Strefa zgniotu

Z Wikipedii

Masz nowe wiadomości (różnica z poprzednią wersją).

Strefa zgniotu we współczesnym samochodzie osobowym

Strefa zgniotu (albo strefa kontrolowanego zgniotu) - określenie stosowane najczęściej w motoryzacji opisująca tę część pojazdu, która w razie kolizji z przeszkodą (także - z innym pojazdem) ulega deformacji (zgnieceniu) pochłaniając przy tym część energii. Wbrew intuicyjnemu mniemaniu, samochód, który ulega znacznej deformacji i ma dużą strefę zgniotu, jest bezpieczniejszy od takiego, który taką strefę ma małą. Wynika to z faktu, że duża strefa zgniotu, o większej długości powoduje, że czas trwania kolizji zwiększa się, co skutkuje redukcję sił działających na pasażerów wewnątrz pojazdu.

Jeśli pojazd poruszający się v=36 km/h (tj. 10 m/s) w wyniku kolizji z przeszkodą stałą wytraca całą swoją prędkość na strefie zgniotu długości s=25 cm, to czas trwania takiej kolizji wynosić będzie

$t = 2* {s \over v} = 2*{25cm \over 10 ({m \over s})}= 0,05 s$
a znajdujące się wewnątrz osoby poddane zostaną przeciążeniu
$a= {v^2 \over 2*s} = {(10 {m \over s})^2 \over 50cm} = 200 {m \over s^2} \approx 20 * \mathcal G$ gdzie $\mathcal G$ – przyspieszenie ziemskie.

Pojazd, który będzie miał strefę zgniotu dwa razy dłuższą przy tej samej prędkości będzie niszczył ją dwa razy dłużej, poddając znajdujących się w środku pasażerów przeciążeniu już tylko $\approx 10* \mathcal G$
Przeciążenia te trwają oczywiście tylko ułamek sekundy - dokładnie tyle, ile wynika z wyliczonych wyżej zależności - kilka-kilkanaście setnych sekundy.

Strefy zgniotu oczywiście nie można wydłużać nadmiernie, bowiem nie można dopuścić, aby znalazła się w niej sama kabina pasażerska. Współcześnie projektowane samochody poddawane są w fazie prób testom zderzeniowym (ang. crash test) w celu doprowadzenia do optimum zarówno energii pochłanianej przez zgniataną karoserię podczas zderzenia jak i wielkości i kształtu strefy zgniotu przy kolizjach z przodu (przy zderzeniach czołowych), z tyłu (przy zderzeniach spowodowanych najechaniem pojazdu z tyłu), dla samochodów z silnikiem umieszczonym z przodu, jak i z tyłu. Np. w celu poprawienia bezpieczeństwa stosuje się m.in. specjalną ukośną płytę między kabiną pasażerską a komorą silnika, która powoduje wciśnięcie silnika pod kabinę tak, aby ochronić nogi kierowcy i wydłużyć strefę zgniotu.

We wczesnym etapie rozwoju motoryzacji, aż do lat 50., samochody produkowane były zazwyczaj na sztywnej ramie, bez żadnych stref zgniotu, zwłaszcza stref "kontrolowanych", tj. zaprojektowanych zgodnie ze swym przeznaczeniem. Zabezpieczenia samochodów na wypadek kolizji ograniczały się zazwyczaj do zderzaków, których rolą była nie tyle poprawa bezpieczeństwa, co raczej ochrona karoserii pojazdu przed uszkodzeniem przy drobnych stłuczkach ulicznych. Zagadnienia bezpieczeństwa pasażerów i innych użytkowników dróg były sprawą drugorzędną, zwłaszcza w USA, wobec prędkości maksymalnej i innych osiągów oraz wygodą pasażerów oraz, zwłaszcza w Europie, wobec ceny i kosztów eksploatacji.

Przykładowo, strefa zgniotu we współczesnym nowym samochodzie Volvo S40 wynosi 62 cm, a w S80Đ nawet 69 cm (w warunkach standardowgo testu zderzeniowego).