16 października 2021

Pojazd ma za zadanie chronić w trakcie kolizji osoby podróżujące w pojeździe. Najsztywniejszą częścią szkieletu nadwozia (tj. z wysokim progiem początku odkształceń plastycznych) jest „klatka” kabiny pasażerskiej. Przednią i tylną strefę zgniotu projektuje się w taki sposób, aby pochłanianie energii przez wejście struktury w zakres odkształceń plastycznych rozpoczynało się od belek zderzaka i postępowało w kierunku kabiny pasażerskiej. Idealna strefa zgniotu kończy się z przodu na przegrodzie przedniej (oddzielającej komorę silnika od kabiny pasażerskiej). Istotnym parametrem monitorowanym w trakcie symulacji i rzeczywistego przedniego testu zderzeniowego NCAP jest mierzona w mm deformacja przegrody przedniej w kierunku do kabiny pasażerskiej. Powinna być jak najmniejsza.

7 projektowanie nadwozia
Symulacja uderzenia przodem (US) NCAP. Widok z dołu

Analogicznie, choć w sposób mniej restrykcyjny, projektowana jest tylna strefa zgniotu kończąca się tuż za oparciem tylnej kanapy. Tutaj dodatkowo ochronie podlega integralność (szczelność) zbiornika paliwa. Oznacza to, że zbiornik może ulec nawet stosunkowo dużej deformacji, jednak bez rozszczelnienia. Tylna strefa zgniotu ma za zadanie pochłonięcie energii uderzenia w tył naszego pojazdu przez inne auto. Najgorzej, z punktu widzenia kierowcy i pasażerów, gdy dojdzie do uderzenia bocznego. Strefa zgniotu jest tu minimalna. Praca konstruktorów skupia się więc na tym, aby energię zderzenia pochłonęły w tym wypadku ściana boczna i drzwi. Ponadto, w dobrze zaprojektowanym pojeździe, poprzeczki podłogi i dachu przenoszą część sił na przeciwną stronę auta. Mimo wszystko, poduszki i kurtyny boczne to warunek konieczny przetrwania takiego uderzenia, szczególnie przez podróżujących po stronie, z której nastąpiło uderzenie. Prędkość uderzenia bocznego, które jesteśmy w stanie przeżyć, jest oczywiście niższa od tej, którą przeżyjemy przy uderzeniu przodem auta. Kręgi szyjne człowieka są szczególnie mało odporne na przeciążenia i uderzenia boczne.

8 projektowanie nadwozia
Widok z dołu na model gotowy do symulacji przedniego zderzenia Euro NCAP. Przed pojazdem widoczna deformowalna bariera.

Pozostaje jeszcze wspomnieć, że częścią prac związanych z projektowaniem nadwozia są symulacje „koziołkowania” pojazdu. W tym wypadku symulujemy uderzenie z odpowiednią siłą w górny rejon słupka „A” (słupek nadwozia pomiędzy przednia szybą, a przednimi drzwiami).
Podsumowując, istotą zapewnienia bezpieczeństwa kierowcy i pasażerom podczas zderzenia jest sztywna klatka bezpieczeństwa, ale też zapewnienie podróżującym autem w trakcie zderzenia odpowiedniego zakresu opóźnień. Krytyczne dla przeżycia są opóźnienia działające na mózg człowieka.