A gépjárművek aktív és passzív biztonsága. - balesetrekonstrukció. Dr. Ing. Kőfalvi Gyula

A gépjárművek aktív és passzív biztonsága- balesetrekonstrukció HUNGARY

A gépjárművek aktív és passzív biztonsága - balesetrekonstrukció Dr. Ing. Kőfalvi Gyula egyetemi docens Széchenyi István Egyetem/Győr, International Road Transport Uniun/Genf Közúti Biztonsági Bizottság elnöke Bevezetés Az emberi mobilitás igényét legszélesebb körben kielégítő gépjármű közlekedést már a korai kezdetektől végigkísérte a biztonság igénye. Ezt a jellemzőjét valószínűleg még a vasúti közlekedéstől örökölte, amelynél legalábbis Angliában még vörös zászlót lengető embernek kellett haladnia a veszélyes, pöfögve haladó mozdony előtt. Az autózás kezdetekor szintén javasolták a ,, vadul száguldó,, járművekben az utasok beszíjazását. Ehhez viszonyítva a XXI. század elképesztően felgyorsult mobilitásában a gépjármű közlekedés biztonsága is széles körben kiterjedt és valóban magasfokú biztonsági szintet ért el. Amikor a mai széria személygépkocsik passzív biztonsági jellemzőit (NCAP követelmény : túlélési tér 64,3 km/h sebességű un. 50 % offset, deformálódó akadálynak történő ütközés után) összehasonlítjuk az 50-es évek ilyen irányú kísérleteivel érzékelhető a technika hatalmas fejlődése

1. ábra Mercedes-Benz ütközési kísérlet anno 1954

Vü = 45 km/h

2. ábra Mercedes –Benz 50 % offest-crash 2000 Vü = 62 km/h 20.10.2007

IbB-Expertisen

1

A gépjármű közlekedés aktív és passzív biztonsága- balesetrekonstrukció

Dr. Ing. Kőfalvi Gyula

HUNGARY

Az USA közlekedési kormányzata 1968-ban elindított un. ESV( Experimental Safety Car) biztonsági személygépkocsi programjában kezdetben csak a nagy gépjármű iparral rendelkező hat ország ( USA, Japán, Németország, NagyBritannia, Franciaország, Olaszország ) neves autógyárai kísérleti személygépkocsijainak bemutatkozási lehetősége volt. Kezdetben ezeken a kétévente megrendezett ESV-konferenciákon mutatták be a különböző aktív és passzív biztonsági megoldásaikat. Ezek közül először még a hárompontos biztonsági övet és a légzsákokat is bizalmatlanul fogadta még a szakmai publikum is. A mai gyártású személy és a nagy kamionokban előbbi biztonsági berendezések azonban már teljesen természetes tartozékok. ● Az ESV-program alapvető célja a közúti közlekedési balesetek halálos áldozatai számának csökkentése volt. Jelentős érvelő szlogen volt a korai hatvanas években, hogy akkor évente több ember halt meg a világon közlekedési balesetben , mint a koreai háborúban összesen. Első lépésként a 4000 font (1816 kg) tömegű ún. Family Sedan kategóriájú személygépkocsi követelményrendszerét határozták meg. 1

Az első ESV-generáció követelményei: Az USA-ból származó követelményrendszer, amely az 1968-as és 69-es években lebonyolított kísérleteiből adódott, a következő területeket tartalmazta: - Általános balesetkutatási adatok. - Balesetek -megelőzése (aktív biztonság). - Baleseti követelmények mérséklése (passzív biztonság). - Biztonság a baleset után (passzív biztonság). - Gyalogosvédelem. - Biztonság álló helyzetben.

20.10.2007

2



HUNGARY

A követelményrendszer a következőkből tevődött össze:

- A gépjárműbiztonság szignifikáns növelésével a megvalósíthatóság bizonyítása. - A közvélemény érdeklődésének felkeltése a gépjárműbiztonság iránt. - Az ipar érdekeltségének növelése a biztonsági kutatások területén, illetve az eredmények hasznosítása a szériagyártásban. - A biztonsági előírások alkalmazása. - Az elképzelések, információk és technológiák nemzetközi cseréje. - Az eddigi lépcsőzetes javulás helyett „ugrásszerű” változás elérése. - Az integrált rendszerekkel költségcsökkentés biztosítása.

elért

nagyobb

biztonság

révén

- A könnyű, olcsó gépkocsik kiszorításának elkerülése. - A teljes gépjárműrendszerre szabványos megoldások kidolgozása.

Az előbbiek vázlatos ismertetését a 2. ábra tartalmazza, amelyen az ESVprogram céljai és az azok megvalósítását befolyásoló tényezők láthatók.

20.10.2007

3



HUNGARY

Célok

Befolyásoló tényezők

Biztonság Önvédelem

Súly

ESV Követel-

Társadalmi politikai

mény-

célkitűzések

rendszer

Költségek

Biztonság

Partnervédelem

ESV

Balesetkutatás

1.

Biomechanika

Generáció

Kísérleti-bábuk (dummy) Energiakrízis

Megbízható -ság

Római-Klub Haszon/ költség

Gazdaságosság

ESV 2.

Előállítási követelmények

Generáció

szerepe Speciális közlekedési viszonyok

2. ábra Az ESV program céljai és befolyásoló tényezői A 3. ábra egy korai személygépkocsi borítási kísérletet mutat be 1955-ből : 20.10.2007

4



HUNGARY

3. ábra A Mercedes-Benz 220 SE személygépkocsi borítási kísérlete A következőkben, természetesen a teljesség igénye nélkül tekintjük át az aktív és passzív biztonság fejlődését és a jelenlegi helyzetet a személy és a haszongépjárművek területén.

4. ábra A közúti közlekedés biztonságának meghatározó rendszer-elemei 20.10.2007

5



HUNGARY

Aktív biztonság alatt a balesetek elkerülésére, megelőzésére irányuló törekvéseket, intézkedéseket és műszaki megoldásokat értjük. Passzív biztonság a már bekövetkezett balesetek károsa következményeinek súlyosságát hivatott csökkenteni. Az aktív biztonság rendszer elemei közül a menetbiztonság a gépkocsi menetstabilitását befolyásoló járműdinamikai jellemzőkkel foglalkozik. Ehhez a területhez lényegében azok az intézkedések tartoznak,amelyek révén a járművezető révén kifejtett bemenő impulzusok hatására (kormányzás,gyorsitás- lassitás) a gépkocsi a fizikai határokon belül jóindulatúan, kiszámíthatóan és a lehetőség szerint jelentős késedelem nélkül reagál. A kondicionális biztonság azokat az intézkedéseket foglalja össze amelyek a gépjárművezető pszichikai- fizikai teljesítőképességét hosszabb vezetési idő esetén is biztosítja. A veszélyérzékelési biztonság azokat a járműtechnikai intézkedéseket tartalmazza, amelyek révén az észlelés és a saját jármű észlelhetősége megvalósulhat. A működtetési biztonság azokkal az intézkedésekkel foglalkozik, amelyek révén a gépkocsivezető percízen, gyorsan és tévedésmentesen tudja ,,parancsait,, a gépkocsival közölni. A passzív biztonság területét a külső( baleseti partnerek ) és belső ( a járműben lévők) biztonságára lehet felosztani. A belső biztonságnál meghatározóak a balesetben részes járművek tömegének nagyságai, a külső karosszéria részek deformációi, az utascella merevsége és a belső deformáció, valamint a passzív visszatartó berendezések kivitele és megoldásai.

20.10.2007

6



HUNGARY

Az ESV-programok eredményeként a széria-személygépkocsi gyártásban már megtalálhatóak a következő megoldások: Passzív biztonság: - nagy energia-elnyelő képességű járműszerkezet, - energia-felvétel programozott lemezhorpadással, - erősített ajtószerkezet (oldalütközések), - deformálódó kormányoszlop, - passzív biztonsági övrendszerek, - erőkorlátozó, illetve feszítő szerkezet (biztonsági övben), - fejtámla és üléspozíció állítás ütközéskor - a biztonsági öv és légzsák kombinációja, - oldallégzsák, fej- láblégzsák - gyalogos elütés hatását csökkentő mellső kiképzések( lökhárító, motorháztető, fényszóró stb.) Aktív biztonság : - fényszórótisztító és mosóberendezések, - Xenon fényszórók, kanyarodás ívét követő fényszórókialakítás - hátsólámpa-kialakítás (kisebb méretű szennyeződés), - veszélyjelző és információs központ, - blokkolásgátló és kerékkipörgésgátló (ABS-ASR) - trakció ellenőrzés ( ASC+T ) 20.10.2007

7



HUNGARY

- elektronikus fékerő felosztás ( EBD, cornering brake control CBC) - fékasszisztens rendszerek - elektronikus stabilitás ellenőrzés(ESP), - dinamikus stabilitás ellenőrzés(DSC) - elektronikus követési távolság érzékelő rendszerek ( ACC) - abroncsnyomás csökkenés jelző( RPA) A mai szériában gyártott személygépkocsikban tehát közvetett módon jelentkeznek az ESV-programok biomechanikai, balesetkutatási, gépkocsivezető-gépjármű rendszertechnikai, kompatibilitásbeli, valamint haszon-költség elemzésbeli eredményei. A legismertebb passzív biztonsági követelmények ellenőrzését szolgálja a frontális szilárd ill. deformálódó akadálynak történő ütközési kísérlettípus. A kezdeti időszakban az akadály merev, nem deformálódó fal , az ütközési sebesség pedig - az amerikai mérföld átszámítás következtében- 48, 3 km/h volt. A követelmények szigorodásával az ütközési sebesség nagysága növekedett és az akadályt is a reális baleseti körülményekhez igazították. Így a jelenlegi NCAP(EUROPEAN NEW CAR ASSESSMENT PROGRAMME EURONCAP)-frontális, offset- kísérletben már 64,5 km/h az ütközési sebesség nagysága. Előbbi előírásban természetesen precízen definiált követelmény rendszer határozza meg a gépkocsik ütközés utáni deformációjának, az utascella gyorsulásának és a járműben lévő kísérleti dummykra( 5. ábra) ható elviselhető gyorsulások és erők nagyságát.

Előbbi minősítő rendszer leegyszerűsített formáját színekkel jelölve juttatják el a szélesebb publikum felé. A balesetkutató szakértők természetesen a megfelelő pontossággal számszerűsitett és definiált biomechanikai terhelhetőségi kritériumokat használják. 20.10.2007

8



HUNGARY

A gyakorlati életben ezen utóbbi többnyire úgy jelentkezik, hogy a balesetet elemző szakértőnek meg kell határozni, hogy a konkrét esetben milyenek lehettek a járműben tartózkodók túlélési esélyei ill. milyen biztonsági berendezések használata esetében tudtak volna életben maradni. Erre a későbbiekben ismertetésre kerülő számítógépes ütközéselemző ( Carat, Pccrash, Analyser Pro stb.) illetve többtest modellű ( Madymo) programok szolgálnak.

5. ábra Az NCAP Hibryd III. ill. az oldalütközési kísérleteknél használt Euriside 2 dummyk felépítése A 6. ábrában a mai követelményrendszer szerint végzett NCAP frontális és oldalütközési kísérletei láthatóak a DaimlerChrysler autógyár legújabb személygépkocsi sorozatára vonatkozóan.

20.10.2007

9



HUNGARY

Az ütközés utáni maradandó deformációkon jól érzékelhető az utascella egészen minimális deformációja. Ezeknél a járműveknél , amennyiben a többi passzív védelmi berendezés ( biztonsági öv és légzsák kombináció) is jól működik megbízhatóan megakadályozható a vezető ill. az utas (ok) felütközése a műszerfalra, kormányra ill. a szélvédőre.

6. ábra A DC C- osztály NCAP deformálódó akadálynak ütköző offset tesztjének ( Vü = 64,5 km/h) felülnézete

7. ábra Az európai előírás szerinti oldalütközési kísérlet( DC- C osztály ) 20.10.2007

10



HUNGARY

Az ütköző akadály tömege 1600 kg, az ütközési sebesség V ü = 34,5 km/h 2.

Az RSV (Research Safety Vehicle) és az IVS- programok:

Az ún. RSV-program az első eredmények, illetve a megváltozott külső követelmények következtében az ESV-program logikusan következő harmadik fázisa volt. A programot 1974 és 1978 között hajtották végre.

8. ábra Az RSV-program céljai és a befolyásoló tényezők Az elérendő cél az 1980-as évek közepére kialakítandó szériaszemélygépkocsival szemben támasztott biztonságtechnikai, gazdaságossági és ökológiai követelmények kidolgozása volt. Az ESV-programmal ellentétben az RSV-nél a biztonságot (Safety) nem egyedüli célként határozták meg, hanem az ún. S3E-koncepciónak megfelelően az energia-megtakarítással (Energy), a környezetvédelemmel (Environment) és a gazdaságossággal (Economy) együttesen szerepelt.

20.10.2007

11



HUNGARY

A következő ábrákban az előbbi követelmény rendszerben a személygépkocsik aktív biztonságának területén belül a menetstabilitásra vonatkozó néhány járműdinamikai követelmény látható.Az ESV – követelmény rendszerben kiemelten foglakoztak – amelyet egyébként a nemzetközi szabványosítással foglalkozó szervezet az ISO járműdinamikai előírásaiban részletesen szabályozott – a gépkocsik menetstabilitási tulajdonságaival.Ezek közül legismertebb az állandó sebességű, körpályán való haladáskor a kicsúszás nélkül-elérhető maximális sebesség ill. oldalirányú gyorsulás.Az ESVkövetelmény szerint 0,65 g oldalgyorsulás határt biztonságosan-kicsúszás nélkül-kell teljesíteni a járműveknek.A mai szériában gyártott személygépkocsik jelentős része eléri a 0,75-0,9 g oldalgyorsulás értéktartományt is.

9. ábra Különböző személygépkocsik stacionárius körpályán elért sebesség és oldalirányú gyorsulás értékei ( Forrás : AMS 1985-1990 ) Az előbbi táblázat adatainak megítéléséhez tartozik, hogy a Forma 1-es gépkocsiknál 2,5 g ( ~ 24,5 m/s2 ) nagyságú oldalirányú gyorsulást is mértek. A stacionárius értékre vonatkozó perdülési reakciót egy észak amerikai gyártású kísérleti gépkocsira vonatkoztatva (US-3000 Ibs-RSV) szemlélteti prof. Zomotor Ádám : Fahrverhalten Vogel Verlag Würzburg 1991 kiadású szakkönyvében. ( 10. ábra ) 20.10.2007

12



HUNGARY

Meg. tartomány

10. ábra A Minicar - RSV kísérleti személygépkocsi kormánykerék berántás tesztjének eredménye A függőleges tengelyen a gépkocsi un. fajlagos perdülési szögsebességének értékei , a vízszintesen pedig az idő látható. A vonalkázott terület a megengedett tartományt jelenti.A tartomány felső burkoló vonala112 km/h, az alsó pedig 40 km/h sebesség értékekre vonatkozik 4 m/s 2 oldalirányú gyorsulás esetében.Amennyiben a kísérlet során mért értékek, pl. a piros színnel jelölt gépkocsi esetében, előbbi tartományba kerülnek, akkor a gépkocsi telljesíti a vonatkozó előírás követelményeit. Gépjárművek passzív biztonsági elemei: Mivel a gépkocsik frontális ütközése a meghatározó ( ≈ 35- 45 % ) , ezért a gépjármű gyártók különösen nagy figyelmet szentelnek annak hogy egy ilyen irányú ütközés során a gépkocsi deformációs energia felvétele ill. a védőszerkezetek révén megmaradjon a járműben utazók számára az un. túlélési tér és lehetőség szerint meg tudják akadályozni az utasok felütközését a jármű belső részeire.

20.10.2007

13



HUNGARY

A merev falnak végrehajtott( 62,5 km/h) teljes átfedésű ütközési kísérlet során a programozott mellső rész deformáció valamint a hárompontos biztonsági öv és övfeszítő kombinációja révén olyan kedvező jármű és utaslassulás valamint felütközési erőket lehetett elérni, amely egyértelműen nagy biztonságú túlélést illetve egészen minimális személyi sérüléseket eredményezett.( 11-12. ábra)

11-12. ábra Ford Transit gépkocsi merev falnak történő ütközési kísérlete 20.10.2007

14



HUNGARY

A merev nem deformálódó falnak történt ütközés során - V= 62,5 km/h- az egyes biomechanikai

jellemzők

alakulása a megengedhető maximális

értékekhez

viszonyítva. HIC- a fejterhelés indexe max. 1000 lehet Nyakra ható erő kN A mellkas max. gyorsulása 60 g

Csípő gyorsulása max. 60 g

Comberők max. 10 kN

Lábszár erő max. 1,2 kN

13. ábra A Ford Transit gépkocsiban lévő dummyk biomechanikai terhelése 20.10.2007

15



HUNGARY

A kis áruszállítóban elhelyezett utas bábukon(dummy) mérhető terhelési értékeket mutatja az előbbi ábra táblázata, összehasonlítva a biomechanikai terhelhetőségi határértékekkel.Ezen utóbbiak túllépése nagy valószínűséggel nagyon súlyos vagy halálos sérüléseket eredményezhetnek. Jelölések : piros szín = biomechanikai határ zöld szín = könnyű sérülés sárga szín = közepes sérülés Nagyon lényeges elem a mai személygépkocsik passzív biztonsági szintjét illetően az, hogy az elérhető optimális védelmet kizárólag az együttesen használt hárompontos biztonsági övek és légzsákokkal lehet elérni. A felfúvódó légzsákok ugyanis az ütközés után ≈ 0,15-0,20 s idő elteltével leeresztenek és különösen a hosszabb ideig tartó borulási folyamat alatt már nem tudják megakadályozni a járműben ülők felütközését a gépkocsi belső részeire.

14. ábra A Volvo személygépkocsik hárompontos biztonsági öveinek elhelyezése 20.10.2007

16



HUNGARY

A korszerű biztonsági övek már automatikusan működésbe lépő övfeszítő szerkezetekkel vannak ellátva és így a lazán átvetett övet megfeszítve kisebb elmozdulást engednek meg az utasnak vagy a vezetőnek. Az alacsonyabb járműosztályokban mechanikus vagy pirotechnikai indítású a magasabb járműosztályokban többfokozatú előfeszítésű, a légzsákok működésbe lépése előtt az öveket megfeszítő elektronikus vezérlésű berendezéseket alkalmaznak. A biztonsági öv feszítő berendezések : Általánosan érvényes követelmény, hogy a biztonsági öv feladatát akkor tudja hatásosan kifejteni, ha minél szorosabban felfekszik a testen. A hagyományos hárompontos biztonsági övek ütközéskor a nem megfelelő feszesség miatt, a lazasággal arányos mértékben lehetővé teszik a test előremozdulását, majd annak megfeszülése után jelentős lökésszerű erőhatással terhelik az emberi szervezetet. Ezt a hátrányos tulajdonságot a biztonsági öv feszítő szerkezetekkel lehet kiküszöbölni. A leggyakrabban elterjedt övfeszítő megoldások a következőek: • a zárszerkezet és • a vállon átvetett övág megfeszítését végzik. A mechanikus működésű övfeszítőket többnyire a gépkocsi ülésére felszerelt egység működése szempontjából három szerkezeti részre lehet osztani: • A mechanikus lassulásérzékelő feladata az ütközéskori lassulásváltozás érzékelése és az energiatároló rész aktiválása, amelyet egy mechanikus kapcsolószerkezet segítségével végez. A rugóval előfeszített és egyenesbe vezetett tömegből álló szerkezet működtetéséhez a jelet az gépkocsi mellső részén elhelyezett impulzus adó szolgáltatja. A kioldás csak akkor történik meg, amikor meghatározott lassulásszintet meghaladja a gépkocsi sebességváltozása. • Az energiatároló funkciót az előfeszített rugó biztosítja. Így lehetséges, hogy pl. a gépkocsi 50 km/h sebességű frontális, merev falnak történő ütközésekor a biztonsági övet ≈ 10 ms-on belül akár 1500- 2000 N erővel is megtudja feszíteni.

20.10.2007

17



HUNGARY

• A reteszelő szerkezet feladata a megfeszített biztonsági öv reteszelése. Ezzel megakadályozza, hogy a tehermentesült rugó ellenében a biztonsági öv meglazulhasson. A jól ismert Opel Astra - F típusú gépkocsi családnál például , amennyiben a járműre ható ütközési impulzus hatásvonala a gépkocsi hossztengelyéhez képest ± 30°-os szögben hat és a lassulás meghaladja a 6 g-s értéket, akkor működésbe lép az övfeszítő. A biztonsági öv mindkettő ágát ≈ 80 mm-el megrövidíti. Az övfeszítőt egy ilyen működése után minden esetben ki kell cserélni. Erre figyelmeztet az öv csatban lévő sárga műanyag nyelv. Nem szabad a rugó ismételt felhúzásával működőképessé tenni, mivel a kioldáskor néhány műanyag alkatrész többnyire megsérül és a következő esetleges ütközésnél már nem tudja a ferszítő funkcióját ellátni. A biztonsági övet megfeszítő szerkezet minden mai gépkocsi típusnál előbb lép működésbe mint a légzsák. A légzsák a kisebb lassulásváltozású esetekben nem mindig aktiválódik, hiszen nem mindig szükséges a költséges légzsákoknak is működni. Széles körben elterjedtek az elektronikus működésű pirotechnikai övfeszítők is, amelyek lényegében elektromos lassulásérzékelőből álló elektronikából és pirotechnikai működtető egységből tevődnek össze. Az övfeszítő elektronikát a mai szériagyártású gépkocsikban a lassulásérzékelővel együtt az utastérben többnyire az első ülés közelében helyezik el. Az övfeszítő egységet rendszerint a biztonsági öv csévélő szerkezettel építik össze és a gépkocsi belső kárpitja mögött helyezik el. Az överő korlátozó szerkezeteknél a jármű ütközését követő néhány ms-on belül működésbe lép a pirotechnikai övfeszítő. Ezt követően az övmegfogó a biztonsági öv ellenkező irányú elmozdulását mintegy 20 mm-es nagyságban korlátozza. Ezen idő alatt az emberi testre ható tehetetlenségi erő fokozatosan növekedik. Előbbi erő a biztonsági övben jelentős húzóerőt eredményez, amely fokozódó megterhelést eredményez. Ezt úgy korlátozzák, hogy a kocsiszekrény 20.10.2007

18



HUNGARY

és a biztonsági öv közé beszerelnek egy meghatározott erő hatására felszakadó szerkezeti elemet. A gondosan megtervezett felszakadási folyamat következtében az övmegfogó függőleges irányban meghatározott mértékben elmozdulhat és így korlátozza az utast érő erőhatást. Az ütközéskor keletkező mozgási energia legnagyobb rsézét azonban a személygépkocsi programozottan kialakuló deformációs zónái veszik fel. A következő ábrák a mai DaimlerChrysler C osztályú személygépkocsijainak mellső- és hátsó deformációs zónáit mutatják be. A piros színre festett szerkezeti elemek jelentik a deformációs energiát felvevő gyűrődő részeket.

14. ábra A DC – C osztály hátsó és első részének deformációs energiafelvételét biztosító karosszéria elemek

20.10.2007

19



HUNGARY

15. ábra A DC – C osztály hátsó és első részének deformációs energiafelvételét biztosító karosszéria elemek

A következő ábrákban szintén a DaimlerChrysler autógyár vezető- és utasoldali légzsákjai láthatóak teljesen felfúvódott állapotban. Szembetűnő , hogy a vezető oldalon jelentősen kisebb térfogatú légzsákot alkalmaznak.Erre a megoldásra az nyújt lehetőséget, hogy a járművezető az utaához képest gyorsabban észleli az esetleges ütközést és karral és lábbal kitámaszt. Az európai előírás 35 l-es vezető és 60 literes térfogatú utasoldali légzsákokat , hárompontos biztonsági övvel együtt ír elő az autógyártók számára. Érdekességként megjegyezhető, hogy az USA FMVS 208 előírásban 60-75 l, vezető és 120-150 l utasoldali légzsákokat fogalmaztak meg, igaz hárompontos biztonsági öv nélkül.

20.10.2007

20



HUNGARY

16. ábra DaimlerChrysler C-osztály vezetői és utasoldali légzsákjai teljesen kinyitott helyzetükben

17. ábra DaimlerChrysler C-osztály vezetői és utasoldali un. függöny légzsákjai működés után 20.10.2007

21



HUNGARY

18-19. ábra Az utastér számítógépes modellje ütközés előtt és után 20.10.2007

22



HUNGARY

20. ábra A BMW 7 osztályban alkalmazott ajtóba szerelt oldal légzsák

A borulásos személygépkocsi balesetek passzív biztonsága: Annak ellenére, hogy az összes személyi sérüléses baleseteken belül , majdnem az összes EU-s országban, a borulások aránya 5-10 %-között mozog( az USA-ban ez jóval nagyobb ≈ 30-35 %) a fajlagosan magas halálozási arány azonban ezen passzív biztonsági terület fontosságát jelzi. A 21. ábra a borulás típusokat, a 22. ábra pedig a korábban már bemutatott dummy és az utóbbi évek szimulációs fejlesztéseinek eredményeként alkalmazott un. human utas model viselkedését mutatja.Jól érzékelhető , hogy a human model reálisabb viselkedés modellezését teszi lehetővé Az Európai Unió bizottsága egy olyan személygépkocsi borulás elemzéssel foglalkozó programot finanszíroz, amelynek témavezetője a grázi egyetem járműtechnikai intézete.A vezető professzor Dr. Hermann Steffan szíves engedelmével a következőkben ebből mutatunk be néhány jellemző képet:

20.10.2007

23



HUNGARY

21.ábra A személygépkocsik főbb borulástípusai (USA FMVSS csoportosítása )

20.10.2007

24



HUNGARY

22. ábra Az amerikai FMVSS 216 előírás tetőszilárdságra vonatkozó követelményei

Természesen a megnövelt tetőszilárdság legfeljebb csak a túlélési teret tudja biztosítani, azaz megakadályozza a bentülők un. összenyomását ,azonban az utastér belső részére való felütközést is meg kell akadályozni. A korábbiakban már bemutattuk- elsősorban a felső járműosztályokra jellemzőoldal- és függöny légzsákos passzív biztonsági megoldásokat, amelyek jelentős védelmet tudnak nyújtani egy tetőn történő átfordulás során is. A nagy ellentmondás azonban abban rejlik, hogy a baleseti partnerek között meghatározó többségben vannak a közép ill. kis kategóriáju gépkocsik, amelyekből ezek a kiegészítő biztonsági elemek többnyire még hiányoznak. A grázi egyetemen már túllépve a széles körben elterjedt dummy technikán az un. human emberi modellekkel végzik a borulásos balesetek során az utastérben lévők lehetséges mozgási viselkedésének elemzését. 20.10.2007

25



HUNGARY

A következő ábrákból is jól érzékelhető, hogy ez a korszerű modell valósághűbben követi az emberi test mozgását , ezáltal a védekezés is precízebben tervezhető meg.

23. A dummy és a human modell a borulás előtti helyzetben

24. ábra A hagyományos dummy( bal oldali kép) és human modellek eltérő viselkedése 20.10.2007

26



HUNGARY

A 25. ábra szimulációjában egyértelműen kitűnik, hogy a gépkocsi borulása során az utas könnyen kicsúszhat a hárompontos biztonsági övből is. A felső test és a fej oldalirányú elmozdulása jelentős és szinte elkerülhetetlen a fej-váll felütközése a jármű belső részére. Ennek megakadályozását szolgáló különböző kivitelű fej- törzs-láb légzsákok alkalmazása elkerülhetetlen a járműgyártók számára.Ez természetesen növeli a gyártási költségeket és szériálisan csak a felsőbb osztályú járművekbe építik be , vagy pedig csak felár ellenében.A gazdaságossági szempontok így befolyásolják a technikailag lehetséges biztonsági szintet és tulajdonképpen a közútakon előforduló járműtípusok közötti kompatibilitási különbözőségeket.

25. ábra A human modellel való utasmozgás vizsgálat valósághűbb eredményeket szolgáltat a jármű belső részének kialakításához A biztonság területe hosszú ideig vezette a gépjármű közlekedés prioritási listáját. Az utóbbi években azonban a helyzet változott és a biztonság a harmadik helyre szorult. Ez a sorrendiség- eltekintve a nagy autógyáraktól, amelyek a biztonsági szint növelését állandó feladatuknak és üzleti stratégiájuk részének tekintik- észlelhető a mindennapok közlekedésében is.

20.10.2007

27



HUNGARY

A gépjármű üzemeltetők a biztonságot növelő berendezések közülköltségcsökkentés címén- csak a kötelezően előírtakat vásárolják ill. szereltetik be a járműveikbe. A haszongépjármű közlekedés területén előbbiek még súlyozottabban jelentkeznek, hiszen a közúti áruszállítás a piacgazdasági szférába tartozik és az üzemeltetők a gazdasági recessziót és az annak nyomán kiéleződött versenyt nem a közlekedésbiztonság területén látják megnyerhetőnek.

10-11. ábra A gépjárművek fejlesztési prioritásainak változása

26-27. ábra A gépjárművek fejlesztési prioritásainak változása az 1970-8090-es években

20.10.2007

28



HUNGARY

Előbbi trend jellemzi a századforduló utáni évtizedet is. A gazdaságossági szempontok( különösen a gyártás gazdaságossága) gyakran meg is előzik a biztonság kérdését.Ezt a szemléletet lehet az általános közlekedésbiztonság területén is észlelni, különösen Magyarországon, ahol a közúti közlekedés biztonságának színvonala az utóbbi esztendőkben kedvezőtlen jelleget mutat úgy a személyi sérüléses balesetek számának járműpark növekedési ütemét meghaladó mértékében, mint pedig a magas halálozási számokban. A közúti közlekedésbiztonság magyarországi helyzete : A közlekedésbiztonság fogalma lényegében az ember-jármű-környezet rendszerben elérhető ill. kialakítható biztonsági színtet jelenti.A közúti közlekedés biztonságát különböző statisztikai mutató-számokkal ( haláleset/év, személyi sérüléses balesetek száma/ év, szem.sér.baleset/jmkm, vagy szem.sérüléses baleset szám/ jmtkm) jellemzik és hasonlítják össze az egyes időszakokat , sőt egyes országok közlekedésbiztonsági helyzetét .Az EU bizottság 2001-ben publikált un.Fehér könyvében megfogalmazottak szerint 2010-ig jelentősen , 50 %-al csökkenteni kívánja az évenkénti 40.000 Európai Unión belüli haláleset számot.

Magyarország

28. ábra Az OECD adatbázisa alapján , 28 ország halálozási indexének( halálos baleset/ 100 000 jmkm ) alakulása(Forrás : OECD ) 20.10.2007

29



HUNGARY

Az EU előbbi szigorú követelményei, valamint Magyarország 2004 májusától érvényes EU tagsága miatt jelentős változások lennének szükségesek a hazai közlekedés- irányitásának területén, konkrétabban a közúti biztonságot meghatározó és befolyásoló intézmények, szervezetek együttműködésében és munkájában is. Az európai országokhoz viszonyított kedvezőtlen közúti biztonsági statisztikai mutatóink ill. intézményrendszerünk gyakorlata is igényli a sürgető beavatkozást. Az 1993-as Nemzeti Közlekedésbiztonsági Program helyes célokat határozott meg, azonban a szakmai terület felosztottsága és társadalmi változásokat követő szociológiai-pszichikai hatások következtében nem valósulhatott meg kellő hatékonysággal.

29. ábra A hazai személyi sérüléses balesetek ill. a gépjárműszám alakulása 1991-2001 között

20.10.2007

30



HUNGARY

30. ábra A halálos, súlyos és könnyű sérüléssel járó közúti közlekedési balesetek abszolut értékeinek 1991-2001 között

31. ábra A főbb baleseti tipusok számszerű alakulása 1991-2001 között A közlekedés hazai hivatott szakmai csúcs szerve az utóbbi időszakban többször átszervezett közlekedési tárca( jelenleg (2005 október: Gazdasági és Közlekedési Minisztérium) , amely elsősorban kutató intézetén ill. a közlekedési 20.10.2007

31



HUNGARY

hatóságokon keresztül próbálja szakmailag elemezni , értékelni ill. befolyásolni a közúti közlekedés biztonsági szintjét. A másik csúcs-hatóság a Belügyminisztérium keretein működő , alapvetően rendőrségi irányítású un.,, kvázi,, civil szervezet az Országos Balesetmegelőzési Bizottság(OBB). Természetesen előbbi két csúcs-szervezet osztozik az álllami szinten közlekedésbiztonságra fordítható anyagi erőforrások felett is. A társadalom civil ntézményeit formálisan befogadó OBB működése, összehasonlítva például a Német Közlekedésbiztonsági Tanács (DVR) szervezeti felépítésével és eredményességével – jelentős hátrányokat mutat a hazai hasonló nevű szervezetre vonatkozóan.( www. dvr.de ) Az Európában ( EU) általánosan civil feladatként szerepelő nemzeti közlekedésbiztonsági feladatokat - mivel elsősorban a társadalom széles rétegeit kell megszólítania és pozítívan orientálni- nem fegyveres szervezet hatáskörébe utalják. Magyarországon ezért , az előbbi szervezeti felosztás következtében a közúti közlekedés egyéb civil szervezetei, egyesületei csak marginálisan tudják ezt a társadalmilag fontos tevékenységet művelni. A szervezeti megosztottság szakmai megosztottságokat is eredményez és gyakran az ,, erősebb,, fél- szakmailag nem mindig kiérlelt és helyes- akarata érvényesül. Egy konkrétummal célszerű visszakanyarodni a haszongépjármű közlekedés területére: Gyakorlatilag több éve várat magára és a közlekedési tárca szándékai ellenére ezideig nem valósult meg- a legtöbb európai országban már évtizede szabványok ill. ajánlások szintjén működő- a rakományelhelyezés és rögzítés tehergépjárműveken elnevezésű hazai szakmai jogszabály.

20.10.2007

32



HUNGARY

Ennek következtében a Magyarországon évente tranzit forgalomban áthaladó több mint mintegy 1 millió külföldi tehergépkocsik megfelelő jogszabályi követelményű rakomány-ellenőrzése megvalósíthatatlan. A közúti fuvarozók szakmai szervezetei az elmúlt években saját kezdeményezéssel könyveket, kiadványokat publikáltak. Szakembereik rendelkeznek a témakör nemzetközi szakirodalmával és tapasztalataival. Remélhetőleg a már EU tag Magyarország közlekedési hatóságai változtatnak ezen a gyakorlaton.

Haszongépjárművek aktív biztonsága : A közúti fuvarozás meghatározó jelentős része az európai államok nemzetgazdaságának. A 32. ábra tényadatai és a prognózisok a következő évtizedre is a GDP növekedésénél nagyobb ütemű szállított árumennyiségeket ígérnek. Általánosan közelít az EU-ban illetve az EU-ba készülő egyes országokban az összes szállított árumennyiség közúton való továbbításának aránya a 70 %-hoz. Ennek a kihívásnak kell megfelelnie a közúton történt áruszállításnak. Ezt a jelenlegi gazdasági körülmények között ( nyomott fuvarpiaci jellemzők, határátkelési nehézségek stb.) nem mindig követi a biztonság hasonló szintű növekedése. Ennek ellenére léteznek olyan módszerek amelyek hozzásegítik a fuvarozó cégeket a magasabb szintű közúti biztonsági színt eléréséhez és egyúttal a gazdaságosabb fuvarozási tevékenységhez. Ezen cél elérését szolgálják az IRU által is támogatott olyan európai ill. világméretű programok, mint például a Világbank neve által fémjelzett GRSP( Global Road Safety Partnership) mozgalom is, amely a közlekedési balesetek világméretű csökkentését tűzte a zászlajára.

20.10.2007

33



HUNGARY

GDP

TGK

Tonna

32. ábra Az OECD országok( nyugat) szállított áru( tonna ) teljesítménye,a GDP és a haszongépjárművek számának trendje( Forrás : IRU www.iru.org) A személyi sérüléssel járó közúti közlekedési balesetek részesedése az EU korábbi 16 tagállamában is mutatja az egyes országok eltérő közlekedésbiztonsági helyzetét és egyúttal a haszongépjárművek ezen rendszerbeli szerepét. ( 33. ábra) Az azonban egyértelműen megállapítható, hogy a haszongépjármű balesetezések részesedése alulreprezentált és az átlagosan mintegy 15 % alatta marad a futásteljesítményben elfoglalt helyzetükhöz( kb. 25 %) viszonyítva.

20.10.2007

34



HUNGARY

Percentages of fatal accidents where heavy goods vehicle were involed per total Number of fatal accident

Ration [%] 22,00

20,90

20,00

17,80

18,00

16,60 15,80

16,00

16,60

15,60

15,30

15,20 14,60

16,50

15,00

14,40 14,00

13,70 13,70

14,00 13,40

13,60

12,00

10,00 B

DK

D

GR

E

F

IRL

I

L

NL

A

P

FIN

S

GB

NI

UK

33. ábra Haszongépjárművek részesedése a személyi sérüléses baleseteken belül ( www. eurostat .com) Haszongépjármű baleseti statisztikai elemzések adatai : A kamionokkal illetve autóbuszokkal történt súlyos balesetek, mivel nagytömegű és személyszállító járművek, ezért tragikus következményekkel járnak, felkorbácsolják a közvélemény indulatait , ellenszenvet keltenek a haszongépjárművekkel szemben.A balesetek szakszerű, egzakt elemzésének eredményeiről, a hasonlók megelőzésének szándékáról is kellene a széles publikumot, a közlekedő partnereket informálni. Ez azonban az esetek többségében elmarad. Az IRU mértékadó balesetkutatási adatai szerint ( n = 4675) a személyi sérüléssel és nagy anyagi kárral járó haszongépjármű balesetek több mint 50 %-a pályaelhagyásos vagy borulásos baleset volt. Közös jellemzője ezeknek a baleseteknek, hogy a gépjármű (a legtöbb esetben járműszerelvény) még az út 20.10.2007

35



HUNGARY

felületén lecsökkent menetstabilitású helyzetbe kerül (a gépkocsivezetőnek hírtelen kormányoznia, illetve fékeznie kell), amelynek során kitér a haladási nyomvonalból, becsuklik (jackknifing) vagy felborul. A becsuklásos jelenség többnyire még a szilárd burkolatú részen, a borulás pedig a pályaelhagyás során következik be. ( 4-5. ábra)

34- 35. ábra Nyerges járműegyüttes borulása autópálya kihajtóban

A haszongépjármű borulásos balesetekkel foglalkozó mértékadó tanulmány szerint ( n = 165) azoknál a baleseteknél, amelyeknél a stabilitásvesztés jelentkezett , három fő típusra lehetett osztani a baleseteket: • Borulás még az úttest szilárd burkolatán( a legtöbb esetben ívmenetben) ( 9,1 %) • Ütközést követő borulás

( 5,45 %)

• Pályaelhagyás és borulás

( 85,45 %)

Ezen utóbbi balesettípus az un. egyjárműves eseményekhez sorolható és meghatározóan ezek közül kerülnek ki a tanulmány témáját adó elfáradáselalvásos balesetek is.( n = 4753 részesedés: 20,66 % ) Egy konkrétan a haszongépjármű borulások elemzésével foglalkozó IRU tanulmány szerint a borulásos balesetek előtti átlagos (50 %) haladási 20.10.2007

36



HUNGARY

sebesség értéke 10 éven belül 47 km/h-ról mintegy 67 km/h-ra emelkedett. ( 36. ábra)

Häufigkeit [%] 100 90 80 70 60 50 40

2000

1990

30 20 10 0 0

10

20

30

40

50

60

70

80

v [km/h]

Kum. Haeufigkeit der Kippgeschwindigkeit

36. ábra A borulásos tehergépkocsi balesetek kumulált sebessége A hivatkozott balesetkutatási adatanyagból az is kitűnt, hogy a tehergépkocsi balesetek 91 % jól kiépített, többnyire egyenes vonalvezetésű útszakaszon következtek be, ahol a nagyobb biztonságérzet hatására a gépkocsivezetők növelték a sebességet. A vizsgált eseteknek csak 5 % -ban volt az út nedves, jeges vagy szennyezett !!! A különböző elektronikusan vezérelt szerkezetek (ABS, ASR, ESP. ROP stb.) révén jelentősen növelhető a haszongépjárművek menetstabilitása, a jövő gépjármű fejlesztésének irányát teljesen nyilvánvalóan ezek széleskörű alkalmazása jelenti, azonban nem szabad elrugaszkodni a realitástól, az utakon közlekedő több százezer előbbi berendezéseket még nem tartalmazó, esetleg rosszul karbantartott tehergépkocsi és fáradt gépkocsivezető által képviselt valóságos helyzettől.

20.10.2007

37



HUNGARY

Az egyik meghatározó problematika a haszongépjárművek un. méret és tömeg agresszivitása. A járműszerelvények maximális, megengedett méretei az EU 91/60 számú direktívája alapján a következőek: nyerges jármű együttes hosszúsága: pótkocsis jármű együttes hosszúsága:

16,5 m 18,75 m

max. szélesség:

2,5 m (2,6 m izotermikus járművek)

max. magasság:

4,0 m

meg. Max. tömeg

38- 44 tonna

37. ábra A jelenlegi EU méret előírások pótkocsis és nyerges tehergépkocsi szerelvényekre vonatkozóan Az előírás sarkalatos része a maximum 15,65 m hosszúságban behatárolt rakodótér hosszúság.Lényegében ezen utóbbi korlátozza be a jármű és felépítménygyártók variációs tartományát is. 20.10.2007

38



HUNGARY

A 91/60 EEC direktíva szerint a csuklós járműegyüttesek szabványos kanyarodási fordulójának külső sugara 12.5, a belső sugara 5.6 m lehet.

38. ábra Az EEC 91/60 előírás szerinti szabványos fordulási folyosója Némely országban a kanyarodási ívhez pótlólagosan megadják azt a megengedett szöget, amellyel a jármű például egy keskeny utcába befordulhat. A félpótkocsin a talajkormányzott tengely kialakításával lényegében lehetővé válik az abroncs-talaj között keletkező erőhatások következtében a kerekek bizonyos mértékű bekormányozása, amely révén a belső kanyarodási sugár kb. 10 %-kal csökkenthető.A maximálisan engedélyezett járműméterekről korábban már volt szó, közlekedésbiztonsági szempontok szerint azonban igen lényeges az a tény, hogy minél hosszabb egy gépjármű, annál hosszabb az előzéshez szükséges idő. A különböző vizsgálatok szerint azonban az előzési idő gyakorlatilag nincs egyenes arányosságban a jármű hosszúságával. Ennek oka az a tény, hogy általában az összes előző gépjármű nagy távolságot használ fel az előzés végrehajtására. A svéd NRTI (National Road Traffic Research Institute) vizsgálata szerint 70 km/h-s vizsgálati sebességnél, 10 km hosszúságú kísérleti útszakaszon mérve, a 24 m összhosszúságú gépjármű együttes gyakorlatilag nagyobb 20.10.2007

39



HUNGARY

veszélyhelyzetet teremtett, mint a 18 m hosszúságú azonban a különbség nem volt szignifikáns.Európában csak néhány skandináv országban ( Svédország-Finnország) ill. Ukrajnában engedélyezik a 20 m-nél nagyobb hosszúságú járműegyüttesek forgalomba állítását, jóllehet a szakmai elemzések egyértelműen bebizonyították, hogy szélesebb körű engedélyezésükkel jelentősen lehetne csökkenteni az európai közútakon már-már elviselhetetlennek minősíthető kamionok számát és ezzel a környezettterhelés nagyságát is. Mivel egy ilyen tehergépkocsi ,, vonat,, 40-45 tonna össz- gördülő tömeggel közlekedik, jó néhány kisebb szállító kapacitású tehergépkocsi megjelenését ki tudná váltani. A haszongépjárművek és a többi közlekedő partner geometriai különbözőségei:

39- 40. ábra A tehergépkocsi-személygépkocsihoz viszonyított méretkülönbségei Az előző ábrák szemléletesen mutatták a tehergépkocsi un. geometriai agresszivitását( az alacsony építési magasságú személygépkocsi mintegy

20.10.2007

40



HUNGARY

aláfut a tehergépkocsi lökháríctója alá) , amelyet a 38-39. ábrák ütközési kísérleteinek tömeg-agresszivitásának hatása még jobban megerősíti.

Vü = 41,5 km/h

Forrás : Ahlgrimm/DEKRA

Forrás: IbB Hungary 1999

41-42. ábra Tehergépkocsi ráfutásos balesetének következményei A nagy tömeg különbség miatt már 40-50 km/h sebesség különbség esetében jelentős mértékű deformációk keletkeznek a személygépkocsikban. Az autópályákon történt tömeges balesetek gyakori résztvevője a kamion, amely az előtte megálló járműoszlopra ütközve ( a 40. ábra kísérletében ~ 70 km/h sebességgel) tragikus ,,végeredményt,, hozhat létre.

20.10.2007

41



HUNGARY

43-44. Tehergépkocsi ráfutásos balesete álló személygépkocsi oszlopra (Forrás: ADAC kísérlet)

A

haszongépjárművek fontosabb aktív következőkben foglalhatóak össze :

biztonsági

követelményei

a

• jó irányíthatóság, • megfelelő útfoglalási (hosszúság és szélesség) paraméterek, • fékezési, borulási stabilitás. A tehergépkocsikkal történt személyi sérüléses balesetek mintegy fele un egyjárműves többnyire pályaelhagyásos ill. borulásos baleset. A halálos végű baleseteknél a borulások aránya előbbinél nagyobb, mintegy 60-70 . A borulásos balesetekkel foglakozó egyik korai IRU tanulmány( 1992) szerint az 1980 und 1990 közötti évtizedben a borulások előtti átlagos haladási sebesség 40 km/h- ról 57 km/h növekedett. Ezt a tendenciát a legújabb IRU- kutatási eredmény ( 2001) is megerősíti, amely szerint az előbbi 50 %-os borulás előtti haladási sebesség nagysága 2004-re már közel 70 km/h-ra adódott.

20.10.2007

42



HUNGARY

A borulásos balesetek okai szerteágazóak. Ezek közül az egyik meghatározó a stabilitásvesztés, amely különösen 70 km/h haladási sebességtől kezdődően jelentkezik erőteljesebben. A stabilitásvesztéses borulásos balesetek jellemzője, hogy a jármű ( többnyire jármű-szerelvény ) még az út felületén kerül lecsökkent stabilitású helyzetbe, a gépkocsivezetőnek hirtelen kell kormányoznia ill. fékeznie , amelynek során a jármű többnyire elhagyja haladási pályájának vonalvezetését felborul vagy becsuklik. A következő, tényleges balesetet rekonstruáló borulási szimulációban a kamion vezetője a váratlanul eléje behaladó személygépkocsival történő ütközés elhárítása érdekében kettős ( jobbra-balra kormányzást hajtott végre.

45. ábra Nyerges szerelvény borulása gyorsan végrehajtott kettős kormányzás hatására 20.10.2007

43



HUNGARY

A hazai baleseti statisztikák adatai alapján az ún. egyjárműves balesetek alakulása is jól mutatja, hogy a farolás, pályaelhagyás, felborulás balesettípus közel változatlan arányban (37-38 %) egyenes úton, illetve kanyarban (31-32 %) következik be. ( Előbbi számadatokat bizonyos fenntartással vehetjük csak számításba, mivel a teljes baleseti adatállományra vonatkoznak) Azt azonban megállapítható, hogy az egyenes útvonal meghatározó részesedése szignifikáns kapcsolatot jelent a nem kielégítő menetstabilitással és a járművezetők alkalmazkodáso képességeivel. A haszongépjárművekre vonatkozó elemzéseink alapján a baleseteket előidéző menettulajdonság változást a vizsgált esetek 35 %-ban kormányozási manőver, 32 %-ban pedig ún. becsuklás(l. később) idézte elő. A hivatkozott vizsgálati adatállományban a balesetek mintegy 91 %- a jól kiépített utakon következett be, ahol a tehergépkocsi vezetője nagyobb biztonság érzettel, magasabb sebességgel haladhatott. Főközlekedési utakon a balesetek 61%-a, 13%-a autópályán és 17% -a autóutakon következett be. Mivel a haszongépjármű baleseteknek viszonylag kicsi ~ 5 %-ban lehetett lecsökkent tapadási körülményeket rögzíteni ( nedves- jeges-havas útfelület) ezért a balesetmegelőzési munkát a nagyobb sebességtartományú, kedvezőbb külső körülményekre célszerű összpontosítani.Ez egy nagyon lényeges megállapítás a hazai szokásos un. téli felkészülési propaganda kampányokkal szemben. Természetesen ez nem azt jelenti, hogy a haszongépjármű flottáknál nem kell figyelembe venni a változó külső körülményeket, inkább csak azt a régóta hangoztatott álláspontot erősíti meg, hogy a közúti személy – és árufiuvarozásban alapvetően profi gépkocsivezetők dolgoznak. Számukra nem elegendő hangoztatni, hogy tisztogatni kell a fényszórókat ill. a világító testeket valamint a ,,.. csúszós utakon megnő a fékút stb. ,, örökérvényű tanácsot, hanem célraorientált( az autóbuszoknál például más figyelembe veendő balesetmegelőzési szempontok( személyeket szállítanak !!) vannak, mint a tehergépkocsiknál, ahol többnyire többtagú szerelvények vannak, eltérő hajtási módokkal és gyakran változó rakományokkal) defenzív 20.10.2007

44



HUNGARY

vezetéstechnikát megcélzó , gyakorlati tréningggel kombinált , rendszeres közlekedésbiztonsági képzést kellene megvalósítani. Autóbuszok és tehergépkocsik borulásának műszaki összetevői : A haszongépjárművek borulási stabilitásának jellemzésére általában a stacionárius körpályán történő haladás során mérhető kritikus oldalirányú oldalgyorsulás nagyságát használják, amelynek elérésekor a belső íven futó kerekek talajkontaktusa megszűnik. A különböző kísérletekből származó kritikus oldalirányú gyorsulás tartományok nagysága szóló tehergépkocsinál 3,6- 5,2 m/s2 , tehergépkocsi szerelvényerknél 2,9- 4,5 m/s2, nyerges szerelvényeknél pedig 3,9- 5,5 m/s2 adódott.Az alsó értékmezők rakott járművekre a felső tartományok pedig üres járművekre vonatkozik. Az 1980-as években Németországban a Daimler- Benz és a Haller cégek által kifejlesztett, korszakalkotó megoldásokat alkalmazó, az átlagos tartály kocsikhoz képest ca. 350 mm-el alacsonyabb un. Topas tartály félpótkocsis szerelvénnyel 0,5 g kritikus oldalirányú gyorsulást lehetett elérni a hagyományos kialakítású és súlypont magasságú tartálykocsik 0,38g-s értékéhez képest.A következő ábrában jól érzékelhető, hogy azonos haladási sebesség esetében a hagyományos tartálykocsi balső íven gördülő kerekei már jelentős mértékben elemelkedtek a talajtól, míg a Topasnál még talajkontaktus volt.

46. ábra A hagyományos kialakítású és a Topas tartály-együttes ívmenete

20.10.2007

45



HUNGARY

Érdekes módon a magas gyártási költségek miatt akkor nem történt tömeges áttörés, a fuvarozók nem tolerálták a drágább járműveket.Ez a fuvarozói szemlélet jellemző a mai időkre is.A már hosszabb ideje tartó európai gazdasági recesszió is erőteljesen érezteti hatását. Borítópados autóbusz oldalstabilitás vizsgálat: Az IKARUSZ autóbuszgyárban már a korai 70 –es években végeztek autóbusz borítási kísérleteket és a magyar szakemberek a nemzetközi fórumokon folyamatosan javasolták a tetőszerkezet szilárdságának egységes, nemzetközi előírásban rögzített minősítését. Fáradozásukat siker koronázta hiszen az ENSZ EGB- 66-es számú előírása lényegében ezeket a passzív biztonsági követelményeket rögzíti.

Forrás: Vincze-Pap/Autokut

47. ábra Az IKARUSz 250-es típuscsalád lejtő borításos kísérlete 1983-ból 48. ábra Az ENSZ R 66 előírás szerinti borításos teszt Az aktív biztonság szempontjából azonban a járművek oldalstabilitásának hatása a meghatározó. Ezért például Nagy –Britanniában a hagyományos és az emeletes autóbuszokra olyan nemzeti előírást határoztak meg, amely szerint a normál autóbuszoknak változtatható hajlásszögű un. borító padon balra és 20.10.2007

46



HUNGARY

jobbra döntve min. 35°-os, emeletes autóbuszoknak pedig 28 °-os dőlésszöget kell borulás nélkül elviselniük. Előbbi hajlásszögű dőlésnek 0,6 g iil. 0,46 g fajlagos oldalgyorsulásérték felel meg. A borítási kísérlet során a járművek teljes felszereltségűek és a teljes utastömeggel terheltek. Németországban a tartály gépkocsik aktív és passzív biztonságát elemző Theseus program keretein belül (1995) 30 statikus borítási kísérletet hajtottak végre a németországbeli tartálygépkocsipark 11 reprezentatív járműtípusaival. A borítópadi kísérlet eredményeinek összefoglalása a következő: Járműtípus

Borulási hajlásszög Járműtömeg

Krit.fajl. oldalgyors.

_______________________________________________________________ Összes vizsgált tartálykocsi

19,1-28,5 °

13 –28 t

0,35-0,54g

Süllesztett súlypontú tartálykocsi

24,2-25,5 °

24-27 t

0,45-0,48 g

Hagyományos koffer-tartály

23,3-23,6 °

27 t

Hagyományos hengeres tartály

19,1-24,2°

20-28 t

Szóló- tartálykocsi

21,0 °

13t

Pótkocsis tartálykocsi

28,5 °

14 t

0,35 g

0,54 g

A vizsgálatban szerepelő tartály kombinációk kritikus oldalgyorsulás tartománya 0, 35- 0,54 g. Természetesen az egyjárműves haszongépjármű borulásos balesetek előidéző tényezői közül nem szabad kifelejteni a kedvezőtlen rakományelhelyezés – rögzítés illetve az utóbbi időben ismételten nagy jelentőséget kapott 20.10.2007

47



HUNGARY

gépkocsivezetői figyelemcsökkenés, elfáradás, súlyosabb esetekben az un. másodperces elalvás szerepét sem. A tartály gépkocsiknál az un. fejnehéz rakomány elhelyezés oldalstabilitást negatívan befolyásoló szerepét már említettük, ezért most az un. farnehéz rakomány hatását szemléltetjük.A tragikus végű baleset néhány évvel ezelőtt Taszár helyiségnél történt, amikor egy menetrendszerint közlekedő , utasokkal teli autóbusz ütközött a farnehéz rakományú( ~ 5, 6 tonna acéllemez ) tehergépkocsi szerelvény pótkocsijának mellső homlokfalával. Az ütközés következtében a pótkocsi nagyon merev szerkezeti építésű homlokfala végighasította az autóbusz első harmadát, majd az ütközési impulzus hatására előre mozduló acéllemez rakomány ,, legyezőszerűen,, mintegy ,, leborotválta az autóbusz teljes baloldalát egészen a hátsó részéig.

49-50. ábra Az autóbusz baloldali részének deformációi A következő szimuláció a baleset rekonstruált folyamatát szemlélteti:

20.10.2007

48



HUNGARY

Farnehéz rakomány

51- 54.ábra A baleset rekonstruált folyamata A pótkocsi hátsó részén elhelyezett rakomány hatására tehermentesült a forgózsámoly tengelye így lehetővé tette , hogy kormányzási manőver során a pótkocsi homlok része a vontatóhoz viszonyítva – az egyenletes terheléshez képest- jobban ki tudjon lendülni oldalirányban.

20.10.2007

49



A

HUNGARY

külföldi szakirodalomban „jack-knifig”-nek nevezett un. becsuklásos balesettípus a közlekedő partnerek számára is a legveszélyesebb forma, hiszen úgyszólván menekülési esélyük sincs a teljes útszélességet elfoglaló és többnyire velük szembecsúszó nyerges-kamionnal szemben. ( 55. ábra)

55. ábra Nyerges járműegyüttes becsuklásos balesete A probléma alapvető okozója a hagyományos légfékrendszer sajátosságából eredő fékezési instabilitás. A túlfékezett, ezáltal blokkoló hajtókerék a nyerges vontatón párosulva a nagy tömegű (kb. 30 t) félpótkocsi tehetetlenségi erejéből származó tolóhatással eredményezi ezt a nagyon veszélyes jelenséget. A megoldási módot minden kétséget kizáróan a jól működő kerékblokkolás gátló berendezés ABS ( vontató és a félpótkocsin) ill. az ESP ( elektronikus stabilizáló rendszer) teljeskörű alkalmazása jelenti. 20.10.2007

50



HUNGARY

Az ENSZ/ECE R 13. sz., illetve az Európai Unió 70/221 előírása részletesen meghatározzák a tehergépkocsi, valamint a járműszerelvények fékezési jellemzőire vonatkozó adatokat, méréseket. Általában azt lehet mondani, hogy az aktív biztonság követelményeinek legnagyobb terjedelmű és mélységű előírásai a fékrendszerekre vonatkoznak. A mai korszerű kamionokban megtalálható ( nem minden esetben szériában, gyakran csak felárral, kívánságra szállítják a gyártóművek) biztonságot fokozó fontosabb féktechnikai megoldások: : 1. Automatikus berendezés.

fagymentesítő

szelep,

sűrített

levegőt

szárító

2. Négykörös védőszelep. 3. Kétkörös főfékszelep (lábszelep) 4. Állásbiztosító-szelep (elgurulás ellen). 5. Terheléstől függő fékerő-szabályozó (ALB). 6. Automatikusan utánállító fékkarok. 7. Azbesztmentes fékbetétek, nagyobb hőmérsékleten is állandó súrlódási viszonyokkal. 8. A fékdobok anyagának összetétele javult (kopásállóság, hőfokállóság, szilárdság és zajhatás szempontjából). 9. A kerékfékszerkezetek alkalmassága - a megszólalás és a hiszterézis - az ABS rendszerekhez javult. 10.Fékbetét kopás-jelzők 20.10.2007

51



HUNGARY

11. Különböző kialakítású motorfék-rendszerek (pl.: állandó fojtású motorfék, JAKE-Brake stb.).

12.Tartósfék berendezések •

hidrodinamikus retarderek,

•

elektrodinamikus retarderek

•

sebességváltóba integrált nagyobb fordulatszámú retarderek (intarder).

13.Automatikus kerék-blokkolásgátló rendszerek (ABS). 14.Automatikus kerék-kipörgésgátló rendszerek (ASR). 15.Elektronikus sűírített levegős fékrendszer (EBS) 16. Elektronikus stabilizáló szerkezet (ESP ) 17.Tárcsafék a mellső és a hajtó tengelyeken ill. a pótkocsikon 18. Félpótkocsi borulás gátló berendezés ( ROP) A hidrodinamikus és elektromos megoldású retarderek a lassítófékek kategóriájában a fékblokkolásgátló szerkezetekkel ellentétben, amelyek pozitív hatása főképpen veszélyhelyzetekben mutatkozik meg, a mindennapok lassító fékezéseit teszi biztonságosabbá. Ez az előny elsősorban a hosszú lejtőfékezéseknél jelentkezik, mivel a lassítást nem súrlódási munkával érik el és így a hőterhelés kedvezőtlen hatására jelentkező un. „fading” hatás nem lép fel.Előbbi lényegében azt jelenti, hogy a hosszabb ideig tartó hatásos fékezés során a féktárcsa/fékdob- fékbetét egység magas hőmérsékletre hevül és a kifejthető fékezési teljesítmény az un. hideg érték 30-40 %-ra is csökkenhet.Ezért is közlik a különböző fékezési kísérletek során a hidegen é a melegen elérhető átl. Maximális lassuláosk nayságát.Az 20.10.2007

52



HUNGARY

olyan gépkocsiknál, amelyeknél – elsősorban konstrukciós kialakításuk miatt- előbbi értékek között jelentősebb( 10-20 %) különbség mutatkozik óvatosnak kell lennie az üzemeltetőnek.

Rövid vonószerkezetű un. volumen- szállító jármű együttesek

56. ábra

Rövid vonószerkezetű járműegyüttes

A haszongépjárművek méret- és tömegelőírásait a korábbiakban már idézett szigorú nemzetközi és nemzeti előírások szabályozzák. Az ilyen méretkorlátozások mellett a rakodófelület jobb kihasználása érdekében a vontató és pótkocsi közötti távolság rövidítésére különböző megoldású ún. rövid vonószerkezeteket alkalmaznak. Ennek következtében olyan vezetés és járműtechnikai különbözőségek keletkeztek, amelyek az ilyen jellegű szerelvények menetviselkedésének alaposabb ismeretét igénylik. Az utóbbi években a rakodótér hosszúságának 15,65 m-es korlátozása miatt ezek a kialakítások elveszítették korábbi előnyeiket, azoban a volumenszállítás ill. az autószállító gépkocsik terükletén még nagy számban közlekednek Európa útjain. A menetstabilitási jellegzetességeiken túl még az elérhető fékhatásban is hátrányuk mutatkozik( elsősorban a 90-es években gyártott tandem pótkocsiknál) a konvencionális pótkocsi ill. nyerges kombinációkkal 20.10.2007

53



szemben.Ez a különbség lényegében lefékezettségi jellemzőkben definiálható.

HUNGARY

valamivel

alacsonyabb

Motorkerékpár – személygépkocsi balesetek elemzése Röviddel az ezredforduló után a kétkerekű járművek elterjedésének és használatának reneszánszát éljük A nagyvárosi közlekedés problémái , a gépkocsikhoz képest nagyobb szabadságérzet , valamint az egészséges életmód együttes hatásaként széles körben használják a kerékpárokat, mopedeket, robogókat és a különböző kategóriájú motorkerékpárokat. Az előbbi járműveket használók a gyalogosokkal együtt az un. védtelen közlekedők csoportját alkotják. Közlekedési balesetek során többnyire ők alkotják a szenvedő feleket. A személygépkocsi és a kétkerekű járművek, személyi sérüléssel járó ütközése Magyarországon mintegy 16-19 %-os részesedésű évente, azonban már a kisebb sebességű ütközések is nagy veszélyt jelentenek a baleset védtelen résztvevői számára. Általánosítható statisztikai adat, hogy az előbbi balesetek több , mint 90 %-ban az áldozat a kerékpáros ill. a motorkerékpáros, miközben a balesetet előidézők több, mint 70%-a a biztonságosabb személygépkocsiban ül. A nagy motorkerékpáros hagyományú Németországban évente mintegy 245.000-személygépkocsi-motorkerékpáros baleset történik. Előbbiek során 400 motorkerékpáros, míg a személygépkocsiban ülők közül hatan veszítik el a életüket. A kétkerekű járművek baleseteinek rekonstrukciója nehéz feladatok elé állítja a gépjármű szakértőket, hiszen a gyakran halálos végű balesetek során a ,, véghelyzetből,, kell kiindulniuk és nyilatkozniuk kell a járművek baleset előtti mozgási irányairól, sebességeiről és az elkerülhetőség módjairól. A kétkerekű járművek ütközéses baleseteinek kinematikája eltér a szokványos személygépkocsis esetektől, hiszen például a motorkerékpáron akár két ember 20.10.2007

54



HUNGARY

is ülhet, amelyek a baleset során különbözőképpen viselkednek. Ezért a baleset rekonstrukció speciális ismereteket igényel. A kétkerekű járművekkel történt balesetek elsősorban komplexitásukkal és változatos előfordulási formájukkal jellemezhetőek. A személygépkocsik egymás közötti baleseteiben többnyire két baleseti résztvevő van, ezért két különböző tömegként lehet őket definiálni, amelyek megközelítőleg a baleset előtt és után is megközelítőleg azonos értékűek. Erről például egy kétkerekű jármű és személygépkocsi ütközése esetében nem beszélhetünk.Itt minimum három tömeggel kell számolnunk.( A személygépkocsi egy tömeggel a motorkerékpár min. kettővel a vezető és a motor tömegével szerepel.) Amennyiben két motorkerékpár ütközik, akkor már négy tömeget kell számításba venni.További problémát jelent a kétkerekű járművek speciális menetdinamikai voselkedése úgy az ütközés előtt,mint utána. Az ütközési szöghelyzet és a sebességek függvényében az ütközés követekezményei jelentősen különböznek.Egy bizonyos balesettípus kísérleti eredményeit ezért nem lehet automatikusan egy másik balesettípusra alkalmazni.Ezért nagyon fontos nagyszámú ütközési kísérlet lebonyolítása, azok szakértői értékelése annak érdekében , hogy a megtörtént balesetek rekonstrukciós vizsgálata a reális baleseti lefutást eredményezze.Erre elsősorban a hatósági ( bírósági) vizsgálati eljárások során van nagy szükség.A gépjármű szakértők által készített szakvéleményeket olyan szakmai igényességgel és pontossággal kell elkészíteni, hogy a bíróság valóban a tényleges baleseti mechnaizmus alapján tudjon dönteni a felelősség kérdéséről. A következőkben néhány általunk vizsgált valós , motorkerékpárral történt valós balesetet mutatunk be: Ezekben lényegében a baleset ismertetése révén problémákat vetünk fel, amelyek a rekonstrukció során felmerültek. Nagyon gyakoriak az olyan esetek amelyek során a személygépkocsi viszonylag alacsony sebességgel kanyarodik és a motorkerékpár pedig nagy sebességgel ütközik vele. 20.10.2007

55



HUNGARY

A balesetek ismertetése 1 eset: A Ford Escort személygépkocsi vezetője balra nagyívben szándékozott egy parkolóhelyre bekanyarodni, amikor a szemből jövő , fékezés során felboruló motorkerékpár a személygépkocsi oldalának ütközött. Az ütközés elemzés szerint a motorkerékpár mintegy 80 km/h sebességgel ütközött a kb. 14 km/h-val haladó személygépkocsinak. A motoros az útjavítás korlátjának ütközött és súlyos fejsérülés miatt elhunyt. A motorkerékpár fékezés kezdetekori sebessége lakott területen. mintegy 100 km/h volt. A bemutatott balesettípus jellegzetesnek minősíthető, hiszen a kanyarodó jármű sebessége az egyenes vonalvezetésű úton haladó másik járműhöz viszonyítva sokkal kisebb, a kanyarodási időszükséglete a nagy sebességgel közeledő jármű , előbbi idő alatt megtett távolságához képest , nagy amely azt eredményezi, hogy a motorkerékpáro gyors észlelése és reagálása esetében sem tudott volna a bekanyarodó személygépkocsi síkja előtt megállni, ezért erőteljesen fékezett és eldöntötte a motort.Az úton csúszó motorkerékpáros ugyan elkerülte az ütközést a személygépkocsival azonban az útjavítás korlátja halálos sérülést okozott. Balesetet előidéző tényezők: • motorkerékpár magas haladási sebessége • a személygépkocsi vezetője nem tudta helyesen felmérni a motorkerékpár sebességének nagyságát• az útjavítás korlátjának elhelyezése, előjelzése , merevsége

20.10.2007

56



HUNGARY

Szgk. deformációs energia felvételére jellemző un. EES

Motorkerékpár EES = kb.

sebesség = kb. 25 km/h

45 km/h

57-60. ábra A baleset helyszíne , a személygépkocsi és a motorkerékpár sérülésképei

20.10.2007

57



HUNGARY

2 eset: A Chrysler Voyager gépkocsi vezetője balra szándékozott kanyarodni, miközben egy

Honda 400 R

motrkerékpár éppen előzte.Az ütközés elemzés alapján a

motorkerékpár kb. 75 - 80 km/h sebességgel ütközött a 10 km/h – val haladó Van kialakítású személygépkocsinak. A motoros a Chrysler motorháztertőjén keresztül vetődött és csúszva érkezett v éghelyzetébe.A motorkerékpár szorosan a személygépkocsi mellett maradt. A motorkerékpár kezdeti sebességét a hiányzó nyomok következtében nem lehetett egzakt módon meghatározni, a tanúk kb. 90 km/h-ra ( lakott terület !!!) becsülték.

20.10.2007

58



HUNGARY

EES kb. 15 km/h Yamaha YZF-R

EES kb. 31 km/h

61- 65. ábra A baleset helyszíne , a személygépkocsi és a motorkerékpár sérülésképei és EES értékei

3. eset: A Jaguár gyártmányú személygépkocsi vezetője balra szándékozott egy parkolóba kanyarodni, amikor az ellentétes irányból mintegy 95-115 km/h sebességgel közeledő YZF-R1 motorkerékpárral ütközött. Az ütközési folyamar során

motoros átrepült a Jaguár motorházán és így

került

véghelyzetébe. 20.10.2007

59



HUNGARY

A motorkerékpár közel az ütközési helyhez került nyugalomba, kezdeti sebessége a féknyomok figyelemve vételével 121- 139 km/h lehetett.A baleset főútvonalon történt.

EES kb. 35 km/h

20.10.2007

60



HUNGARY

EES kb. 40 -. 50 km/h 66- 72. ábra A baleset helyszíne , a személygépkocsi és a motorkerékpár sérülésképei

4 eset: A Ford Fiesta típusú gépkocsi vezetője főútról balra egy alárendelt útra szándékozott kanyarodni, amikor a szemből jövő Kawasaki motorkerékpár vezetője fékezés után mintegy 55-60 km/h sebességgel a személygépkocsinak ütközött.A motorkerékpár balra csúszva egy szemből jövő Toyota Carina gépkocsinak ütközött. A motoros véghelyzete ismeretlen volt, a motorkerékpár kezdeti sebessége a féknyomok alapján ( 9, 5 m) kb. 77-90 km/h-ban határozható meg.

20.10.2007

61



HUNGARY

EES szgk kb. 20 km/h

EES motor 45 km/h 73-75. ábra A baleset helyszíne , a személygépkocsi és a motorkerékpár sérülésképei

5.eset: A baleset lakott területen történt. A Peugeot 106 gépkocsi vezetője egy alárendelt útról balra nagyívben kanyarodott a főútvonalra. A főúton balról egy Yamaha 3 HE típusú motorkerékpár közedett , a motoros fékezett( 9,4 m féknyom) és mintegy 40 km/h sebességgel ütközött a kb. 15 km/h-val haladó személygépkcsinak. A motor közel az ütközési hely után került nyugalmi helyzetébe, a vezetőjének véghelyzete ismeretlen. A motor kezdeti sebessége a féknyom figyelembe vételével kb.54-67 km/h.

20.10.2007

62



HUNGARY

.

EES kb. 12 km/h

20.10.2007

63



HUNGARY

EES kb. 30 km/h 76-80. ábra A baleset helyszíne , a személygépkocsi és a motorkerékpár sérülésképei 6 eset: Az Opel Astra Caravan gépkocsi vezetője külterületen egy négysávos főútvonalról balra szándékozott az autópálya felhajtóra kanyarodni, amikor a szemből jövő Suzuki Bandit N 600 típusú motorkerékpárral ütközött. A személygépkocsi és a motor is felborult.A motoros véghelyzete nem távol volt az ütközés helyétől.Az ütközési helyen nyomokat nem lehetett rögzíteni.A személygépkocsi haladási sebessége tanúk elmondása alapján kb. 25 km/h lehetett.A szakvéleményben úgy szerepelt, hogy az elhunyt motoros terhére max. 100 km/h haladási sebesség állapítható meg.Az EES értékeket nem lehett megbecsülni. .

20.10.2007

64



HUNGARY

Balra: közvetlenül a baleset utáni helyzet Jobbra:az ütközési szöghelyzet meghatározása

81-86. ábra A baleset helyszíne , a személygépkocsi és a motorkerékpár sérülésképei 20.10.2007

65



HUNGARY

7 eset:. A Mercedes személygépkocsi egy állj, elsőbbségadás kötelező táblával védett útról szándékozott kihajtani. Több személygépkocsi megállt, egy motoros azonban előzött és egy rövid fékezés után a személygépkcsinak ütközött.

20.10.2007

66



HUNGARY

Ütközési kísérletek alapján a motorkerékpár EES értéke 50-55 km/h –ban korlátozható.A személygépkocsi felgyorsulási távolsága alapján ≈ 12 -15 km/h sebességgel haladt az ütközéskor. 87-91. ábra A baleset helyszíne , a személygépkocsi és a motorkerékpár sérülésképei 8 eset :. A robogó vezetője áthaladt egy stop-vonalon és oldalról egy Ford személygépkcsinak ütközött.Féknyomokat nem lehetett rögzíteni. 20.10.2007

67



HUNGARY

92-95. ábra A baleset helyszíne , a személygépkocsi és a motorkerékpár sérülésképei Ebben az esetben a robogóra összehasonlító adatok alapján 40 - 45 km/h nagyságú EES besorolás állapítható meg. ( EES Ford Escort kb. 49 - 53 km/h.) Itt célszerű megemlíteni a gépjármű szakértői gyakorlatban általánosan használt un EES érték fogalmát és tartalmát. Előbbi Energy Equvivalent Speed( a deformációs energiafelvétellel arányos sebesség dimenziójú mérőszám ) lényegében azt az ütközési sebességet jelenti ,amellyel egy konkrét

jármű

deformációt

lehetne

elérni,

amennyiben

a

kérdéses

jármű

deformációnélküli merev akadálynak ütközött volna.Amennyiben az akadálytól való visszapattanás energia felvételétől eltekintenénk akkor a például 50 km/h ütközési 20.10.2007

68



HUNGARY

sebesség esetében kialakuló deformáció energia felvételére EES ≈ 50 ,0 km/h-t lehetne meghatározni. A szakértői gyakorlatban különböző kísérletek és valós esetek pontos rekonstrukciója alapján kézikönyvekben – elektronikus formákban rögzített adatbankok segítségével lehet összehasonlítani egy valós baleset során maradandó deformációkat szenvedett jármű sérülésképét és előbbi alapján meg lehet becsülni a konkrét járműre vonatkozó EES értéket, amely természetszerűleg nem az ütközési sebességet jelenti, hanem csa k a mradandó deformációjával arányos deformációs energiát meghatározó sebesség dimenziójú mérőszámot. Az így meghatározott EES értékekkel már el lehet végezni a jármű ütközések energetikai számítását az un. EES- módszer segítségével( először publikálta Dr. Burg és Zeidler 1982 Stuttgart). Ezen számítás lényegében az energia megmaradás elvét alkalmazza, nevezetesen abból indul ki, hogy a járművek ütközés előtti összegzett energia szintje nem lehet kisebb az tközés utáninál. Összefoglalás : A bemutatott esetek közös jellemzője, hogy valamelyik ütköző partner kanyarodik a másik pedig viszonylag nagy sebességgel ráütközik. Az elkerülhetőség módjai: 1. A forgalmi szituáció helyes felmérése úgy a kanyarodó, mint pedig az egyenesen haladó jármű vezetője részéről.( szabad –e a kanyarodást megkezdeni ill. mekkora sebességgel lehet az út kereszteződést megközelíteni, mérlegelendő hogy hosszabb távolságú több jármű előzését érdemes –e megkockáztatni egy autópálya felhajtó, keresztező utca előtt ) 2. A forgalmi helyzetnek megfelelő haladási sebesség megválasztása( veszélyhelyzet esetében még az akadályozó objektum előtti megállás jelenti a balesete térbeli elekrülhetőségét) 20.10.2007

69



HUNGARY

3. Megfelelő védő felszerelések a motorkerékpároson ( ruházat, sisak, csizma stb.) 4. A kétkerekű járművek megjelenése esetében a többi , nagyobb tömegű és magasabb passzív biztonságot nyújtó járművek vezetőjének tudatosan mérlegelnie kell, hogy egy estleges ütközéskor ( V ü mkp>> 50 km/h a motorkerékpáros már halálos sérüléseket is szenvedhet.

20.10.2007

70



HUNGARY

A következő fejezetben összefoglaljuk az utóbbi évtizedben széles körben elterjedt számítógépes programok és animációs technikák alkalmazási lehetőségeit a közlekedési balesetek rekonstrukciójában. A közúti közlekedési balesetek rekonstrukciójában és elemzésében, mind növekvő mértékben alkalmazzák a komplex számítógépes programokat. Előbbiekkel kapcsolatban új szakmai meghatározások és értelmezési problémák kerülnek előtérbe a szakértők és a szakvélemény felhasználói között. A műszaki szakvéleménynek érthetőnek és ellenőrízhetőnek kell lenni. Ezt a követelményt az új számítógépes rekonstrukciós technikákra alapuló technológiák alkalmazása során is figyelembe kell venni. Ezek a következők: 1. A mechanika alaptörvényei (Newton törvényei, impulzus – perdület energia tétel) 2. A különböző anyagokra vonatkozó törvényszerűségek, amelyek többek között abroncsok tulajdonságaira, a járművek deformációs jellemzőire, vagy pl.: a menetszél hatása vonatkoznak. 3. A program keretében alkalmazott egyszerűsítések, amelyek mindig szükségesek, mivel a valóság nem minden részletében írható le matematikai módszerekkel. 4. A számítógépes nyelv Miközben a matematikai alaptörvények képletekkel jól kifejezhetők, hosszú ideje ismertek és megfelelőképpen megbízhatóak, az alkalmazott anyagokra vonatkozó törvényszerűségek mindig a különböző komplexitások pragmatikus közelítésével, a mért és ezáltal megfigyelt anyagi viselkedésekkel kerülnek meghatározásra. Ezek a megközelítések nem mindig támaszkodnak a fizikai levezetésekre és néha esetleg másképpen kerülnek rögzítésre. A mozgások leírására 20.10.2007

71



HUNGARY

nagyon sok közelítést kell alkalmazni amelyek az ütközési területen kívül történik (pl.: talaj egyenlőtlenségek), mivel a komplex modellképzés sok részlete az ütközés folyamata alatt nem ismert (hőmérséklet, terhelési állapot, súrlódási viszonyok az érintkezési zónában, az utasok, illetve a gyalogosok testhelyzete stb.) ezekre a körülményekre és az ebből levezethető korlátokra kell a szakértőnek utalnia, úgy, hogy egy másik szakember minden különösebb nehézség nélkül a megállapításokat követni, illetve kritizálni tudja. Az alkalmazott program hiba százalékát, az alkalmazónak valós esetek nagy számú elvégzésével, más programok eredményeinek, valamint kísérletek eredményeivel való összevetésével lehet behatárolni.(Nem bizonyítani!). A számítógépes baleset rekonstrukciók (minden egyes megoldásnál) egy különösen komplex rendszerből tevődnek össze, amelyekkel a következő fejezetekben részletesen foglalkozunk. A műszaki fejlődés , illetve a kívánatos biztonsági szint szempontjából meghatározó jelentősége van, hogy a bírósági eljárásokban részes személyek, különösen a bírók, olyan helyzetbe kerüljenek, hogy ezeket az új technikákat a valóságos helyzetüknek megfelelően tudják megítélni. Ezért is szükséges a feltételezéseket, közelítéseket és a valóságot elválasztani. Ez a tanulmány ezt a célt is szolgálja. Természetesen a számítógép segítségével lehetségessé válik egy bizonyos mozgás folyamatot szép képekkel plasztikussá tenni, amely azonban nem mindig azonos a valóságban történtekkel. Előbbivel kapcsolatban két fontos fogalmat kell, amellyel ez a problémakör megvilágosítható, meghatároznunk nevezetesen a szimulációt és az animációt. Szimuláció: valamilyen rendszeren belül az összetevők várható alakulásának számbavétele matematikai modell segítségével./ Magyar Larousse Enciklopédia Akadémiai Kiadó 1994/ A szimulátor fogalmát pl.: a német Duden értelmező szótár a következőképpen határozza meg „Olyan berendezés, amely a valóságos folyamatokat és viszonyokat művi úton állítja elő.” Előbbi alapján a

20.10.2007

72



kérdés a következőképpen tehető fel: ,, A valóság ilyen leképzése hogyan történik?,,

HUNGARY

formájú

Az teljesen nyilvánvaló, hogy a valóság csak többé-kevésbé jó közelítésekkel képezhető le. Ezt jelzi a következő idézet is: „A macska legjobb modellje a macska.” A műszaki folyamatok leírásának gyakorlati szimulálására először a számítógép fejlődésével vált szélesebb körben lehetségessé. A matematikai-fizikai alapösszefüggések Newton, Leipnitz és más fizikusok és matematikusok munkái alapján kerültek meghatározásra. Természetesen nagyon különböző műszaki rendszerek leírása lehetséges szimulációs modellekkel. Ezek lehetnek az anyagok és ezek terhelés hatására történő tulajdonság változása, azonban lehetséges különböző mechanikai rendszereket elektromos és elektronikus rendszereket matematikailag leírni, és utána vizsgálni. A leképzés során különböző magas szintű követelmények állíthatók fel, amelyek különböző pontossághoz és érvényességi tartományokat vezetnek, eredményeznek.

2.1.

A matematikai modellekkel szemben támasztott követelmények: •

A modelleknek a reális rendszer jellemzőinek teljes körű, vagy elegendő pontosságú leírását kell teljesíteni az elérendő cél meghatározása érdekében.

•

Az ebből levezetett mozgási egyenleteket közvetlenül a számítógépes felhasználás céljára kell kialakítani. Ezek nem mindig láthatóak. Ezeknél a legfontosabbak a megoldások numerikus jellemzői és stabilitása. Problémát tudnak okozni a számítógép valós számainak pontossága és a hosszabb idejű számítási időtartam során összegződő hibák is.

Amennyiben az előbbieknek megfelelő első követelmény szerint a matematikai modellt vizsgáljuk, úgy fel tenni a kérdést, hogy a helyettesítő modellnek milyen komplexitásúnak kell lennie és milyen meghatározó 20.10.2007

73



HUNGARY

eredményeket kell vele elérni. A szakértői gyakorlatban széles körben alkalmazott Carat programnál (Computer Aided Reconsruction of Accidents in Traffic) a hármas és a négyes számú verziókban különböző komplexitású modellek szerepelnek. Ezeknek az az előnye, hogy a rekonstrukciós feladat céljainak megfelelő időráfordítású és megkövetelt pontosságú számítások végezhetők el. Nagyon gyakran a komplex modellek által igényelt bemenő adatok egyáltalán nem állnak rendelkezésre, vagy nagy munkával érhetők csak el. Amennyiben ezeket a modelleket a szükséges bemeneti adatok ismerete nélkül használják, fennáll a veszély, hogy hibás eredményekhez jutnak.

A Carat programban a legegyszerűbb modell három szabadságfokú, amelyben a gépjármű teljes tömege a súlypontjában koncentrálódik. A tömeg nélküli és kormányozható kerekek a geometriailag megfelelő helyzetben vannak, ezáltal az abroncsok felfekvő felületén ható erők a valóságos helyzetnek megfelelően szerepelnek. A kerekekre ható hajtó és fékerőket is figyelemre veszi. Egyéb külső erők a súlypontban hatnak. A billenési és bólintási szögek a számított gyorsulás függvényében kerülnek meghatározásra.

96. ábra A Carat 3 program három szabadságfokú modellje

20.10.2007

74



HUNGARY

A következő nagyobb komplexitású modell hat szabadságfokú. A jármű teljes tömege itt is a súlypontban hat.A tömeg négy rugón és lengéscsillapítón keresztül érintkezik a talajjal. Előbbieken kívül a modell megfelel a legegyszerűbbnél leírtakkal. Hasonlóképpen felépített modellek írják le a különböző pótkocsikat is, amelyek 9 és 10 szabadságfokúak, ez egy un.: egyszerű több test rendszer.

97. ábra A Carat 3 program hat szabadságfokú modellje

A modellek komplexitása területén a harmadik fokozatot képezik azok amelyeknél a jármű tengelye is szerepel a modellben. amelyeknek saját tömegük és súlypontjuk van és a kerékfelfüggesztés saját kinematikája is figyelembe vételre kerül. A kerekek saját tömegükkel és súlypontjukkal szerepelnek. Minden keréken rugó és lengéscsillapító van a modellben.A járműven a rakományt, mint pótlólagos tömeg tetszőleges helyre lehet helyezni. Ez már egy összetett több-test rendszer, jelentősen több szabadságfokkal 98. ábra A Carat 4 program több-test jármű modellje

20.10.2007

75



HUNGARY

Az un. több test modell, több résztestből tevődik össze, amelyek csuklókkal és más összekötő berendezésekkel kapcsolódnak egymáshoz. Az egyes részegységek merev testek.A csuklókat rudakkal, villa, vagy gömbcsuklós, vagy más összekötő berendezésekkel, pl.: rugóval és csillapítóval lehet modellezni. Ezeken a tömeg nélküli kapcsolódásokon keresztül adódik át az egyes testek között az erő és nyomatékhatás. Az egyes összetevő testeknek tömege és tehetetlenségi nyomatéka van, amelyek általában nehezen határozhatók meg. A különböző mozgások matematikai leírása sem triviális, mivel a háromdimenziós vektorok, vagy tenzorok egymásba esnek. Amennyiben a tehetetlenségi tenzorok nem a főtengelyek irányába esnek (amely a valóságos testeknél legtöbbször előfordul) még további matematikai nehézségek lépnek fel.

2.2.

A modell és a környezet együttes hatása:

A közúti közlekedési balesetek rekonstrukciója során legtöbbször közúti járművekről van szó, amelyeket menettulajdonságaik valamint más járművekkel, személyekkel vagy tárgyakkal történő ütközési jellemzői határozzák meg.

Kerékabroncsok: A gépjárművek menettulajdonságait elsődlegesen az abroncs és az út között átvihető erők határozzák meg. A klasszikus mechanika súrlódási törvénye (Coulomb súrlódási törvény ) a gépkocsiknál alkalmazott kerékabroncsok esetében nem alkalmazható. A gumi nem merev test és magas komplexitású viszkó – elasztikus jellemzőkkel rendelkezik.Előbbiek következtében, konkrétan meghatározható tapadási tényező az abroncs és az útfelület között nem definiálható.

A gumi súrlódási elmélete szerint a pillanatnyilag átvihető súrlódási erő a következő négy komponensből tevődik össze:

20.10.2007

76



HUNGARY

1.

adhéziós összetevő

(a molekuláris kapcsolatok nyíródása)

2.

hiszterézis komponens (a gumi deformálódása)

3.

viszkózus komponens (a felületek közötti nedvesség réteg nyíródása)

4.

kohéziós komponens veszteség)

(a kopásból és a repedésből keletkező energia

A gépjárművek menettulajdonságára az abroncsok addhéziós összetevőjének van primer hatása. Ennek maximuma nagyon kis csúszási sebességnél van. Ezek az un.normál menettartományban a hajtó és fékezési szlip tartományban helyezkednek el. Ezen meghatározásból származik annak a jelentősége, hogy szlip nélkül erő nem vihető át az út és az abroncs között.

Az abroncsok tulajdonságait legtöbbször fékpadokon határozzák meg. Az átvihető erőket a szlip és az oldalkúszási szög függvényében mérik. Az abroncsjellemzőkre és az abroncs jelleggörbék mérésére, leggyakrabban a belső és külső dobos fékpróbapadot és a csúszó lapos próbapadokat használják. Ezeken a berendezéseken a kereket (abroncs keréktárcsával) a forgódobra, vagy a megfelelő sebességgel haladó szalagra nyomják. A kerék hajtható, fékezhető, kormányozható, illetve dönthető. A kerékterhelést változtatni lehet.

A mérések során egy tipikus jelleggörbe meghatározható, melyet a következő diagram szemléltet:

20.10.2007

77



HUNGARY

99. ábra A Carat 3 programban alkalmazott abroncsmodell( kerületi erőoldalvezető erő összefüggései)

Előbbi jelleggörbék a szimulációs programokban történő alkalmazásra analitikus, vagy numerikus formában állnak rendelkezésre. A Carat programban az IPG – TIRE abroncsmodell kerül felhasználásra, amelyet a gépjárműipar a járműdinamikai szimulációk során is felhasznál. További befolyásoló hatások: Az útfelület kialakítása, -állapota, a gépjármű és abroncs állapot, valamint a menetállapot. Az útfelület kialakításánál az un. futó, vagy kopó felület anyagának kialakítására kell gondolni, a burkolat korára és a közlekedési terhelésre, az évszakra, valamint a mikró-makró érdességre. Az útépítésnél különböző eljárásokat fejlesztettek ki, amely az útfelület érdességének ellenőrzésére szolgálnak, olyan célból, hogy ellenőrizni tudják, hogy mikor kell az útfelület felső rétegét felújítani.

20.10.2007

78



HUNGARY

Az útfelület állapota a konkrét helyzetet írja le, azaz a száraz, nedves, havas, jeges vagy szennyezett útfelületet. A jármű és abroncs állapot a konstrukciós kialakításra, a tengely felfüggesztésre, az abroncs méreteire, profil kialakításra, az abroncsnyomásra vonatkozik. A menettulajdonságra a haladási sebesség, a hosszirányú és oldalirányú gyorsulás, a gépjármű lengések és az összes gépkocsivezetői befolyásoló szerep a meghatározó. Ezek a kerékterhelésre, a szlipre és az oldalkúszási szögre, mint tranziens befolyásolók hatnak. A fékberendezéseknél a tengelyenkénti, különböző fékerő elosztásokat, hagyományos vagy ABS fékberendezéseket lehet figyelembe venni. A meghajtási módok közül a mellső – hátsó vagy az összkerék hajtás választható. A nedves útfelület hatását többek között a haladási sebesség függvényében változó tapadási tényező összefüggéssel lehet figyelembe venni. A Carat program egy matematikai gépkocsivezető modellt is tartalmaz. Az ember teljességében át nem tekinthető vezetési stratégiájával évek óta kísérleteznek, annak érdekében, hogy megfelelő járművezetői modelleket alakítsanak ki. A legegyszerűbb járművezetői feladat a szükséges forgalmi sáv, követési távolság és a sebességtartási tulajdonság. A gépkocsivezető a környezeti változásokra a vezérlés és szabályzástechnika törvényszerűségeinek megfelelően reagál. Abból lehet kiindulni, hogy egy korábban megtanult viselkedési séma alkalmazható. Egy ilyen gépkocsivezetői modell került itt is alkalmazásra, amely jól verifikálható eredményeket szolgáltat. A kritikus menettartományokban végzett vizsgálatokra azonban egy ilyen modell nem alkalmazható. 2.3.

A szimulációs modellek verifikálása:

A matematikai modelleket verifikálni kell. Ezalatt azt értjük, hogy valós gépjárművekkel meghatározott kísérleteket kell elvégezni, és méréstechnikailag rögzíteni. Ezeket a kísérleteket kell azután a megfelelő szimulációs modellekkel is kiszámítani. A kísérletből és a számításből származó adatoknak tolerálható

20.10.2007

79



HUNGARY

eltérési tartományon belül kell lennie. Ezt az eljárási folyamatot a következő táblázat szemlélteti:

Animáció: Az animáció fogalmát a Magyar Nagylexikon (1994) a következőképpen definiálja: „ ….., amelyben az eltervezettt mozgás egymást követő mozzanatait egyenként hozzák léter, majd kockánként rögzítik.,, „ Az elöbbiek szerint megállapíthatjuk, hogy az így létrehozott képek nem kötelező érvényű fizikai realitást ábrázolnak. Ennek az aspektusnak kitüntetett jelentősége van, mivel a mozgó képek magas fokú szugesztívitástsalrendelkeznek.A trükkfilmek előállítása során animációt használnak, amely a valósággal nem azonos, de ennek ellenére használják. A nagyon pontos számítások eredményeit, amelyek általában áttekinthetetlen számoszlopok, vagy diagrammok formájában jelenítenek meg csak az ezzel foglalkozó szakemberek számára mondanak valamit. A részletes filmszerű ábrázolás a nem szakemberek számára is biztosítani tudja, hogy a természetes folyamatokba betekintést nyerjenek. A számítási eredmények ilyen formájú megjelenítését szintén animációnak tekintjük. Az animácóból leszűrt következtetések arra alkalmasak, hogy meg lehessen állapítani, hogy az animációt jól, vagy kevésbé jól készítettek el. Annak az eldöntése, hogy az animáció a valóságos kísérletek jó megközelítését adja, vagy csak egy un.: fantázia képet szolgáltat, csak akkor lehet jól megítélni ha ismert annak az a módszer amely segítségével az animáció eredményéhez jutottak.Ez gyakotlatilag azt jelenti, hogy milyen elméleti alapokon nyugszik. A közlekedési bíró feladata annak megállapítása, illetve eldöntése, hogy a neki bemutatott animációkat milyen elméleti alapokra támaszkodva hozták létre. Az amináció megítélésének egyik módja az alkalmazott jármű modell szerepe. A Carat programban kezdetben viszonylag egyszerű járműmodellek voltak, amelyek később javításra kerültek, illetve a külső megjelenési formáján is módosítások történtek. Általánosítható tapasztali nmegfigyelés, hogy minnél természetszerűbb és valósághűbb a jármű, vagy más részlet, annál inkább 20.10.2007

80



HUNGARY

alakul ki az alkalmazóban az a kép, hogy az animált folyamat a fizikai valóságnak megfelel.

3 D-Modell , Carat Version 3

3 D-Modell, Carat 4

Drótháló-Modell, Carat Version 4

3 D-Modell (un. Smooth) fényhatással

100-103. ábra A Carat 3- 4 programok különböző háromdimenziós modelljei A szimulációs programok lehetőségei és alkalmazási korlátai: E helyütt is fel kell hívni arra a téves nézeten alapuló veszélyre a figyelmet, hogy a balesetrekonstrukciós programok meglétével nincs több megoldandó probléma. Inkább az ellenkezője igaz, mivel a szimulációs programok helyes alkalmazása, alapos és pótlólagos ismereteket és széles körű szakmai ismereteket igényelnek. Az IbB Forensic Group ( www.ibbhungary.hu) szakértői körének felépítése és a munkatársak, valamint

20.10.2007

81



HUNGARY

a partnerek kiképzése során, illetve az alkalmazók iskolázása során mindig az a tapasztalás adódótt, hogy a program működésének megismerése során előszőr az un.: csodálatos játék a számítógéppel került előtérbe. Ez gyakran ahhoz a hibás feltételezésekhez vezetett, hogy a baleseteket probléma nélkül rekonstruálni lehetett. A számítógép segítségével nagyon gyorsan egy un.: fantázia világ állítható elő, amely a valósággal, illetve a felek állításával nem mindig mutat azonosságot, úgy is lehet fogalmazni, hogy az objektív kiindulási adatok deformálódnak, vagy figyelmen kívül maradnak ez által a gyakran több órás munkával kialakított szép képet, a számítógépes szimuláció eredményeit a papírkosárba dobhatjuk, vagy elvethetjük. Ezt a figyelem felhívást nem úgy kell érteni, hogy az ilyen programok használata elleni argumentáció céljából fogalmazzuk, ellenkezőleg, ezt a munkaeszközt a bírósági gyakorlatban nem fehet félvállról venni, jóllehet a nagy gyakorlatú szakember is tévútra juthat, ha szakértésének hipotézisét egy nem erre megfelelő szimulációs programmal verifikálja. Utólagos ellenőrizhetőség:

Általánosan ismert, hogy a szakvéleményeknek utólagosan ellenőrizhetőnek kell lenniük. Ez a követelmény arra irányul, hogy egy másik szakértő, valamint nem szakmabeli is ellenőrizni tudja az adatokat, hogy a szakvéleményben összefoglalt eredményekhez hogyan jutott a szakértő. Az ezzel foglalkozó szakirodalomban különböző általános ajánlások vannak, amelyek jelentős részben arra irányulnak, hogy a szakmai ismereteket általánosan érthető módon adják elő. Ez egy ideális alkalmazási terület az animáció részére. Előbbi segítségével egy meghatározott folyamat megfelelően és általánosan érthető módon kerül szemléltetésre. Azonban arra is gondolni kell, hogy a szakvélemények nem csak a laikusok számára kell egyértelműnek lenni, hanem egy másik szakértő a kidolgozott eredményeket megbízhatóan kontrolálni tudja. Ez a bemenő adatok és eredmények széleskörű dokumentációját igényli. Nagyon gyakran követelmény, hogy a szakvéleményben, amelyben szimulációkat és

20.10.2007

82



HUNGARY

animációkat alkalmaznak a kiszámított eseteket elektronikus adathordozókon mellékelik. Ütközés elemzés : A balesetrekonstrukciós szaértői gyakorlatban alapvetően számításos-szerkesztéses módszert alkalmaznak, nevezetesen

három

• impulzus előre , • impulzus vissza, • EES számítás, Ezek lényegében a fizika jól ismert alaptörvényei alapján kidolgozott algoritmusok segítségével a járművek ütközés és ütközés utáni helyzeteire vonatkozó impulzus- és energia megmaradás törvényeit alkalmazzák.

104. ábra Ütközés számítás a Carat program modellje segítségével

Amennyiben a szakértő – természetesen elegendő helyszíni , rögzített adatat alapján- az ütközés utáni kifutási folyamat segítségével kellő pontossággal meg tudja határozni az egyes járművek ütközési folyamat végére jellemző sebesség értékeit, akkor lehetséges megbízható ütközés számítást elvégeznie 20.10.2007

83



HUNGARY

az ütközési szöghelyzet rekonstrukciója alapján a fenti visszafelé számításos módszerek egyikével. Amennyiben nem kellően tisztázott a járművek kifutási folyamata , akkor célszerű az un. előre számításos módszer alkalmazása, azonban ehhez jelentős szakértői gyakorlat, nagyszámú ütközési kísérlet ellnőrző számítása annak érdekében , hogy elfogadható pontosságú eredmények adódjanak. Fontos és befolyásoló szempont a járműszerkezet merevségének az érintkezési zónában történő meghatározása. Könnyen belátható, hogy a személygépkocsi ajtó közepén egyszerű rugással az ajtó lemezt maradandóan lehet deformálni, miközben egy ugyanilyen rúgásnál az alumínium-keréktárcsán a láb fog deformálódni. Abban az esetben, ha személygépkocsi ajtót a zár tartományában találjuk el, abban az esetben valószínűleg nem érünk el deformációt. Ezek a triviális példák mutatják a rugómerevség meghatározás nehézségeit. A kérdést úgy kell felvetnünk, hogy hol van az érintkezési zóna és milyen nagy ennek a felületszerű kiterjedése. Ennek során a jármű felülete és annak kialakítása a meghatározó. A három azonos felület a következő járműnél azonos összenyomó erővel különböző benyomódásokat eredményez, és ezzel különböző rugómerevségek adódnak.

105. A szermélygépkocsik különböző merevségű oldal- részei A benyomódás mélységétől függően más és más közelítő merevségű erő- út ( F(s) diagramm adódik és ezzel különböző rugómerevség adódik. Az erő-út összefüggés jellemzésére szolgál még a deformáció sebessége is, amely az ütközési sebességtől függ. Ebből látható, hogy azonos járműszerkezetre a 20.10.2007

84



benyomódás adódhatnak.

nagyságától

függően

különböző

HUNGARY

átlagos

rugómerevségek

A jármű tömege többszörös módon befolyásolja a rugómerevséget. Egyrészről a newtoni F=m.a összefüggést, másrészt pedig a konstrukcióra jellemző befolyásokat kell figyelembe venni. A járműgyártók hosszú évekig azon fáradoztak, hogy az előírásokban előírt 100 %-os átfedésű merev falnak történő ütközésnél meghatározott lassulásértéket biztosítsanak az utasok számára. Ez a kis kocsik és a luxuskocsik számára is hasonló deformációs utakat eredményezett. A nehéz luxuskocsinak ezáltal nagyobb karosszéria merevséget kellett elérnie. A következő ábrákon az 1500 kg tömegű nagy személygépkocsi, és az 500 kg tömegű mini-személygépkocsik merev falnak ill. egymásnak történő ütközési kísérleteinek összefoglalása tanulmányozható.

106. Az eltérő mozgási energia ill. átlagos ütközési erő 50 km/h ütközési sebességnél m= 500 ill. 1500 kg járműtömegek esetében 20.10.2007

85



HUNGARY

Az egyaránt 50 km/h sebességű frontális, 100%-os átfedésű merev falnak ütközés során, azonos s= 0, 64 m-es deformációk és azonos átlagos utascella lassulások /300 m/s2/ esetén a nagyobb tömegű járműnél a nagyobb frontális merevség következtében, nagyobb az ütközési erő nagysága. A 100 km/h relatív ütközési sebességű 100%-os átfedésű frontális ütközés során a mini jármű 0, 96 m-es deformációs úton 450 m/s2, míg a nagyobb járműnél 0,32 m-es deformáció mellett 150 m/s2 az utascella átlagos lassulása.( 107. ábra )

107. ábra A merev falnak ütközéskor ill. két jármű ütközésére vonatkoző erő- deformációs út karakterisztika alakulása Az ütközési kísérletekből következik, hogy a 100 %-os merev akadálynak történő ütközéseknél jó közelítéssel azt lehetett mondani, hogy 10 cm-es maradandó deformáció 10 km/h-s felütközési sebességnek felel meg. Abban az esetben, ha egy ilyen jármű a teljes mellső részén 50 cm-t deformálódik, akkor a felütközési sebesség kb. 50 km/h. Még a bizonyos mértékben átkorrodált gépjárművek esetében is érvényes ez az összefüggés. A mai modern járművek a járműszerkezet és a karosszéria merevség szempontjából eltérő belső biztonsági filozófia szerint készülnek. A mini osztályba tartozó járművek például különösen merev karosszériával készítik azáltal, hogy a utastér ne deformálódjon. A nagy járműveknek kisebb 20.10.2007

86



HUNGARY

mértékben kell deformálódniuk, hogy ezáltal a kis jármű részére nagyobb deformációs út álljon rendelkezésre. Egységes szabályok, illetve eljárási módok a járművek merevségére a gépjárművel széles gyártási palettája miatt azonban nem létezik. ( eltérő kompatibilitás) A személygépkocsik mellső részének deformációs jellegéről: A frontális ütközések során a szeméylgépkocsi hossztartói a következő ábrában látható megoszlásban veszik fel a deformációs energiát. A diagrammban ezt a folyamatot természetesen idealizált állapotban és különböző deformációjú szakaszokra osztva ábrázoltuk. A bemutatott esetben az ütközési sebesség 20-25 km/h, amely általában a városi közlekedésben történő ütközést jellemez.

108. ábra A összefüggése

20.10.2007

személygépkocsi

mellső

hossztartóinak

erő-

deformáció

87



HUNGARY

Ahol : B0 = a teljes ütközéskori energiát a lökhárító, illetve a mellső ütközési lengéscsillapító ( crash box ) veszi fel. Csak reverzibilis deformációk vannak miután a szerkezeti részek kialakítása megfelelő rugalmasságú. Nem igényel javítást. B1 = a teljes ütközési energia felvétele a maradandó alakváltozást szenvedő lökhárító, a hosszirányú lengéscsillapító és/vagy más energia felvevő elem révén, illetve a hossztartónak a motorfelfüggesztés, illetve a rugóláb tartója révén. B2 = a deformációk egészen a homlokfalig terjednek. B3 = hasonló a B2-eshez, csak pótlólagos sérülések a homlokfalon és az utascella több részén, a javítási igényesség különösen magas, egészen a jármű totálkárosodásáig terjedhet.

A következő ábrában jól látható, hogy az ütközés kezdete után az erő felfutása egy maximális értéket ér el, majd utána a horpadásos deformációk kialakulása után visszaesik egy átlagos szintre. Mivel az erő-út diagramm integrálásával az energia felvevő képesség határozható meg, a konstruktőrök megkísérlik, hogy lehetőség szerint magas és azonos szintű átlagos ún. horpadási erőt érjenek el. Az alapvető követelmény egy optimális energia átalakulás biztosítására egy négy téglalap alakú erő deformáció út lefutás lenne. Egy ilyen idealizált kialakítás azonban csak energia elnyelő rendszerrel lehetséges.

20.10.2007

88



HUNGARY

109. A hossztartók erő- deformáció összefüggése

A következő ábrák a 90-es években gyártott VW gépkocsik 100 %-os átfedésű, merev falnak történő ütközési kísérleteből származó erő- út jellemzőit lehet vizsgálni. A bemutatott járművek a 880 kg-os tömegkategóriába tartoztak.( Golf kategória) Az ütközési erő-deformáció függvényében való ábrázolásából jól érzékelhető az azonos tömegosztályba tartozó 4 jármű eltérő mellső merevsége.

20.10.2007

89



HUNGARY

110. ábra A 90-es évek VW Golf osztályainak erő-út ill. EES – út összefüggései ( Forrás: Seiffert VW AG 1990 )

itt célszerű megjegyezni, hogy már a Golf III ill. IV osztály járművei előbbieknél jelentősen ( ≈ 20-25 % ) nagyobb frontális szerkezeti merevséggel készültek. Ezért nagyon lényeges , hogy a gépjármű szakértők figyelemmel kísérjék az éppen aktuális típusok ilyen jellemzőit is. Amennyiben a vizsgálandó járműre speciális adatok nem állnak rendelkezésre, akkor az egyes szerkezeti részek következő energia-felvételével lehet számolni.( 100 %-os átfedés !!!)

20.10.2007

90



HUNGARY

- Hossztartó

57 %

- Kerékdob

17 %

- Sárvédő

5%

- Utastér homloklemez

9%

- Motor és az előtte lévő részek

12 %

A szimulációs programok alkalmazásának, felhasználási területe a következő:

1.

Az objektív kiindulási adatok, többek között a balesetben részesek és tárgyak véghelyzete, nyomok az útfelületen, tárgyakon és gépkárműveken, károk felsorolása.

2.

Az eredmények összeállítása, ismertetése, amelyeket nagy biztonsággal az objektív kiindulási adatokból kerültek megállapításra. Ez lehet pl.: a relatív és az úthoz viszonyított ütközési helyzet, a deformációk besorolása EES érték szerint, az út számítása, amelyet a baleset előtt, illetve utána a megtettek stb.

3.

A kiegészítő információk ismertetése, amelyek nem objektív kiindulási adatokból származnak pl.: az egyik gépjárművezető állítja, hogy az ütközés előtt egy kitérési manővert hajtott végre, vagy ő stoppvonal előtt megállt, mielőtt továbbindult és a balesetet okozta.

4.

A leginkább valószínűsíthető meghatározása.

5.

Az eredmények verifikációja szimulációs programok segítségével.

6.

Előbbiek alapján egy új hipotézis felálítása ismételt ellenőrzés céljából.

7.

Az így kapott értékek finomítása ellenőrző értékek segítségével, illetve bizonyos korlátok segítségével, amelyeknek a szignifikáns fizikai értékek tartományában kell lenniük. A tolerancia tartomány megadása. A szakvéleményből a kidolgozás folyamata egyértelműen felismerhető kell,

20.10.2007

baleseti

folyamat

hipotézisének

91



8.

HUNGARY

hogy legyen. A kiindulási pontokat és az alkalmazott elemzési módszereket kielégítő módon kell dokumentálni, csak ilyen módon lesz egy szakvélemény ellenőrizhető és megismételhető.

Személygépkocsi-tehergépkocsi oldalsó aláfutás kísérletek: A kísérleteket az AREC Group ( www.ibbhungary.hu) rendezvénysorozat keretein belül 2002-ben Neümünsterben hajtották végre abból a célból, hogy a gépjármű szakértők az ilyen jellegű ütközéseket minél pontosabban tudják elemezni. A VW Gof II. Személygépkocsi 38,6 km/h sebességgel ütközött a 20,2 km/h sebességgel haladó MAN 12192 típusú tehergépkocsi oldalának.A személygépkocsi tömege 848 kg, a tehergépkocsié pedig 6500 kg volt.

111-112. ábra Ütközési helyzet

113-114. ábra A VW Golf az ütközés előtt és után

20.10.2007

92



HUNGARY

115-116. ábra A tehergépkocsi állapota ütközés előtt és után

117-118. ábra A gépkocsik véghelyzetei il. az ütközési szöghelyzet 20.10.2007

93



HUNGARY

167 mm 146 mm 202 mm 212 mm 252 mm 119. ábra A személygépkocsi mellső részének maradandó deformációi A következő ábrák a VW és az MAN tehergépkocsi ütközéskori gyorsulásainak alakulását ábrázolják.

120. ábra A személygépkocsi lassulása az idő függvényében

20.10.2007

94



HUNGARY

121. ábra A tehergépkocsi gyorsulása az idő függvényében

20.10.2007

95



HUNGARY

(122.ábra) 1. kísérlet:Tgk-tgk oldalütközés

A pótkocsis szerelvény 15 km/h sebességgel haladt, a szóló tehergépkocsi 30km/h-ás sebességgel ütközött a pótkocsi oldalának.

A baleset utáni helyzetet rögzítő fényképen jól látszik, hogy a pótkocsis szerelvény vontatója közel nyomban maradt, míg a pótkocsija oldalirányban jelentősen kitért.

A tehergépkocsi és a pótkocsi deformációit szemléltetik a következő fényképek : ( 123-126. ábra)

20.10.2007

96



20.10.2007

HUNGARY

97



20.10.2007

HUNGARY

98



HUNGARY

127- 129. ábra) 2. kísérlet: tgk-tgk

Hátsó ráfutásos ütközés, amelynek során a szóló tehergépkocsi 50 km/h sebességgel , 80 %-os átfedéssel ütközött az előtte álló tehergépkocsi hátsó részének.

20.10.2007

99



20.10.2007

HUNGARY

100



HUNGARY

130- 131. ábra A ráfutó tehergépkocsi és a pótkocsi deformációi

20.10.2007

101



HUNGARY

132- 136. ábra) 3. kísérlet: Szgk-tgk ráfutás

A VV Golf személygépkocsi 60 km/h-ás sebességgel ,100 %-os átfedéssel ütközött az álló tehergépkocsi hátsó részére.

20.10.2007

102



20.10.2007

HUNGARY

103



HUNGARY

( 137- 141. ábra) 4. kísérlet: Tgk-szgk

Oldalütközés teszt, amelyben a VW Golf személygépkocsi 50km/h-ás sebességgel ütközött az álló szerelvény pótkocsi oldalsó aláfutásgátlójának.

20.10.2007

104



HUNGARY

142- 145. ábra) 5. kísérlet: Szgk-tgk

Oldalaláfutás teszt, a VW Golf személygépkocsi 60km/h-ás sebességgel ütközött az álló tehergépkocsi oldalsó részének.

20.10.2007

105



20.10.2007

HUNGARY

106



HUNGARY

146.- 148. ábra) 6. kísérlet: Szgk-tgk

Oldalaláfutás teszt, a VW Golf személygépkocsi 70 km/h-ás sebességgel ütközött az álló tehergépkocsi oldalának és csúszott az alváza alá.

Gépkocsik fékhatásának mérése : Az elektronikai berendezések árszinvonalának általános csökkenése lehetővé teszi, hogy a gépjármű szakértők, kisebb gépjármű flotta üzemeltetők ilyen berendezésekhez tudjanak jutni. Ez több előnnyel is jár.A gépkocsik fékberendezésének minősítésén és a fékhatásosság ellenőrzésén kívül, többek között összetett menetviselkedéseket is lehet ellenőrizni és méréstechnikailag rögzíteni. Igy lehetővé válik a jelentős méréstechnikai eszközök használata nélkül is a sebesség- és gyorsulási folyamatok rögzítése. Az nem várható el, hogy a különböző feladatokra kifejlesztett mérőberendezések azonos eredményeket szolgáltatnak. A berendezések szenzorainak mérési tartománya különböző, különbözőek az érzékenységi és pontossági jellemzőik. A következőkben publikált vizsgálatunk a különböző féklassulásmérő berendezések jellemzőivel és pontosságával foglalkozik.

2 Az összehasonlító kísérlet helyszíne, gépjárművek, berendezések 20.10.2007

107



HUNGARY

Az aszfalt burkolatú útfelületen első lépésben 7 kísérletet végeztünk el. A kezdeti haladási sebességek: 45 km/h, 65 km/h, 85 km/h A kísérleti gépjármű: Típus: VW T4 Multivan TDI Évjárat: 1999 Fékrendszer: ABS Abroncs méret: 225/60 R16 102 típus: SP Sport 2000 E gyártmány: Dunlop A kísérletek során féknyomokat nem lehetett rögzíteni.

20.10.2007

108



HUNGARY

A gépjárműbe hat különböző mérőműszert szereltün. Az egyes mérőberendezések adatait a kezelési utasításaikból, illetve publikációk alapján állítottuk össze. Amennyiben az egyes gyátóműveknek internet-címe rendelkezésünkre áll, szintén közöljük. Az un. referenciaberendezésként a Corrsys GmbH. cég optikai műszerét használtuk. Ennek van a legnagyobb felbontóképessége és a mérési elve (útmérés) alapján a legnagyobb elvárható pontossága. Ezt a műszert a gépjárműipar és a kutató laboratóriumok a világon elterjedten alkalmazzák. További ellenőrzésként festékkilövő berendezést is használtunk. Ez egy saját fejlesztésű kivitel volt. A féklámpára egy fotódiódát szereltünk. A féklámpa felvillanása vezérelte a feltöltött kondenzátor kisülését és a festék kilövés végrehajtását. Feltételezhető volt, hogy a festék viszonylag korán az úttestre került, mivel az alkalmazott gépkocsinál a 20.10.2007

109



HUNGARY

féklámpa már egészen kismértékű fékpedál érintéskor is kigyullad. Az előkísérletek során a Corrsys-műszer fékút adatai jól korreláltak a festékkilövésből mérhető fékút nagysággal, ezért az utolsó három mérés során a festékkilövő berendezést nem használtuk. Az UDS-berendezésnél Corrsys-gyártmányú kerékre szerelt adót használtunk a sebességszignál érzékelésére. 149-150. ábra A kísérleti gépjármű és a mérőműszerek elhelyezése

Gyártmány, típus MotoMeter

VZM 100

UDS

XL Meter

20.10.2007

Mérési adatok, elv. Fékezési lassulás ( t ) Kilendülő tömeg rugóerő és csillapítás ellenében. Diagrammlap továbbítás óraszerkezettel.

Tárolás, pontosság Mérési tartomány: 0-6 s 0,5- 9,81 m/s². Pontosság: a = 3 %, Súrlódási hiba a max. érték 2 % -a Fékezési lassulás ( t ) Mérési tartomány: 0Elektronikus részék, a 10 m/s² diagrammnyomtatás a ( t ) Pontosság < 1% max. fék lassulás számítása (képlet (max. kitérés) ismeretlen). 6 tárolóhely Csatlakozás pedálnyomás Fékezési lassulás f ( t ) Külön sebesség szenzor, adattovábbitás PC/laptopra. Kiéertékelés saját szoftverrel.

a= 0-50 g, linaáris hiba < 2,5 %. 3 tárolóhely egyenként 45 s Sebesség pontossága: szenzor függő Fékezési lassulás f ( t ) Mérési tartomány: LCD-kijelző (fékút, sebesség, idő, 0 +/- 12,7 m/s², átlagos lassulás MFOD) az út Pontosság: +/- 0,1 függvényében. m/s² Adattovábbítás PC/laptop. Tárolás egyenként: 110



VC 2000

Corrsys

Kiértékelés saját szoftverrel. Tápfeszültség: akku Fékezési lassulás f ( t ) LCD-kijelző (fékút, sebesség, idő, átlagos lassulás MFDD) az út függvényében. Adattovábbítás PC/laptop. Kiértékelés saját szoftverrel. Útmérés az idő függvényében, integrálással sebesség gyorsulás számítása. f ( t ), ill. f (s ) LCD-kijelzés. Nyomtatás időszakaszonként , összeg értékek nyomtatása. Adattovábbítás PC/laptop. Kiértékelés saját szoftverrel.

HUNGARY

40 s, 200 Hz. + 3 – 2 g, 500 km/h, távolság 900 m, 98 egyes mérés 100 Hz.

0,5 - 400 km/h. Útfelbontás: 2,2 mm, Mérési pontosság: < +/- 0,1 % 1000 Hz.

A mérési eredményeket a mellékelt táblázatban foglaltuk össze. A MotoMetermérőműszer rajzolatokat un. kombinált diagrammban szemléltetjük, azaz több mérést egy diagrammlapon mutatunk be. Jól láthatók a különböző jellegek, jóllehet mindig ugyanaz a gépkocsivezető fékezett, lehetősége szerint teljes hatásossággal. Ez egyben azt is jelzi, hogy a baleseti helyszínen végzett egyetlen kísérlet nem elegendő a legvalószínűbb fékezési jellemzők megállapítására.

20.10.2007

111



HUNGARY

151. ábra A MotoMeter fékezési lassulásmérő mérési diagrammjai Mérés szám: Kilométer-óra alapján: MotoMeter VZM 100 UDS sebességjel-adóval XL Meter VC 2000 Corrsys Mérés szám: MotoMeter VZM 100 UDS XL Meter VC 2000 Corrsys Mérés szám:. MotoMeter 20.10.2007

1 45 51,1

2

3 4 5 6 Kezdeti sebesség km/h 65 85 45 65 85 64,7 52,3 74,8 103,3

7 45 52,1

84,2 48,9

64,3

93,1

46,8 67,4

1 8,5 8,86

84,7 84,38

3 4 5 6 Átlagos max. lassulás m/s² 8,7 9,1 8,5 9,2 9,2 9,20 9,86 9,50 8,26 8,8

46,64 48,9 49,71

2

9,20 1

2

6,6

7,1

3

4 5 MFDD in m/s² 7,1 7,94

7 8,05

8,72 8,22

7,81

6

7

8,25

6,26 112



VZM 100 UDS XL Meter VC 2000 Corrsys

Mérés szám: MotoMeter VZM 100 UDS XL Meter VC 2000 Corrsys Mérés szám: MotoMeter VZM 100 UDS XL Meter VC 2000 Corrsys Mérés szám: Festék kilövő alapján MotoMeter VZM 100 UDS XL Meter VC 2000 Corrsys

20.10.2007

HUNGARY

10,71 8,4

8,5

9,2

8,5

8,63 7,85

1

2

1,87

2,26

3 4 5 Teljes fékezés ideje s 1,85 2,59

8,48

7,94

6

7

2,96

2,0

2,89 1,82

2,19

2,96

1,63 2,30

1

2

0,4

0,4

3 4 5 Fékfelfutás ideje s 0,28 0,33

2,7 2,90

1,64 1,74 1,90

6

7

0,32

0,4

0,20

0,601 1

2

11,9 15,2

18.06 22,7

3

4 5 Fékút m 33,3 9,55 22,46 14,8 27,2

0,18 0,296

0,3 0,396

6

7

32,70 49,9

12,37 16,7

25,05 12,8

19,7

39,5

10,7 22,33

30,65 32,38

10,83 11,1 12,0

113



HUNGARY

A szolgáltatott értékek tanulmányozása után megállapítható, hogy az alkalmazott mérőműszerek egészen jól használható adatokat szolgáltattak. A lassulásokat tekintve az XL-Meter adatai egészen közel allóak a Corrsys-éval. Amennyiben a számított sebesség és útadatokat vizsgáljuk, akkor a VC 200 értékei vannak legközelebb a referencia értékhez. Az UDS-nél a sebesség és út adatai elsősorban azért pontosak, mivel Corrsys impulzusadót használtunk. Amennyiben előbbieket a lassulásból integrálással számítanánk, jelentősen pontatlanabb értékeket kapnánk. A Corrsys-műszernél az átlagos lassulás értékei (MFDD) jelentős szórást mutatnak. (7,5 / 7,85 / 7,94 / 8,48 / 8,74 m/s2 ), jóllehet azonos jármű, gépkocsivezető, útfelület volt minden egyes mérés során. Különösen a fékezés kezdeti sebességétől való függőséget emelnénk ki. Ez nagyon lényeges a balesetrekonstrukció szempontjából. Előbbivel kapcsolatban kijelenthető, hogy a szaklapok fékezési lassulás tesztjeinek eredményeit a valós balesetek szakértése során csak korlátozottan lehet alkalmazni. Ezeket a fékezési kísérleteket többnyire verseny, illetve tesztpályákon végzik, nagy érdességű útfelületeken. A tesztgépkocsivezető nagy gyakorlata is a lehető legrövidebb fékút elérését biztosítja. Átlagos max. lassulás A törvényerejű előírások meghatározzák a bizonyos sebességről történő lefékezés során maximálisan teljesítendő fékút nagyságát. A sebesség és a fékút alapján számítható az átlagos lassulás az út függvényében. A legtöbb fékezési lassulásmérő berendezés a lassulás nagyságát az idő függvényében méri, amelyet a (s)-re történő átszámítás követ. Az újabb berendezéseknél, amelyeket hatósági műszaki vizsgálatokra használnak, egy beépített átszámítás szükséges. Ezidejűleg csak a magyar gyártmányú XL-Meter típuscsalád teljesíti ezt a követelményt. A lassulás meghatározására szolgáló képletek attól függenek, hogy az út, vagy az idő a meghatározó egység, melyek különbözőek, ezért az így számított értékek különbözőek lehetnek. Az EU-71/320/EWG, illetve az ENSZ-ECE-R13 számú előírásai az un. átlagos maximális lassulást definiálja, amelyet az általánosan jobban ismert angol nyelvű rövidítéssel „Mean Fully Developed Decelaration (MFDD) jelöl. Az egyenletben előbbit dm-el jelülik. A következőképpen szól a meghatározás: A fékút a jármű fékberendezésének működtetésétől a teljes megállásig terjedő távolság. 20.10.2007

114



HUNGARY

A kezdeti sebesség nem lehet a vizsgálatra előírt sebesség 98 %-nál kisebb érték. Az átlagos maximális lassulás a VB-től a VE intervallumban számított megtett útra vonatkoztatva határozható meg: dm =

v B2 − v E2 25,92 ⋅ (s E − s B )

A sebesség és az út nagyságát mérőműszerrel kell meghatározni, ahol az előírt vizsgálati sebesség pontossági követelménye ± 1 %. Az átlagos maximális lassulást más módszerekkel is meg lehet határozni, ezekben az esetekben a dm pontosságának ± 3 %-os tartományban kell lennie. Előbbiekből az következik, hogy azoknál a berendezéseknél, ahol a lassulást az idő függvényében mérik, az útra vonatkozó átszámítás szükséges. (Ennek részletesebb kifejtése az ATZ 98 (1996) 1. számában található.) A jelölések és meghatározások az EU-71/320/EWG, illetve az ENSZ-ECE-R13 szerint szabványosak:

4

JELÖLÉS a (t) a (s) aB , aE

EGYSÉG m/s² m/s² m/s²

dm s sB , sE sL sD sR

m/s² m m m m m

MEGNEVEZÉS lassulás az idő függvényében lassulás az út függvényében lassulási értékek az értékelési tartomány kezdetén és végén átlagos maximális lassulás az út függvényében a mért fékút a kiértékelés kezdeti és vége útszakasz értéke hatóságilag előírt fékút fékút az átlagos max. lassulás MFDD-nél a működtetési-megszólalási-felfutási idő alatti távolság

A mérőberendezések összegző értékelése:

MotoMeter Egy jól bevált és még ma is használt robosztus berendezés. Az alapvető problámája a bólintásból eredő hiba figyelembevétele, amely legtöbb esetben 0,5 m/s2 nagyságú levonásban vettünk figyelembe a mérések során. A kezdeti sebesség és a fékút számítása lehetséges, azonban a táblázat szerint kevésbé szükséges. 20.10.2007

115



HUNGARY

VZ M100 A lassulási adatokat kinyomtatja, amelynél nem nyilvánvaló hogyan számították ki őket. A kinyomtatott értékek sem ellenőrizhetők. Elöbbi értékeket az átlagos max. lassulás értékeivel lehetett azonosítani. A baleseti rekostrukcióra ugyanezen cég V2M 300-as készüléke és a kiértékelő szoftver révén alkalmasabb. UDS (Unfall-Daten-Speicher –Baleseti-Adatrögzítő) Mint baleseti adatrögzítő lényégében nem mérőműszer, ennek ellenére az UDS 1.x típusa nagyon jól használható berendezés, mivel nemcsak lassulás mérésre , hanem ütközési kísérlet kiértékelésére is alkalmas. A szakértői igényeket is kielégítő UDS 2. verzió 2003- tól kezdődően gyártják. XL Meter pro Alpha Egyszerű működtetése révén nagyon célszerű eszköz. Könnyen az ablakra, vagy egyenes felületű részre lehet tapadókoronggal rögzíteni. A teljes mérésre előkészítés időtartama ca. 1 perc. A szenzor, mint a MotoMeternél csak egy irányba mér, azonban nemcsak lassulás, hanem gyorsulás meghatározására, sőt az oldalüvegre felszerelve oldalgyorsulás mérésére is alkalmas. 2005-ben forgalomba került a nagyobb méréstartományú XL Meter pro Beta mérőműszer VC 2000 Különböző kiépítettségű verziókkal rendelkezik a 3000-8000 Euro-s ártartományban. A drágább verzió teljesítőképességét az UDS-el lehet azonos szinten meghatározni. Az eredmények balesetrekonstrukció szempontjából kielégítő pontossággal meghatározhatók. A magasabb felszereltségű műszer már professzionális szinvonalú. Corrsys A mérőműszert alapvetően ipari célokra fejlesztették ki. A gyártómű szállítja a megfelelő szenzorokat is. A pontos út – meghatározás révén az integrálással számított sebesség és gyorsulás értékek is nagyon pontosak. Szakértői célú alkalmazásra egyedül amortizációs problémák jelentik az akadályt. A működtetés probléma mentes a kiértékelés nagy és széleskörű. Pontosságát egyetlen más mérőberendezés sem szárnyalta túl.

20.10.2007

116



HUNGARY

Összefoglalás:

A gépjárműközlekedés biztonsága a társadalmak egészét érintő kérdéskör, amelynek pozitív alakítását nemcsak járműtechnikai oldalról a balesetek megelőzését szolgáló aktív és a következmények súlyosságát csökkentő passzív megoldásokkal kell csökkenteni, hanem a legszélesebb közlekedő rétegekre ható átgondolt , eredményes balesetmegelőzési módszerek alkalmazásával is. Ennek egyik , meghatározó része az igazságszolgáltatásban dolgozó közlekedési ügyészek , bírók , ügyvédek és szakértők megfelelő hatékonyságú együttműködése is, amelynek egyik eleme lehet az eltérő szakterületek ismereteinek egymásnak történő továbbítása.

Irodalom: 1. Kőfalvi, Gy.: Kippunfälle mit LKW , Verkehrswissenschaftliche Zeitung, Jg. XXXVI. Nr.4. Budapest 2. Kőfalvi, Gy.: Die Untersuchung des Fahrzeug-Anteils bei Kipp-Unfällen von LKW.. 4. Int. Verkehrs-und Kraftfahrmedizinischer Kongress 1982 Wien 3. Segel,L.: Mechanics of the Rollover Process

,

Open University, Aston Clinton

1981 4. Isermann, H.: Die Kippgrenze von Sattelfahrzeugen mit fester und flüssiger Ladung DKF-Heft Nr. 200 VDI-Verlag Düsseldorf 1970 5 .Schönfeld,K.H.. Die Wank- und Kippeigenschaft von Sattelkraftfahrzeugen bei Kurvenfahrt und unebener Fahrbahn Dissertation DKF 1978 6.Schönfeld,K.H..Statische und dynamische Kippgrenze von Sattelkraftfahrzeugen ATZ 82.(1980) No. 3

20.10.2007

117



HUNGARY

7. Strandberg,L. Nordström,O, Nordmark,S.: safety problems in commercial vehicle handling Proc. of a symposium in Ann Arbor, Michigen 1975 8. Strandberg,L. Nordström,O, Nordmark,: Lateral stability of road tankers National Swedish Road and Traffic Institute Linköping 1977 9. Vlk,F.: Stationär-und Übergangsverhalten von Sattel-und Lastzügen Vehicle System Dinamics, Vo.12. Nr. 6. 1983 10. Heissing,B.Ehling,J.:Fahrverhalten bei Bremsen in der Kurve von LKW-und LKWAnhängerzügen,

Verlag TÜV Rheinland , Köln 1983

11. Fancher.P:S. Segel, L. : Offtrucking versus stability and dynamic response of the trackless train 8th IAVSD-SYMPOSIUM Cambridge,MA august 15-19, 198 12. Dill, Patricia “Static Roll Model User’s Manual.” The University of Michigan Transportation Research Institute. 1985. 13. El-Gindy, M. Y.H. Hosamel-deen, “Sensitivity Parametric Analysis of UMTRI Static Roll Model,” Int. J. Of Vehicle Design, Vol. 10, No. 2, 1989. 14. Hasegawa, Shun’ichi, Y. Kusahara, Y. Watanabe, “Influence of Vehicle Body Torsional Stiffness on Vehicle Roll Characteristics of Medium-Duty Trucks,” SAE Technical Paper 902267, 1990. 15.Dajka,J.Ilosvai,L.Kőfalvi,Gy.:Fahrstabilitäts-Untersuchung mit LKW-Zügen. Forschungsbericht, TU- Hungarocamion Budapest 1986-1991 16. Kőfalvi, Gy.: Sicherheit im Nutzfahrzeug-Verkehr,

IRU-Bericht, Helsinki 1998

17. Kőfalvi, Gy.: Schwere Nutzfahrzeug Unfaelle mit fehlerhaften Ladungsbefestigungund Verteilung UNI Szechenyi-Ibb Fahzeugakademie , Vorlesung 2000- 2003 18. Mallikarjunarao, C., “Road Tanker Design: Its Influence On The Risk And Economic Aspects Of Transporting Gasoline In Michigan,” University of Michigan, Ann Arbor, MI, 1992.

20.10.2007

118



HUNGARY

19. Ruhl, et. al: Modelling of Commercial Vehicle Rollover in the USA Using the Static Roll Model, Europaeischer Fachtagung für Nfz.-en Neumünster 2002 20. 21. Large truck accident causation NHTSA technical report DOT HS-806300 1982 21. Rubi,V.Strifler,P.: Industrielle Nutzfahrzeugentwicklung RWTH Aachen 1993 22. Winkler, “Rollover of Heavy Commercial Vehicles,” SAE Research Report, RR-004, 2000. 23. “Roll Stability Dynamics, Rid, and Handling,” SAE SP-1486, 1999. 24.

Winkler, C.B., “A Primer on the Mechanics of Commercial Vehicle Rollover,”

Atlanta,Georgia, 1993. 25. Ervin, Robert D., “The Influence of Size and Weight Variables on the Roll Stability of Heavy Duty Trucks,” SAE Technical Paper 831163, 1983. 26. Winkler, C.B., S.M. Karamihas, and S.E. Bogard, “Roll-Stability Performance of Heavy-Vehicle Suspensions,”SAE Technical Paper 922426, 1992. 27. Fancher, P. S., Mathew, A., Vehicle Dynamics

Handbook for Single-Unit and

Articulated Heavy Trucks,University of Michigan Transportation Research Institute, Ann Arbor, MI, PB88-134044, 1987. 28. Fancher, et al, Factbook of the Mechanical Properties of the Components for Single-Unit and Articulated Heavy Trucks, Michigan University, Ann Arbor, MI, PB87228433, 1986. 29. George, R.M., “Behavior of Articulated Vehicles on Curves,” Heavy Vehicles and Roads: Technology, Safety and Policy, 1992. 30. Woodrooffe, J.H.,

M. El-Gindy, “Application of Handling and Roll Stability

Performance Measures for Determining a Suitable Tractor Wheelbase, “

National

Research Council, Ottawa, Canada.1992 31. Zomotor, A.: Fahrdynamik , UNI Győr- IbB Fahrzeugakademie ,Budapest 2003

20.10.2007

119



HUNGARY

32. Rakheja, S.Ranganathan, R.: Estimation of the rollover thereshold of heavy vehicles carrying liquid cargo: a simplified approach , Heavy Vehicle Systems , Int. Journal of Vehicle D esign Vol.1. No. 1 1993 33. El-Gindy: An overview of performance measures for heavy commercial vehicles in North-America X. Int. Heavy vehicle Congress September 16-17. 1993 Budapest 34. Miki, Shinsuke, “Method of Evaluating Stability and Handling of a Truck Considering Body Torsional Rigidity,” SAE Technical Paper 881870, November 1988. 35. Karamhias, S.M. Gillesppie, T.D. Characterizing trucks for dynamicload prediction Int. Heavy Vehicle System Int.Journal of Vehicle Design vol.1. No.1. 1993 36. Ruhl, R.L., Ruhl. R.A.:“Prediction of Steady State roll Threshold for Loaded Flat Bed Trailers Theory and Calculation”, SAE Paper No. 973261. 37. Troger,H. Zeman,K.: A nonlinear analysis of the generic types of loss of stability of the steady state motion of a tractor-semitrailer Vehicle System Dynamics 13(1984) pp.16 38. Woodroffe, J. Evaluating suspension road-friendliness XII: Int. Heavy vehicle Congress and EVU Annual meeting September 13-15. 1995 Budapest 39. Hurnall,J.Bruzsa, L. Review of B-doubles experience in Australia –A succes Story XII: Int. Heavy vehicle Congress and EVU Annual meeting September 13-15. 1995 Budapest 40.Ehlbeck,J.Kirn,Ch.Mollenhoff,J.Korn,A. Rosendahl,H.Ruhnau,G.:“Freightliner/Meritor WABCO Roll Advisory and Control System,” SAE 2000-01-3507, December 2000. 41. TOPAS Der sicherste LKW der Welt ? Gefahrgut-Profi 4/91 42.Heuser, G.: Simulation : Auf TOPAS folgt Theseus Gefahrgut-Profi 1/92 43. Svensson,L. Avedal,C.Gamstedt,Y.Johansson, G.: Accident analysis of trucks and risk factors to truck occupants and accident opponents in. XVI. International Heavy Vehicle Congress 9-10. Sept.1999 Budapest 20.10.2007

120



44. Kőfalvi, Gy.:Fahrstabilitätsprobleme bei LKW-Zügen,

HUNGARY

Camion Truck and Omnibus

Nr.5. 1999 Budapest 45.Kőfalvi, Gy.: Ladungsverteilung –und Fahrstabilität bei Nfz.-Zügen,

Camion Truck

and Omnibus Nr. 9 1999 Budapest 46. E.Ch. von Glasner, R.Povel, K.Wüst: Das Bremsverhalten eines Sattelzuges, XIV. Internationale Nutzfahrzeug Tagung Budapest 1997 47. E. Ch von Glasner : Fahrverhalten von Nutzfahrzeugen Vorlesung UNI Budapest 2002 48. Programm Theseus 1995 BASt Köln 49. UN/ GRRF / Trans/WP. 29, 1998 50.

Kőfalvi,

Gy.:

Rekonstruktion

von

Verkehrsunfälle

mit

mehrgliedrigen

Lastkraftwagen infolge Stabilitätverminderung MAS- Tagung 05-07.Oktober 2002 München 51. International Road Transport Union www. iru.org 52. Eurostaat Statistik www. eurostaat.com 53. Salem, M. I., Victor H. Mucino, M. Gautam, M.Aquaro. “Review of Parameters Affecting Stability of Partially Filled Heavy-Duty Tankers.” SAE 1999-01-3709. 1999. 54. Senalik, A. Medanic,j..“Feasibility of Modifying an Existing Semi-Trailer Air Suspension into an Anti-Rollover System”, SAE 2001-01-2733. 55. Hecker, F.Schramm, H.,Beyer,C.Holler,G.Bennett,M.:“Heavy Vehicle Stability Notification and Assistance.” SAE 2000-01-3481, 2000. 56. Sankar, S., Surial,S. “A Sensitivity Analysis Approach For Fast Estimation Of Rollover Stability of Heavy Articulated Vehicles During Steady State Turning,” Concordia University, Montreal, Canada, 1994. 57. Kőfalvi, Gy.: Nutzfahrzeug Sicherheit im Güterverkehr ,Vortrag YUMV Beograd 2000 20.10.2007

121



HUNGARY

58. Kőfalvi, Gy.: Rekonstruktion von Nutzfahrzeug Kippunfälle MAS-Seminar München 2002 59. Kőfalvi, Gy.: Rekonstruktion von Einschlafunfälle im Güterverkehr 4. Europäische Fachtagung Neumünster 2002 60. Kőfalvi, Gy.: Nutzfahrzeug-Sicherheit im Europa 3. Int .Seminar ,Passive Sicherheit von Nfz-em DEKRA Neumünster 2002 61. www.arec.group.com www.nhtsa.dot, www.nrtc.au www.dsd.at www.euroncap.com 62. Burg, H. Kőfalvi, Gy: szimulációs

program

CARAT (Computer Aided Reconstruction of Accidents in Traffic) alkalmazása

baleseti

rekonstrukcióknál,

gépkocsi

vezetői

továbbképzésnél és berendezések tervezésénél JÁGÉ. 1997. 8-9. 63.Kőfalvi, Gy.: Rekonstruktion von Nutzfahrzeug Kippunfaellen, EAEC-Congress 2005 Beograd 64. IbB- Hungary Expertisen Nr. 3 - Nr. 10. kiadványai ( 1999- 2005) 65. Steffan, H.: Rollover of cars Előadás XXV. Gépjármű szakértői szeminárium Tata 2005 66. www.ibb-info.de, www.ibbhungary.hu, www.unfallanalyse.de, www.agu.ch

20.10.2007

122

A gépjárművek aktív és passzív biztonsága. - balesetrekonstrukció. Dr. Ing. Kőfalvi Gyula

Recommend Documents