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Os testes de impacto nos veículos. PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Tuesday, 26 April 2016 18:38

Olá pessoal que acompanha o site dos Nobres do Grid,

 

Acredito que todo mundo que lê minha coluna já deve ter visto, pelo menos uma vez, em algum comercial na televisão ou programa sobre segurança nos carros, aqueles testes com carros batendo em paredes ou uns contra os outros. Não são só os carros de corrida que fazem “crash tests”. Os nossos carros também fazem e agora vamos entender como eles são feitos.

 

Nos Estados Unidos existe uma agência que regula as normas para a realização destes testes: a A NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration - Administração Nacional de Segurança de Trânsito Rodoviário). Existem também normas em outros países. No Brasil são usados os critérios da Latin NCAP, que se baseia no sistema europeu (New Car Assessment Program) por incrível que pareça, é um pouco mais rigorosa.

 

A NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration - Administração Nacional de Segurança de Trânsito Rodoviário) conduz dois tipos de teste de colisão como parte do New Car Assessment Program (Programa de Avaliação de Carros Novos) NCAP.

 

 

Impacto frontal à 56 Km/h: na velocidade de 56 Km/h, o carro vai direto contra um obstáculo sólido de concreto. Isso, de uma forma simplória, poderia dizer que seria o equivalente a um carro a 56 Km/h bater em um obstáculo parado, como um muro ou um poste ou mesmo um veículo muito mais lento, mas os automóveis atuais tem um sistema de absorsão, devido à suas frentes deformáveis, que absorvem parte da energia do impacto, fazendo com que isso equivalha a um choque frontal num alvo que esteja em sentido oposto na mesma velocidade.

 

Impacto lateral à 56 Km/h: um trenó, pesando 1.368 Kg, com um "pára-choques" deformável, colide em uma das laterais do carro de teste. Os pneus do trenó são angulares. A simulação é de um carro que atravessa um cruzamento e é atingido lateralmente por um outro veículo que atravessou o sinal vermelho. Por causa dos pneus dispostos de forma angular, durante o teste o trenó se move a 61 Km/h para simular um impacto lateral de 56 Km/h.

 

No caso da Latin NCAP, Os testes de impacto frontal baseiam-se nos desenvolvidos pelo Comitê Europeu para a Melhora da Segurança nos Automóveis, embora a velocidade de impacto tenha sido incrementada em 8 Km/h em relação às normas norte americanas. O impacto frontal se produz a 64Km/h (40mph), o veículo impacta frontalmente contra uma barreira deformável descentrada.

 

 

Todo carro é submetido a um impacto contra um bloco imóvel adaptado com uma face de alumínio alveolar deformável. Este impacto pretende simular o tipo mais frequente de colisões em estradas que acabam em lesões graves ou mortais. O impacto aparenta a colisão frontal entre dois carros de similar massa.

 

Já que a maioria das batidas frontais envolve somente a parte da frente do carro, o teste é elaborado para simular o impacto entre as partes dianteiras de cada veículo. No teste, isto é simulado fazendo que 40% do carro batam contra a barreira. A frente da barreira é deformável para representar essa natureza, deformável, dos carros. Esse teste representa uma prova estrita da capacidade do automóvel para suportar impactos sem sofrer intrusão na cabine dos ocupantes.

 

O contato entre o passageiro e as partes intrusivas da cabine do passageiro representa a principal causa de lesões graves e fatais dos passageiros adultos protegidos com cintos de segurança. A velocidade do teste de 64 km/h representa uma colisão entre veículos nos quais cada um viaja, aproximadamente, a 55 km/h. A diferença, em velocidade, deve-se à energia absorvida pela frente deformável. A pesquisa em frequência de sinistros demonstrou que essa velocidade de impacto cobre uma proporção significativa das colisões graves e fatais. Ao evitar a intrusão, reduz-se a probabilidade de o passageiro impactar contra o interior do veículo, ficando espaço para o eficaz desempenho do sistema de retenção.

 

Configuração do veículo:

A foto abaixo mostra uma van que fará um teste de colisão. Os bonecos foram colocados em seus lugares. Toda a instrumentação do carro e dos bonecos de teste foi colocada e testada. Um lastro é instalado para que o peso do carro e a distribuição desse peso sejam iguais aos de um carro bem carregado. Um sensor de velocidade foi colocado no carro e outro sensor sonoro do seu lado de fora para serem acionados no momento da batida do carro.

 

 

São posicionadas 15 câmeras de alta velocidade, incluindo algumas debaixo do carro. Elas ficam apontadas para cima e fazem cerca de 1.000 quadros por segundo. Depois, o carro é distanciado do obstáculo e preparado para a colisão. Uma roldana montada na pista puxa o carro. Entre o momento em que o carro atinge o obstáculo até a parada, passa-se apenas 0,1 segundo.

 

Depois da colisão:

Vamos dar uma olhada em algumas imagens. Neste teste frontal de colisão, o carro ganhou quatro estrelas para ambos os ocupantes do veículo.

 

Como você pode perceber, a frente do carro ficou totalmente danificada depois do teste. Isso é bom, uma vez que, para absorver a energia cinética, o carro tem que estar amassado e destruído.

 

A frente da van é amassada até as rodas da frente, que ficam retraídas. Nessa colisão, a van ficou 58 cm menor!

 

Obviamente, a colisão ideal seria nenhuma colisão. Mas vamos supor que seu carro vai bater: você precisa das maiores possibilidades de sobreviver. Como todos esses sistemas de segurança podem se juntar para proporcionar uma colisão mais suave?

 

Sobreviver a uma colisão tem tudo a ver com energia cinética. Quando estamos dentro do carro, nosso corpo se move na mesma velocidade que o carro está. Assim, ele tem uma certa quantidade de energia cinética. Depois da colisão, quando você estiver totalmente parado, terá energia cinética igual a zero. Para minimizar o risco de um ferimento, você deveria dissipar a energia o mais devagar e homogeneamente possível. Alguns sistemas de segurança no seu carro ajudam a realizar isso.

 

 

Em sua forma ideal, os cintos de segurança do seu carro têm pré-tensionadores e limitadores de força. Ambos contraem os cintos de segurança logo após o seu carro se chocar, mas antes disso o airbag é acionado. O cinto de segurança pode absorver parte da energia enquanto você se move para frente contra o airbag. Milésimos de segundos depois, a força do cinto de segurança contraindo em seu corpo começaria a machucá-lo. Assim, os limitadores de força entram em ação, fazendo com que a força nos cintos não seja muito alta.

 

Depois, o airbag é acionado e absorve mais um pouco do seu movimento para frente, ao mesmo tempo em que o protege de se chocar contra algo duro.

 

Nessa colisão hipotética, os sistemas de segurança funcionaram todos juntos para diminuir a velocidade do seu corpo. Se você não usou o cinto de segurança, o primeiro estágio da sua proteção foi perdido e você vai se machucar muito mais quando atingir o airbag. Muitos carros possuem pré-tensionadores e limitadores de força dos cintos de segurança. Entretanto, ainda existem outras melhorias de segurança por vir.

 

Os airbags montados no volante constituem uma parte importante do sistema de retenção do motorista. O Latin NCAP promoveu a confecção de desenhos que oferecem, à cabeça do motorista, um suporte estável quanto ao airbag, no qual o contato da cabeça com o airbag não é instável. No caso de um passageiro sujeito, as forças de desaceleração, geradas na colisão, são transmitidas ao passageiro por meio do sistema de retenção. O Latin NCAP promoveu a adoção de cintos com protensores, limitadores de carga e airbags de dupla etapa, contribuindo para atenuar as forças transmitidas ao passageiro. Também, contribuiu para evitar aquelas situações nas quais se produz a carga direta do peito por parte do volante.

 

 

Na maioria dos carros, o sistema de retenção não pode evitar o impacto dos joelhos dos ocupantes contra a parte inferior do painel. O Latin NCAP promoveu a remoção de estruturas perigosas das áreas contra as quais podem impactar os joelhos. Forças de grande magnitude podem lesionar os joelhos e irradiar-se ao longo da perna em direção à articulação do quadril e da pélvis. Estas partes do esqueleto, desenhadas para suportar peso, são propensas a sofrer lesões não reparadoras, graves e de longo prazo.

 

Os desenhos atuais não evitam o contato entre os pés e a área destinada para os pés. Para minimizar as lesões, o Latin NCAP impulsionou a redução dos níveis de intrusão da área dos pés e um maior controle sobre o deslocamento dos pedais. 

 

Nos últimos anos, os carros se tornaram mais seguros. Uma das razões é que a segurança é agora um argumento de venda em carros novos - de fato, as pessoas procuram e compram carros mais seguros. Nos Estados Unidos, a NHTSA realiza testes de impacto com carros e analisa dados com o objetivo de melhorar a segurança.

 

Os fabricantes destroem muitos veículos por ano, pois são obrigados a se certificarem de que os seus carros estão de acordo com as FMVSS. Essas regras tratam de todos os quesitos relativos ao tema, desde a intensidade do brilho que um pisca-pisca deve ter até as condições para os testes de colisão. Os fabricantes de carros têm que estar seguros de que se a NHTSA comprar um carro em qualquer revendedor e submetê-lo a uma colisão a 48 Km/h, o carro deve passar em todas as exigências da FMVSS. Para garantir que todas as diferentes combinações de motores, transmissões e acessórios irão passar no teste, os fabricantes de carros colidem cerca de 60 a 100 veículos.

 

 

 

É raro um carro não passar pelas exigências da FMVSS. Para desafiar ainda mais os fabricantes de carros e fornecer informações valiosas para os consumidores de carros, a NTHSA iniciou seu New Car Assessment Program - Programa de Avaliação do Carro Novo (o NCAP). O NCAP colide carros a 56 Km/h, tanto com impacto frontal como lateral. Ele também avalia o carro, baseando-se em quantos ocupantes podem se ferir durante a batida. Você pode encontrar estas avaliações na internet e dar uma olhada antes de comprar um carro novo.

 

Quais são as chances de que o motorista ou os passageiros venham a se ferir seriamente?
Essa é uma pergunta muito difícil. Para respondê-la, temos que definir o que é um ferimento sério. Muitas pesquisas foram realizadas (e ainda são) para classificar os ferimentos. Os testes de colisão estabeleceram padrões chamados de Abbreviated Injury Scale (AIS) - Escala Reduzida de Ferimentos - para classificar os diferentes tipos de machucados. Essas mesmas pesquisas foram usadas para publicar um manual que contém uma descrição detalhada de todos os ferimentos catalogados numa colisão de carros. Para cada lesão é determinado um grau, de acordo com sua gravidade: 1 - para pequenos cortes e pequenas contusões; 3 - indica ferimentos graves que requerem tratamento médico imediato e que podem ameaçar a vida; 6 - indica morte.

 

Mas como isso aí é medido? É nessas horas que entram os “motoristas” e passageiros” dos testes: os Dummies! Estes são aqueles bonecos que são colocados dentro dos carros e possuem diversos sensores instalados para que se possa medir o tamanho e a gravidade do impacto nos passageiros antes que tenha alguém de verdade dentro do carro.

 

 

Os bonecos são feitos em diferentes tamanhos e classificados por porcentagem e sexo. O boneco masculino 50% representa o tamanho de um homem mediano (é maior do que a metade da população masculina e menor do que a outra metade). Esse é o boneco mais usado em testes de colisão. Pesa 77 kg e mede 1,78 m de altura.

 

Os bonecos de teste contêm três tipos de instrumentação:

medidores de aceleração

sensores de carga

sensores de movimento

 

Medidores de aceleração são dispositivos que medem a aceleração em uma direção específica. Esses dados são usados para determinar a probabilidade de ferimentos. Aceleração é a taxa com que a velocidade varia. Se você bate sua cabeça em um muro de tijolos, a velocidade da sua cabeça muda muito rapidamente (e deve machucar muito!). Mas ao bater sua cabeça em um travesseiro, a velocidade de sua cabeça muda mais lentamente à medida que o travesseiro é esmagado (e isso não machuca).

 

Sensores de carga são instalados dentro dos bonecos de teste que medem a quantidade de força em diferentes partes do corpo durante a colisão.

 

 

 

Sensores de movimentos são sensores são colocados na região peitoral dos bonecos de teste. Eles medem o quanto o peito se curva durante uma colisão.

 

Os bonecos de teste tem estes medidores instalados de maneira a se medir os movimentos e seus efeitos em todas as três direções (frente-trás, cima-baixo e esquerda-direita), com medidores no peito, pélvis, pernas, pés e em outras partes do corpo.

 

O Hybrid III e o ES-2 protagonizaram dezenas de colisões. Cumprem um papel vital: as simulações de batidas são baseadas na possibilidade de contar com um motorista e passageiro a bordo para ter uma ideia completa das possíveis lesões produzidas em uma colisão. Os testes de segurança para pedestres utilizam, porém, simulações de membros para deduzir o que acontece em uma batida.

 

O Hybrid III e o ES-2 protagonizaram dezenas de colisões. Cumprem um papel vital: as simulações de batidas são baseadas na possibilidade de contar com um motorista e passageiro a bordo para ter uma ideia completa das possíveis lesões produzidas em uma colisão. Os testes de segurança para pedestres utilizam, porém, simulações de membros para deduzir o que acontece em uma batida.

 

Cabeça. 

A cabeça está feita de alumínio e coberta de borracha “flesh”. Dentro da cabeça, há três acelerômetros dispostos em ângulos corretos, cada um dos quais contribui com dados acerca da força e acelerações às quais estaria submetido o cérebro em uma batida.

 

Pescoço. 

Apresenta dispositivos de medida para detectar as forças de tensão, torção e flexão sobre o pescoço, assim que a cabeça se movimentar para diante e para trás no impacto.

 

Braços. 

Nenhum dos dois braços contém instrumentos. Em um teste de batida, os braços mexem-se de maneira incontrolável, e embora as lesões graves não sejam comuns, é difícil protegê-los de maneira eficiente.

 

 

 

Peito, impacto frontal. 

As costelas de aço do Hybrid III contam com equipamento que registra a deformação da grelha costal em um impacto frontal. As forças exercidas contra o peito, por exemplo, pelo cinto de segurança podem produzir lesões.

 

Perna Parte Superior. 

No Hybrid III, esta área esta composta pela pélvis, fêmur (coxa) e joelho. Células de carga no fêmur contribuem com dados em impactos frontais, causadores de lesões em todas as seções, incluindo a articulação do quadril que pode sofrer fraturas e deslocamentos. É utilizado o deslocamento do joelho para medir as forças transmitidas por meio dos joelhos do dummy, especialmente se batem na parte inferior do painel.

 

 

Perna Parte Inferior. 

Os instrumentos incluídos nas pernas do dummy medem a flexão, torção, compressão e tensão, permitindo, assim, avaliar o risco de lesões na tíbia e fíbula (conexão entre o joelho e o tornozelo).

 

Pés e Tornozelo.

A avaliação de risco de lesão no caso de impacto frontal é realizada mediante a medição posterior da distorção e retrocesso da área para os pés do motorista.

 

Os bonecos de testes de colisão já foram o assunto principal de anúncios, desenhos animados, paródias e até nome de uma banda de música (Crash Test Dummies). Esses bonecos são verdadeiros salva-vidas. As colisões de veículos ainda são uma das causas principais de mortes e ferimentos, mesmo com os carros se tornando mais seguros a cada ano e com as taxas gerais de mortalidade em queda.

 

Pintura de teste de colisão.

Antes de bonecos de teste serem colocados no veículo, os pesquisadores aplicam uma tinta neles. Diferentes cores são pintadas nas partes do corpo com maiores probabilidades de colisão. Os joelhos, o rosto e as áreas do esqueleto dos bonecos de teste são pintados com cores distintas. Na foto a seguir, você pode ver que a tinta azul da cara do boneco de teste está esfregada no airbag e que o joelho esquerdo (pintado de vermelho) bateu na coluna de direção.

 

 

Se os pesquisadores notam uma aceleração diferente nos dados do medidor da cabeça do boneco, as marcas de tinta no carro irão indicar a parte do corpo que foi atingida e onde ela bateu no interior do carro. Essa informação ajuda a desenvolver melhorias para prevenir este tipo de ferimento em batidas reais.

 

Talvez vocês já tenham visto que “um determinado carro recebeu avaliação 5 estrelas” nos testes de colisão. Mas o que significa isso? Para receber uma avaliação de cinco estrelas, todos os critérios acima devem estar abaixo do nível que indica 10% de ferimentos severos. Existe uma avaliação individual de estrelas, para cada teste feito (impacto frontal ou lateral) nos passageiros sentados no banco da frente.

 

 

E as crianças, como ficam? Eu tenho três para carregar no banco de trás (e dois vão reclamar bastante ao ler a matéria por se apresentarem como “pré-adolescentes”).

 

Neste aspecto o Latin NCAP atendeu o alerta dos fabricantes fez seu estudo para que as montadoras tivessem subsídios para cuidar da proteção de crianças e oferecer instalações apropriadas para a montagem de sistemas de retenção infantil. São vários os usuários de sistemas de retenção infantil que os fixam de maneira incorreta no veículo; comprometendo, assim, a proteção das crianças. O Latin NCAP promoveu a melhora dos desenhos e equipamento com montagens ISOFIX e de sistemas de retenção infantil. O sistema ISOFIX representa um método bem mais seguro de fixar o sistema de retenção infantil no carro, sempre que este dispositivo adicional evitar a rotação da cadeirinha devido à compressão de recheio do assento com o conseguinte rebote.

 

A classificação de proteção infantil é para a combinação de um carro com bancos infantis específicos, recomendados pelo fabricante do veículo. A combinação pode atingir até as cinco estrelas em proteção infantil.

 

Mesmo que seu carro seja um 5 estrelas em termos de segurança, ninguém está a salvo de um acidente, seja como responsável, seja como vítima. A “sexta estrela” está em dirigir com segurança, respeitando os limites de velocidade e as regras de trânsito.

 

Muito axé pra todo mundo,

 

Maria da Graça

 

Last Updated ( Tuesday, 26 April 2016 19:21 )