uzavřená zadní křídla, neodpovídají těmto požadavkům a je mi celkem záhadou, že jsou k provozu schvalovány. Výsledky testů střetů vozidel s chodci nepatří zrovna do silných stránek většiny vozů. Zatím na tuto stránku pasivní bezpečnosti není dáván velký důraz, střet vozidla s chodcem nepatří mezi statisticky výrazné veličiny, ačkoli následky bývají velmi vážné. Úrazy takto vzniklé jsou tzv. druhotného působení, ke zranění většinou dochází až po nárazu těla odhozeného vozidlem na pevnou překážku, nebo jeho přejetím.



Vývojové snahy:



Odněkud z Maďarska přišla už koncem sedmdesátých let velmi zajímavá konstrukce bezpečného automobilu, kde kabina s posádkou nebyla pevnou součástí vozidla, ale seděla v jakési prohlubni podvozku, který obsahoval pohonnou jednotku, nápravy s brzdami a deformační zóny. Kabina byla upevněna přes hydraulické tlumiče zvláštní konstrukce. Při nárazu se kabina po překročení určité hranice přetížení při deformaci zón přes odpor tlumičů vyhoupla z prohlubně dopředu nahoru a tím prodloužila deformační zónu, snížilo se tak vzniklé zpoždění a posádka snesla bez pohromy náraz z rychlosti až 80 km/h. Kabina zůstala nepoškozena, hřídel od volantu měl zvláštní konstrukci a pedály měly hydraulické propojení hadicemi, neomezovaly tedy pohyb kabiny vůči podvozku. Viděl jsem nějaké nákresy, jestli bylo takové vozidlo vyrobeno a vyzkoušeno, to už jsem se nedozvěděl.

Jinak se vývoj snažil vymyslet prodloužení deformačních zón tak, aby snesly aspoň 65 km/h a auta nevypadaly jako oboustranné pick-upy (ložná plocha vpředu a vzadu). Nějakých úspěchů se dosáhlo u vozidel s běžnou délkou nad 5 m, ovšem to je tak asi vše.



Crash test dummy (figurína pro destruktivní testy):



Tento pojem se začal dostávat do podvědomí veřejnosti v sedmdesátých letech, kdy již nestačily hodnoty získané na živém člověku (viz výše). Někde tajně používané mrtvoly (dobrovolníci, kteří přenechali svoje tělo po smrti k výzkumným účelům) byly použitelné pouze jednou až dvakrát a práce s nimi nebyla pro techniky dvakrát příjemná. Dummies jsou figuríny dospělých osoby obou pohlaví, u nichž se dbá na správné proporce a hmotnosti jednotlivých částí těla, kloubová spojení jednotlivých končetin jsou totožné s člověkem. První dummies byly pouze dospělé osoby, teprve o dost později se objevily i dětská provedení. Neměly téměř žádná čidla, rychlokamerou se snímal pohyb dummies ve vozidle při nárazu a na základě toho se upravovala konstrukce vozu. Tyto testy nebyly ale brzy dostačující a tak byl dummy zdokonalen. Díky rozvoji počítačů bylo možné vyhodnocovat v reálném čase mnoho veličin díky mnoha čidlům, kterými byl následně dummy vybaven. Protože se dummy při nárazu chová podobně jako člověk, bylo možné zdokonalit bezpečnostní prvky včetně úpravy vnitřního prostoru, kde se musely upravit tvary mnoha dílů z důvodu zabránění styku končetin s nepoddajnými částmi karosérie nebo palubní desky. Výhodou dummies je jejich mechanická odolnost a tedy možnost mnohonásobného použití. Dummies se také postupně vyvíjí, přibývají velikosti a hmotnosti, zvyšuje se počet čidel. Přínos dummies bezpečnosti je daleko vyšší, než si neznalý člověk představuje.



Bezpečnostní pásy:



(Jinak vůbec prvním člověkem, který použil něco jako bezpečnostní pás, byl jakýsi závodník tehdejších formulových vozů už před první světovou válkou, kdy se připoutal k sedačce širokým koženým opaskem. Tehdy se závodilo s otevřenými vozy a tento závodník měl problémy se udržet na sedačce při jízdě po nerovnostech a tak si takto vypomohl. Nešlo tedy o bezpečnostní funkci jako takovou, ale prý to účel splnilo.)



Všechny úpravy, které jsou provedeny na vozidle nejsou k ničemu, pokud není posádka vozidla nějak fixována k sedačkám. Rozborem pohybu lidského těla při čelním nárazu, kdy se nejdříve částečně zasune pod přístrojovou desku, potom se zvedne horní polovina těla o zapřené nohy o pedály, narazí hrudníkem na volant a nakonec hlavou prorazí čelní sklo při vzniku přetížení až 98 g a potom se vrátí zpět do sedačky s nebezpečným zakmitnutím hlavy vzad, se dospělo k závěru, že tělo musí být k sedačce připoutáno tak, aby k tomuto pohybu a v takovém rozsahu nedošlo. Podobný průběh má pohyb těla i při nárazu zezadu, kdy se nejprve tělo prohne dozadu, hlava se nebezpečně zakloní a potom je tělo vrženo dopředu s podobným průběhem, jaký má při čelním nárazu, jen pohyb hlavy je výrazně nebezpečnější pro přežití. Pokud takový náraz člověk přežije, má velké množství zlomenin a dalších vnitřních poranění včetně vážného zranění hlavy a krční páteře. Neupoutaná osoba bez opěrky hlavy je ohrožována smrtí již při rychlostech okolo 19 – 20 km/h.



Různých řešení tohoto problémů se zkoušelo mnoho, hlavně automatizovaných typů, které měly za úkol upoutat řidiče i proti jeho vůli. Nakonec se jako optimální a nejlépe fungující prostředek ukázaly popruhy, kterými je pasažér připoután k sedadlu. Tyto popruhy byly doplněny úchyty a zámkem a byly nazvány bezpečnostními pásy. Důležitým předpokladem jejich funkce je správná poloha na těle a jejich napnutí. Správná poloha je dána jejich montáží do vozidla, důležité je nemít pásy na těle překroucené, sníží se tak plocha, na kterou potom působí tlak. Správné napnutí je takové, kdy je možné mezi pás a hrudník zasunout maximálně dlaň. Nejprve šlo o pásy pevné, u kterých se správné napnutí seřizovalo zdlouhavě ručně, pro každého řidiče s odlišnými proporcemi se muselo nastavení provádět zvlášť, což bylo dost nepříjemné. U firemních vozidel, kde se často řidiči střídají, se na toto nedbalo, nastavila se nějaká univerzální poloha a tato se ponechala jednou provždy. Je jasné, že takto seřízené pásy prakticky nefungovaly a následky havárií byly stále tragické. Tím se účinnost pásů velmi snížila a proto se hledal způsob, jak tento nešvar odstranit. Řešením byly pásy samonavíjecí, u kterých je popruh celkově delší, ale je zase speciálním zařízením na těle napínán. Kromě této důležité funkce také zabezpečí při odepnutí ustavení pásů do definované polohy, kdy pás nevypadává ven z auta při otevření dveří. Speciální mechanizmus napínání pásu funguje na principu nav
edit
cmc.fordclubs.org
 Created by BasicX, Zbynek | Nahoru | Home | E-mail
 
 Copyright © 2003 - 2009 CMC + CFC, všechna práva vyhrazena