Energia wywoływana przez zderzenie

Jakość samochodu, warunkująca bezpieczeństwo pasażerów, jest określona zdolnością samochodu cło pochłaniania energii uderzenia przy zderzeniu, czyli zdolnością przebycia po zderzeniu takiej odległości, która mogłaby ograniczyć siły działające na kierowcę i na pasażera w ciągu ułamka sekundy po zderzeniu. Powinno to stworzyć taką sytuację. w której kierowca i pasażerowie, po uderzeniu i po natychmiastowym zatrzymaniu samochodu, kontynuują ruch w ciągu ułamka sekundy, zachowując prędkość ruchu samochodu, w chwili poprzedzającej wypadek drogowy.

tmpa7d9-1 Przemieszczenie kierowcy podczas zderzenia
1, 2, 3, 4, 5, 6 — fazy zderzenia odmierzone co 0,04 s.

Właśnie w tym przedziale czasu kierowca, i pasażerowie doznają najczęściej urazów i obrażeń powodujących zejście śmiertelne wskutek uderzenia głową o szybę przednią lub piersią o koło kierownicy.

Niewątpliwą wartość mają wyniki badań charakteryzujące energetyczną stronę procesu zderzenia samochodów. Według danych amerykańskiej firmy Ford, przy czołowym zderzeniu samochodów poruszających się z prędkością od 34 do 83 km/h energia niszcząca oraz energia odkształcenia zmieniały się w granicach od 625 do 4420 k.T. Odpowiednio siła zgniatająca przednią cześć samochodu na długości jednego metra wynosiła 118 — 383 kN. Od działania tej siły przednia część samochodu zginała, się w kształcie harmonii (odkształcenie sprężyste i trwałe na długości od 0,33 do 1,33 m). Takie odkształcenie samochodu jest nazywane teleskopowaniem.

Uwzględniając, że energia kinetyczna samochodu przed jego uderzeniem o przeszkodę zależy od kwadratu wartości prędkości ruchu, można łatwo dojść do wniosku, że przy prędkości początkowej 100 km/h. skutki zderzenia będą zgubne (śmiertelne) dla znajdujących się w nim ludzi. Wniosek ten potwierdzają wyniki badań samochodów uderzających w drzewo z prędkością początkową równą 103 km/h, przeprowadzone na poligonie doświadczalnym firmy General Motors. Krzywa zależności wytraconej energii kinetycznej, otrzymana drogą eksperymentalną, wyraźnie pokazuje, że po upływie 0,03 s od rozpoczęcia procesu zderzenia moc niszcząca przednią część samochodu osiąga, wartość 12 500 kW. Inżynierowie tej firmy po prostu nie mogą sobie wyobrazić „bezpiecznej” konstrukcji samochodu, która byłaby zdolna pochłonąć tak potężną energię, gwarantując jednocześnie, aby charakter jej zmian i maksymalna wartość opóźnienia były bezpieczne dla ludzi znajdujących się wewnątrz kabiny.