I manichini dei crash test sono stati oggetto di annunci di servizio pubblico, cartoni animati, parodie e persino il nome di una band. I veri manichini per crash test, tuttavia, sono veri salvavita in quanto parte integrante dei crash test automobilistici. Anche se le auto diventano ogni anno un po' più sicure e i tassi di mortalità stanno diminuendo, gli incidenti stradali sono ancora una delle principali cause di morte e lesioni negli Stati Uniti.
Uno dei motivi per cui le auto sono diventate più sicure è a causa di un programma di test consolidato. In questo articolo imparerai tutto sui crash test automobilistici, inclusi programmi di crash test, valutazioni, manichini e miglioramenti futuri. Rimarrai stupito da quanta attenzione e preparazione sono necessarie per garantire che le auto sicure siano sulle strade!
Contenuti
Il compito del manichino è simulare un essere umano durante un incidente, mentre raccoglie dati che non sarebbe possibile raccogliere da un occupante umano.
Tutti i crash test frontali negli Stati Uniti sono condotti utilizzando lo stesso tipo di manichino, il manichino Hybrid III. Ciò garantisce risultati coerenti. Un manichino è costruito con materiali che imitano la fisiologia del corpo umano. Ad esempio, ha una spina dorsale composta da strati alternati di dischi di metallo e cuscinetti di gomma.
I manichini sono disponibili in diverse dimensioni (clicca qui per vedere alcuni dei manichini) e sono indicati per percentile e sesso. Ad esempio, il manichino maschile del cinquantesimo percentile rappresenta il maschio di taglia media:è più grande della metà della popolazione maschile e più piccolo dell'altra metà. Questo è il manichino più comunemente usato nei crash test. Pesa 170 libbre (77 kg) ed è alto 70 pollici (5 piedi e 10 pollici o 1,78 m).
I manichini contengono tre tipi di strumentazione:
Accelerometri
Questi dispositivi misurano l'accelerazione in una particolare direzione . Questi dati possono essere utilizzati per determinare la probabilità di infortunio. L'accelerazione è la velocità con cui cambia la velocità. Ad esempio, se sbatti la testa contro un muro di mattoni, la velocità della tua testa cambia molto rapidamente (che può far male!). Ma se sbatti la testa contro un cuscino, la velocità della tua testa cambia più lentamente mentre il cuscino si schiaccia (e non fa male!).
Il manichino del crash test ha accelerometri dappertutto. All'interno della testa del manichino c'è un accelerometro che misura l'accelerazione in tutte e tre le direzioni (avanti-indietro, su-giù, sinistra-destra). Ci sono anche accelerometri nel torace, nel bacino, nelle gambe, nei piedi e in altre parti del corpo.
 Un grafico dell'accelerazione della testa durante un crash test |
Il grafico sopra mostra l'accelerazione della testa del conducente durante un incidente frontale a 35 mph (56,3 km/h). Si noti che non è un valore costante, ma fluttua su e giù durante l'arresto anomalo. Ciò riflette il modo in cui la testa rallenta durante un incidente, con i valori più alti quando la testa colpisce oggetti duri o l'airbag.
Sensori di carico
All'interno del manichino ci sono sensori di carico che misurano la quantità di forza su diverse parti del corpo durante un incidente.
 Foto cortesia NHTSA Un grafico della forza nel femore del conducente durante un arresto anomalo |
Il grafico sopra mostra la forza in Newton nel femore del guidatore (il femore), durante un incidente frontale di 35 mph. Il carico massimo nell'osso può essere utilizzato per determinare la probabilità che si rompa.
Sensori di movimento
Questi sensori vengono utilizzati nel torace del manichino. Misurano la deviazione del torace durante un incidente.
 Foto per gentile concessione di NHTSA La deflessione del torace durante un frontale a 35 mph impatto |
La scansione sopra mostra la deflessione del torace del conducente durante un incidente. In questo particolare incidente, il torace del conducente è compresso di circa 2 pollici (46 mm). Questa ferita sarebbe dolorosa, ma probabilmente non fatale.
Ora diamo un'occhiata a un vero crash test.
 Foto per gentile concessione di NHTSA Fai clic su questa immagine per un video di un vero crash test. (Tempo video:2 min, 33 sec) |
Vernice per crash test
Prima che i manichini per i crash test vengano collocati nel veicolo, i ricercatori vi applicano la vernice. Diversi colori di vernice vengono applicati alle parti del corpo dei manichini che più probabilmente colpiranno durante un incidente. Le ginocchia, la faccia e le aree del cranio del manichino sono dipinte ciascuna con un colore diverso. Nella foto seguente, puoi vedere che la vernice blu sulla faccia del manichino è imbrattata sull'airbag e che il suo ginocchio sinistro (dipinto di rosso) ha colpito il piantone dello sterzo.
 Foto per gentile concessione di NHTSA La vernice multicolore sul manichino mostra dove le diverse parti del corpo hanno colpito l'auto. |
Se i ricercatori notano un'accelerazione particolarmente grande nei dati degli accelerometri nella testa del conducente fittizio, i segni di vernice nell'auto indicheranno quale parte del corpo ha colpito quale parte del veicolo all'interno dell'abitacolo. Queste informazioni aiutano i ricercatori a sviluppare miglioramenti per prevenire quel tipo di lesioni in futuri incidenti.
 Foto per gentile concessione di NHTSA Le ginocchia del manichino lato passeggero hanno colpito il cruscotto durante l'incidente. Inoltre, si noti che nulla dal vano motore è penetrato nella cabina. Il motore sulla maggior parte delle auto è montato in modo tale che in caso di incidente venga forzato all'indietro e verso il basso in modo che non entri nell'abitacolo. |
Ora, diamo un'occhiata a un test di impatto frontale a 35 mph.
Configurazione del veicolo
La foto sotto mostra un furgone pronto a schiantarsi. I manichini sono stati posizionati in macchina e sono in posizione. Tutta la strumentazione dell'auto e dei manichini è stata agganciata e controllata. La zavorra viene aggiunta all'auto in modo che il peso del veicolo del crash test - e la distribuzione di quel peso - sia uguale a quello di un veicolo a pieno carico. Un sensore di velocità è stato montato sull'auto e posizionato in modo che passi attraverso un pickup proprio mentre l'auto colpisce la barriera.
 Foto per gentile concessione di NHTSA Un minivan davanti a una barriera (notare il sensore di velocità della fotocamera) |
Ci sono 15 telecamere ad alta velocità, di cui molte sotto l'auto puntate verso l'alto. Scattano circa 1.000 fotogrammi al secondo. Successivamente, l'auto viene allontanata dalla barriera e preparata a schiantarsi. Una puleggia, montata su un binario, trascina l'auto lungo la pista. L'auto colpisce la barriera a 35 mph. Ci vogliono solo circa 0,1 secondi dal momento in cui l'auto colpisce la barriera fino a quando non si ferma.
Dopo lo schianto
Diamo un'occhiata ad alcune immagini. Questa vettura ha ottenuto quattro stelle per entrambi gli occupanti in questo crash test frontale.
 Foto per gentile concessione di NHTSA La parte anteriore della stessa vettura, prima e dopo il test |
Come puoi vedere, la parte anteriore dell'auto è completamente schiacciata dopo il test. Questo è positivo, poiché l'auto deve schiacciarsi e crollare per assorbire l'energia cinetica e fermare l'auto.
 Foto per gentile concessione di NHTSA Una migliore visuale dello schiacciamento anteriore |
La parte anteriore del furgone è schiacciata fino alle ruote anteriori, che vengono spinte indietro. In questo incidente, il furgone è diventato effettivamente più corto di 23 pollici (58 cm)!
Ovviamente, l'arresto anomalo ideale sarebbe nessun arresto anomalo . Ma supponiamo che tu stia per schiantarti e che tu voglia le migliori possibilità di sopravvivenza. In che modo tutti i sistemi di sicurezza possono unirsi per darti l'incidente più fluido possibile?
Sopravvivere a un incidente è una questione di energia cinetica . Quando il tuo corpo si muove a 35 mph (56 km/h), ha una certa quantità di energia cinetica. Dopo l'incidente, quando ti fermerai completamente, avrai energia cinetica zero. Per ridurre al minimo il rischio di lesioni, si desidera rimuovere l'energia cinetica il più lentamente e in modo uniforme possibile. Alcuni dei sistemi di sicurezza della tua auto ti aiutano a farlo.
Idealmente, la tua auto è dotata di pretensionatori delle cinture di sicurezza e limitatori di forza; entrambi stringono le cinture di sicurezza subito dopo che la tua auto ha colpito la barriera, ma prima che l'airbag si attivi. La cintura di sicurezza può quindi assorbire parte della tua energia mentre ti muovi in avanti verso l'airbag. Millisecondi dopo, la forza esercitata dalla cintura di sicurezza che ti trattiene comincerebbe a farti male, quindi i limitatori di forza si attivano ora, assicurandosi che la forza delle cinture di sicurezza non diventi troppo alta.
Successivamente, l'airbag si apre e assorbe un po' di più il tuo movimento in avanti, proteggendoti dal colpire qualsiasi cosa con forza.
In questo ipotetico incidente, i sistemi di sicurezza dell'auto hanno lavorato tutti insieme per rallentarti. Se non hai indossato la cintura di sicurezza, il primo stadio della tua protezione è perso e farà molto più male quando sbatti nell'airbag. Molte auto sono dotate di pretensionatori delle cinture di sicurezza e limitatori di forza, ma sono in arrivo miglioramenti in termini di sicurezza ancora più interessanti.
Sembra che gli air bag stiano spuntando da qualsiasi parte all'interno delle auto. E se aiutano a impedire al tuo corpo di colpire oggetti duri durante una collisione, stanno facendo il loro lavoro. Ma c'è sempre spazio per migliorare. In questo momento (e nel prossimo futuro) l'enfasi sull'equipaggiamento di sicurezza è quello di renderlo "più intelligente".
Il più recente progresso nell'equipaggiamento di sicurezza è noto come airbag intelligente . Questi airbag possono attivarsi con velocità e pressioni diverse, a seconda del peso e della posizione di seduta dell'occupante, nonché dell'intensità dell'incidente.
Sfortunatamente, a volte l'attivazione di un airbag può causare lesioni gravi e persino la morte al conducente o al passeggero. La nuova tecnologia nei sistemi avanzati di airbag frontali è progettata per ridurre questo possibile rischio e per migliorare le prestazioni dell'airbag stesso. L'implementazione di questa nuova tecnologia viene presa sul serio, tanto che è stato apportato un emendamento allo standard federale sulla sicurezza dei veicoli a motore n. 208. Questo emendamento richiede che, nei prossimi anni, i produttori installino questo nuovo sistema di airbag in tutti i loro nuovi modelli di veicoli destinati alla vendita, in modo che entro il 1 settembre 2005 tutti i modelli 2006 saranno dotati del sistema.
In futuro vedremo le cinture di sicurezza che rileverà anche il peso e la posizione degli occupanti e regolerà di conseguenza la tensione e la forza massima.
La tecnologia consente alle case automobilistiche di progettare e produrre veicoli più sicuri e intelligenti e i consumatori sostengono chiaramente questa tendenza, come si riflette nei modelli di acquisto. Potrebbe essere necessario distruggere molte auto e manichini per i crash test, ma le informazioni ottenute dai crash test automobilistici significano che tu e i tuoi cari potreste sopravvivere a un incidente automobilistico con poche o nessuna ferita.
| Airbag frontali avanzati Secondo NHTSA, questi veicoli sono attualmente certificati per i requisiti di airbag frontali avanzati o, a un certo punto entro il 1 settembre 2004, saranno certificati per i requisiti avanzati dell'airbag frontale.
|
Negli ultimi anni, le auto sono diventate molto più sicure. Uno dei motivi è che la sicurezza è ora un punto di forza nelle auto nuove:le persone in realtà cercano e acquistano auto più sicure. Negli Stati Uniti, l'NHTSA fa schiantare auto e analizza i dati con l'obiettivo di migliorare la sicurezza delle auto.
Le stesse case automobilistiche fanno schiantare molti veicoli ogni anno. Le case automobilistiche sono tenute a certificare che le loro auto soddisfino gli standard federali di sicurezza dei veicoli a motore (FMVSS). Queste regole coprono tutto, dalla luminosità delle lampadine degli indicatori di direzione ai requisiti dei crash test. Le case automobilistiche devono essere certe che se la NHTSA va da qualsiasi rivenditore negli Stati Uniti, acquista un'auto e la fa schiantare a 30 mph, l'auto supererà tutti i requisiti FMVSS. Per garantire il passaggio di tutte le diverse combinazioni di motori, trasmissioni e accessori, le case automobilistiche potrebbero far schiantare da 60 a 100 veicoli.
È raro che un'auto non soddisfi i requisiti FMVSS, quindi per sfidare ancora di più le case automobilistiche e per fornire informazioni preziose ai consumatori che acquistano automobili, l'NHTSA ha avviato il suo Programma di valutazione delle auto nuove (NCAP). NCAP fa schiantare auto a 35 mph (56 km/h) sia nell'impatto frontale che laterale e valuta le auto in base alla probabilità che gli occupanti vengano feriti durante un incidente. Puoi trovare le valutazioni online, una buona prima tappa quando cerchi una nuova auto.
Quali sono le mie possibilità di essere gravemente ferito?
Questa è una domanda piuttosto difficile. Per rispondere, dobbiamo definire un lesione grave . Molte ricerche sono state fatte (e sono ancora in corso) per classificare gli infortuni. I ricercatori dei crash test hanno escogitato uno standard chiamato Abbreviated Injury Scale (AIS) per la classificazione di diversi infortuni. Questi stessi ricercatori hanno pubblicato un manuale che contiene descrizioni dettagliate di tutte le lesioni che normalmente si riscontrano negli incidenti stradali. Ad ogni lesione viene assegnato un grado in base alla gravità della ferita:1 sono solo piccoli tagli e contusioni; 3 indica una lesione grave che richiede cure mediche immediate e può essere pericolosa per la vita; 6 è fatale.
Sistemi di valutazione
I ricercatori hanno utilizzato i dati dei crash test per determinare la probabilità di lesioni che potrebbero essere subite in un incidente. Inoltre, quei dati sono stati utilizzati per creare il sistema stellare dell'NHTSA. Questo sistema consente ai consumatori di comprendere più facilmente le classificazioni di sicurezza delle automobili al momento dell'acquisto di un'auto.
In crash frontali , la valutazione in stelle è determinata dal punteggio peggiore in base a questi tre criteri:
Per ricevere una valutazione a cinque stelle, tutti e tre questi criteri devono essere al di sotto del livello che indica una probabilità del 10% di lesioni gravi. È prevista una valutazione a stelle per ciascuno dei passeggeri dei sedili anteriori, per ogni tipo di test eseguito (urto frontale o laterale).
| 10% o meno di possibilità di lesioni gravi | |
| Probabilità dall'11% al 20% di lesioni gravi | |
| Possibilità dal 21% al 35% di lesioni gravi | |
| Probabilità dal 36% al 45% di lesioni gravi | |
| 46% o maggiore probabilità di lesioni gravi | |
In arresto anomalo di impatto laterale , ci sono due criteri:
| 5% o meno di possibilità di lesioni gravi | |
| Probabilità dal 6% al 10% di lesioni gravi | |
| Probabilità dall'11% al 20% di lesioni gravi | |
| Possibilità dal 21% al 25% di lesioni gravi | |
| 26% o maggiore probabilità di lesioni gravi | |
