2.5 Fahrmechanik - Passive Sicherheit

Question 1

Passive Sicherheit

Answer 1

Milderung der Unfallfolgen

Schutzmaßnahmen:

• Selbstschutz:
  
  • Innere Sicherheit
    
    • Gurt, Airbag, Sidebag, Nackenstützen, …
  • Äußere Sicherheit
    
    • Geometrie der Karosserie Steifigkeiten und Deformationswege
• Partnerschutz
  
  • Geometrie der Karosserie
  • Steifigkeiten und Deformationswege

Question 2

Wandaufprall

Answer 2

• Um so schwerer das Fahrzeug ist, über um so mehr Steifigkeit muss es verfügen, um bei einem Wandaufprall genau so sicher zu sein wie ein kleineres
• Wandaufprall ( Selbstschutz ) verschieden schwerer Fahrzeuge und Auslegung auf gleiche Verzögerung der Fahrgastzelle.

Question 3

Kollision ( Selbstschutz, Partnerschutz ) verschieden schwerer Fahrzeuge

Answer 3

• großes Fahrzeug weich, kleines Fahrzeug steif, widerspricht Wandaufprall
• Kollisionskräfte gleich groß ( Kraft = Gegenkraft )
• Konsequenzen für die Verzögerung der Fahrgastzellen

Question 4

Kollision Fahrzeug - Fahrzeug

Agressivität

Answer 4

• Massenaggressivität: Aufteilung der Beschleunigungen
  
  • Kleines, leichtes Fzg. benachteiligt, da a_l > a_h
• Geometrische Aggressivität: Aufteilung der Deformationswege
  
  • größere Deformationswege stellen sich am kleineren Fzg. ein
• Steifigkeitsaggressivität: Aufteilung der Deformationsenergien
  
  • Energieaufnahme für kleines Fzg. geringer

Question 5

Vorbausteifigkeit „zweistufig“

Answer 5

• bei kleinen Deformationswegen ist der Vorbau des großen Fzgs. zunächst relativ weich (Partnerschutz),
• bei größeren Deformationswegen aber dann relativ steif (Selbstschutz)

Question 6

Vereinfachte Abläufe für ungeschützte Insassen am Beispiel eines Wandaufpralls

Answer 6

Question 7

Rückhaltesysteme: Dreipunktgurt

Answer 7

• Gurtwegbegrenzer (oderGurtklemmer)
• Gurtstraffer
  
  • mechanisch über Feder oder
  • pyrotechnisch
• Gurtkraftbegrenzer (max. 50g, 4kN)

Question 8

Rückhaltesysteme: pyrotechnischer Gurtstraffer

Answer 8

Question 9

Rückhaltesysteme: Airbag / Sidebag / Kopfbag

Aufbau

Answer 9

• Crashsensor
  
  • Auslösung (auch pyrotechn. Gurtstraffer !)
• Gasgenerator
  
  • Festbrennstoff NaN₃ (Natriumacid)
• Luftsack
  
  • Mit erzeugtem Gas (Stickstoff) gefüllt.

Question 10

Crashsensor

Answer 10

Löst Airbag / Sidebag und Gurtstraffer aus, Reihenschaltung mit

• Saving-Sensor
  
  • Feder – Masse – System, mechan. Schalter, verhindert ungewollte Zündung (z.B. durch extremes, elektromagn. Störfeld).
• Elektronischer Sensor
  
  • Misst Fahrzeugverzögerung (längs, quer), löst Airbag / Sidebag (und evtl. Gurtstraffer) aus

Question 11

Wandaufprall aus 50 km/h, Zusammenwirken von Dreipunktgurt und Airbag

Phasen

Answer 11

• Fahrerbag mit Teilfüllung, Sollbruchstelle am Lenkrad reißt auf.
• Fahrerbag vollständig gefüllt, Innendruck ca. 2 bar, Fahrer taucht ein.
• Beifahrerbag vollständig gefüllt, Beifahrer taucht ein.
• Fahrer max. in Kissen eingetaucht.
• Beifahrer max. eingetaucht.
• Kollisionsvorgang abgeschlossen, Insassen wieder in Ausgangsposition, Bags entleert.

Ergebnis: Reduktion der

• Kopfrotation
• Wirbelsäulenbeanspruchung
• Beschleunigungen im Brustkorbbereich
• Kniekräfte

Question 12

Verletzungskriterien

Answer 12

• Kopf (HIC)
• Thorax (Severity Index - SI)
• Becken, Oberschenkel

Neue Strategien im Bereich der aktiven Sicherheitsmaßnahmen erforderlich, z.B. GPS in Verbindung mit

• Staumeldungen
• Reibwerte
• Warnung an Fahrer
• Aktiver Eingriff

Question 13

Head Injury Criterion

Answer 13

HIC wird weiter in einen HIC₁₅-Wert und einen HIC₃₆-Wert unterteilt.

• 15:
  
  • das Intervall t₂-t₁ ist maximal 15 ms
  • repräsentiert den steifen, harten Aufprall
• 36:
  
  • das Intervall t₂-t₁ ist maximal 36 ms
  • repräsentiert den weicheren Kopfaufprall