Comment fonctionne Crash Testing

Les mannequins de crash test ont fait l'objet de messages d'intérêt public, de dessins animés, de parodies, voire du nom d'un groupe. Les vrais mannequins de crash test, cependant, sont de véritables sauveteurs en tant que partie intégrante des crash tests automobiles. Même si les voitures sont un peu plus sûres chaque année et que les taux de mortalité sont en baisse, les accidents de voiture sont toujours l'une des principales causes de décès et de blessures aux États-Unis..

L'une des raisons pour lesquelles les voitures sont devenues plus sûres est grâce à un programme d'essais bien établi. Dans cet article, vous apprendrez tout sur les tests de collision automobile, y compris les programmes de tests de collision, les évaluations, les mannequins et les améliorations futures. Vous serez étonné de voir à quel point il faut réfléchir et préparer pour s'assurer que des voitures sûres sont sur les routes!

- Le travail du mannequin est de simuler un être humain lors d'un accident, tout en collectant des données qu'il ne serait pas possible de collecter auprès d'un occupant humain..

Tous les essais de collision frontale aux États-Unis sont effectués en utilisant le même type de mannequin, le mannequin Hybrid III. Cela garantit des résultats cohérents. Un mannequin est construit à partir de matériaux qui imitent la physiologie du corps humain. Par exemple, il a une colonne vertébrale composée de couches alternées de disques métalliques et de tampons en caoutchouc.

Les mannequins sont de différentes tailles (cliquez ici pour voir quelques-uns des mannequins), et ils sont référencés par centile et sexe. Par exemple, le mannequin masculin du cinquantième percentile représente le mâle de taille médiane - il est plus grand que la moitié de la population masculine et plus petit que l'autre moitié. C'est le mannequin le plus couramment utilisé dans les tests de collision. Il pèse 170 lb (77 kg) et mesure 70 pouces (5 pieds 10 pouces ou 1,78 m).

Les mannequins contiennent trois types d'instrumentation:

• Accéléromètres
• Capteurs de charge
• Détecteurs de mouvement

Accéléromètres
Ces appareils mesurent la accélération dans une direction particulière. Ces données peuvent être utilisées pour déterminer la probabilité de blessure. L'accélération est la vitesse à laquelle la vitesse change. Par exemple, si vous vous cognez la tête contre un mur de briques, la vitesse de votre tête change très rapidement (ce qui peut faire mal!). Mais, si vous vous cognez la tête dans un oreiller, la vitesse de votre tête change plus lentement à mesure que l'oreiller s'écrase (et ça ne fait pas mal!).

Le mannequin de crash-test a des accéléromètres partout. À l'intérieur de la tête du mannequin, il y a un accéléromètre qui mesure l'accélération dans les trois directions (avant-arrière, haut-bas, gauche-droite). Il existe également des accéléromètres dans la poitrine, le bassin, les jambes, les pieds et d'autres parties du corps.

Un graphique de l'accélération de la tête lors d'un crash test

Le graphique ci-dessus montre l'accélération de la tête du conducteur lors d'une collision frontale à 56,3 km / h. Notez que ce n'est pas une valeur constante, mais fluctue de haut en bas pendant le crash. Cela reflète la façon dont la tête ralentit lors d'un accident, les valeurs les plus élevées étant obtenues lorsque la tête heurte des objets durs ou l'airbag.

Capteurs de charge
À l'intérieur du mannequin se trouvent des capteurs de charge qui mesurent la force exercée sur différentes parties du corps lors d'un accident.

Photo gracieuseté de la NHTSA Un graphique de la force dans le fémur du conducteur lors d'une collision

Le graphique ci-dessus montre la force en Newtons dans le fémur du conducteur (l'os de la cuisse), lors d'une collision frontale à 35 mi / h. La charge maximale dans l'os peut être utilisée pour déterminer la probabilité de sa rupture.

Capteurs de mouvement
Ces capteurs sont utilisés dans la poitrine du mannequin. Ils mesurent la déviation de la poitrine lors d'un accident.

Photo gracieuseté de la NHTSA La déviation thoracique lors d'un impact frontal à 35 mi / h

Le scan ci-dessus montre la déviation de la poitrine du conducteur lors d'un accident. Dans ce crash particulier, la poitrine du conducteur est comprimée d'environ 2 pouces (46 mm). Cette blessure serait douloureuse, mais probablement pas mortelle.

Jetons maintenant un coup d'œil à un vrai crash test.

• Impact frontal de 35 mi / h - À 56 km / h, la voiture se heurte directement à une solide barrière de béton. Cela équivaut à une voiture se déplaçant à 35 mi / h heurtant une autre voiture de poids comparable se déplaçant à 35 mi / h.

• Impact latéral de 35 mi / h - Un traîneau de 3 015 livres (1 368 kg) avec un «pare-chocs» déformable pénètre sur le côté du véhicule d'essai. Les pneus du traîneau sont inclinés. Le test simule une voiture qui traverse une intersection en train d'être essuyée par une voiture allumée au feu rouge. Le traîneau se déplace en fait à 38,5 mi / h, mais lorsque vous faites le calcul, cela équivaut à un impact latéral de 35 mi / h en raison de la façon dont les roues du traîneau sont inclinées..

Photo gracieuseté de la NHTSA Cliquez sur cette image pour une vidéo d'un véritable crash test. (Durée de la vidéo: 2 min, 33 sec)

Peinture Crash Test
Avant que les mannequins de crash-test ne soient placés dans le véhicule, les chercheurs leur appliquent de la peinture. Différentes couleurs de peinture sont appliquées sur les parties du corps des mannequins les plus susceptibles de heurter lors d'un accident. Les genoux, le visage et les zones du crâne du mannequin sont chacun peints d'une couleur différente. Sur la photo suivante, vous pouvez voir que la peinture bleue du visage du mannequin est maculée sur l'airbag et que son genou gauche (peint en rouge) a heurté la colonne de direction.

Photo gracieuseté de la NHTSA La peinture multicolore sur le mannequin montre où les différentes parties du corps ont heurté la voiture.

Si les chercheurs notent une accélération particulièrement importante dans les données des accéléromètres dans la tête du conducteur factice, les marques de peinture dans la voiture indiqueront quelle partie du corps a heurté quelle partie du véhicule à l'intérieur de la cabine. Ces informations aident les chercheurs à développer des améliorations pour éviter ce type de blessure lors de futurs accidents.

Photo gracieuseté de la NHTSA Les genoux du mannequin du côté passager avant ont heurté le tableau de bord lors de l'accident. Notez également que rien du compartiment moteur n'a pénétré dans l'habitacle. Le moteur de la plupart des voitures est monté de sorte qu'en cas de collision, il soit forcé vers l'arrière et vers le bas afin qu'il n'entre pas dans la cabine.

Maintenant, jetons un coup d'œil à un test d'impact frontal à 35 mi / h.

Configuration du véhicule
La photo ci-dessous montre une camionnette prête à s'écraser. Les mannequins ont été placés dans la voiture et sont en place. Toute l'instrumentation de la voiture et des mannequins a été branchée et vérifiée. Le lest est ajouté à la voiture de sorte que le poids du véhicule d'essai de collision - et la répartition de ce poids - soit égal à celui d'un véhicule entièrement chargé. Un capteur de vitesse a été monté sur la voiture et positionné de manière à ce qu'il passe à travers un pick-up juste au moment où la voiture heurte la barrière.

Photo gracieuseté de la NHTSA Une fourgonnette devant une barrière (notez le capteur de vitesse de la caméra)

Il y a 15 caméras à grande vitesse, dont plusieurs sous la voiture pointées vers le haut. Ils tirent environ 1 000 images par seconde. Ensuite, la voiture est éloignée de la barrière et prête à s'écraser. Une poulie, montée sur une chenille, tire la voiture sur la piste. La voiture heurte la barrière à 35 mph. Cela ne prend qu'environ 0,1 seconde entre le moment où la voiture heurte la barrière et son arrêt.

Après le crash
Jetons un œil à quelques photos. Cette voiture a obtenu quatre étoiles pour les deux occupants dans ce test de collision frontale.

Photo gracieuseté de la NHTSA L'avant de la même voiture, avant et après le test

Comme vous pouvez le voir, l'avant de la voiture est complètement écrasé après le test. C'est bien, car la voiture doit être écrasée et s'effondrer pour absorber l'énergie cinétique et arrêter la voiture.

Photo gracieuseté de la NHTSA Une meilleure vue de l'écrasement avant

L'avant du fourgon est écrasé jusqu'aux roues avant, qui sont repoussées. Lors de cet accident, la fourgonnette était en fait plus courte de 58 cm!

De toute évidence, le crash idéal serait pas de crash du tout. Mais, supposons que vous allez vous écraser et que vous voulez les meilleures chances de survie possibles. Comment tous les systèmes de sécurité peuvent-ils s'associer pour vous offrir la collision la plus douce possible??

Survivre à un accident, c'est énergie cinétique. Lorsque votre corps se déplace à 56 km / h (56 km / h), il a une certaine quantité d'énergie cinétique. Après le crash, lorsque vous vous arrêterez complètement, vous n'aurez aucune énergie cinétique. Pour minimiser le risque de blessure, vous souhaitez éliminer l'énergie cinétique aussi lentement et uniformément que possible. Certains des systèmes de sécurité de votre voiture vous aident à le faire.

Idéalement, votre voiture est équipée de prétensionneurs de ceinture de sécurité et de limiteurs de force; ils resserrent tous les deux les ceintures de sécurité très peu de temps après que votre voiture a heurté la barrière, mais avant le déploiement du coussin gonflable. La ceinture de sécurité peut alors absorber une partie de votre énergie lorsque vous avancez vers le coussin gonflable. Des millisecondes plus tard, la force dans la ceinture de sécurité qui vous retient commencerait à vous blesser, alors les limiteurs de force entrent en jeu maintenant, s'assurant que la force dans les ceintures de sécurité ne soit pas trop élevée.

Ensuite, l'airbag se déploie et absorbe un peu plus de votre mouvement vers l'avant tout en vous protégeant de tout heurt.

Dans cet accident hypothétique, les systèmes de sécurité de la voiture ont tous travaillé ensemble pour vous ralentir. Si vous n'avez pas porté votre ceinture de sécurité, la première étape de votre protection est perdue et cela vous fera beaucoup plus mal lorsque vous claquerez dans l'airbag. De nombreuses voitures sont équipées de prétensionneurs de ceinture de sécurité et de limiteurs de force, mais des améliorations de sécurité encore plus intéressantes sont à venir.

Il semble que les sacs gonflables jaillissent d'un peu partout à l'intérieur des voitures. Et s'ils aident à empêcher votre corps de heurter des objets durs lors d'une collision, ils font leur travail. Mais il y a toujours place à l'amélioration. À l'heure actuelle (et dans un avenir prévisible), l'accent mis sur l'équipement de sécurité est de le rendre «plus intelligent».

L'avancement le plus récent en matière d'équipement de sécurité est airbag intelligent. Ces coussins gonflables peuvent se déployer à différentes vitesses et pressions, en fonction du poids et de la position assise de l'occupant, ainsi que de l'intensité de la collision.

Malheureusement, le déploiement d'un coussin gonflable peut parfois causer des blessures graves, voire mortelles, au conducteur ou au passager. La nouvelle technologie des systèmes avancés de coussin gonflable frontal est conçue pour réduire ce risque éventuel et pour améliorer les performances du coussin gonflable lui-même. La mise en œuvre de cette nouvelle technologie est prise au sérieux - à tel point qu'une modification a été apportée à la norme fédérale de sécurité des véhicules automobiles n ° 208. Cette modification exige que, au cours des prochaines années, les fabricants installent ce nouveau système de coussin gonflable. dans tous leurs nouveaux modèles de véhicules destinés à la vente, de sorte que d'ici le 1er septembre 2005, tous les modèles de véhicules 2006 seront équipés du système.

Dans le futur, nous verrons ceinture de sécurité qui détectera également le poids et la position des occupants et ajustera la tension et la force maximale en conséquence.

La technologie permet aux constructeurs automobiles de concevoir et de fabriquer des véhicules plus sûrs et plus intelligents, et les consommateurs approuvent clairement cette tendance, comme en témoignent les habitudes d'achat. Il faudra peut-être détruire beaucoup de voitures et de mannequins de crash test, mais les informations obtenues lors des crash tests automobiles signifient que vous et vos proches pouvez survivre à un accident de voiture avec peu ou pas de blessures.

Ces dernières années, les voitures sont devenues beaucoup plus sûres. L'une des raisons est que la sécurité est désormais un argument de vente dans les voitures neuves - les gens recherchent et achètent des voitures plus sûres. Aux États-Unis, la NHTSA plante des voitures et analyse les données dans le but d'améliorer la sécurité automobile.

Les constructeurs automobiles eux-mêmes écrasent de nombreux véhicules chaque année. Les constructeurs automobiles sont tenus de certifier que leurs voitures répondent aux normes fédérales de sécurité des véhicules automobiles (FMVSS). Ces règles couvrent tout, de la luminosité des ampoules des clignotants aux exigences des tests de collision. Les constructeurs automobiles doivent être certains que si la NHTSA se rend chez un concessionnaire aux États-Unis, achète une voiture et la plante à 30 mi / h, la voiture satisfera à toutes les exigences de la FMVSS. Pour s'assurer que toutes les différentes combinaisons de moteurs, de transmissions et d'accessoires réussiront, les constructeurs automobiles pourraient écraser 60 à 100 véhicules eux-mêmes..

Il est rare qu'une voiture ne respecte pas les exigences de la FMVSS, alors pour défier encore plus les constructeurs automobiles - et fournir des informations précieuses aux consommateurs qui achètent des voitures - la NHTSA a commencé son Programme d'évaluation des voitures neuves (NCAP). Le NCAP écrase des voitures à 56 km / h (56 km / h) lors d'un impact frontal et latéral, et évalue les voitures en fonction de la probabilité que les occupants soient blessés lors d'un accident. Vous pouvez trouver les évaluations en ligne, un bon premier arrêt lors de la recherche d'une nouvelle voiture.

Quelles sont mes chances d'être gravement blessé?
C'est une question assez difficile. Pour y répondre, il faut définir un blessure grave. De nombreuses recherches ont été effectuées (et sont toujours en cours) pour classer les blessures. Les chercheurs du Crash-test ont proposé une norme appelée Échelle abrégée des blessures (AIS) pour classer différentes blessures. Ces mêmes chercheurs ont publié un manuel qui contient des descriptions détaillées de toutes les blessures normalement rencontrées dans les accidents de voiture. Chaque blessure se voit attribuer un rang en fonction de sa gravité: 1 est juste des coupures et des ecchymoses mineures; 3 indique une blessure grave qui nécessite un traitement médical immédiat et peut mettre la vie en danger; 6 est fatal.

Systèmes de notation
Les chercheurs ont utilisé les données des tests de collision pour déterminer la probabilité de blessures pouvant être subies lors d'un accident. De plus, ces données ont été utilisées pour créer le système d'étoiles de la NHTSA. Ce système permet aux consommateurs de mieux comprendre les cotes de sécurité automobile lors de l'achat d'une voiture.

Dans collisions frontales, le classement par étoiles est déterminé par le pire score sur ces trois critères:

• Critères de blessure à la tête (HIC)
• Décélération thoracique
• Charge fémorale

Afin de recevoir une note de cinq étoiles, ces trois critères doivent être inférieurs au niveau qui indique une probabilité de 10 pour cent de blessures graves. Il y a un classement par étoiles pour chacun des passagers du siège avant, pour chaque type de test effectué (impact frontal ou latéral).

Dans accidents latéraux, il y a deux critères:

• Indice de traumatisme thoracique (TTI)
• Accélération pelvienne latérale (LPA)

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