Převrácení, čili jev, který při nehodě převážně nastává u nákladních vozidel a autobusů vlivem vyšší polohy těžiště a úzkého rozchodu, se nevyhýbá ani osobním automobilům. Nejvíce výzkumů na toto téma probíhalo ve Spojených státech amerických, kde se obliba vysokých osobních terénních automobilů, pickupů nebo později SUV začala rozšiřovat dříve než v Evropě. Převrácení během vyjetí mimo vozovku nebo jako následek nárazu s dalším vozidlem bylo velmi časté a v kombinaci s nepřipoutanými pasažéry přinášelo fatální následky. Jedním z výsledků výzkumu, jak co nejvíce ochránit pasažéry, je americká norma FMVSS 216 (NHTSA), která definuje postup provedení zkoušky simulující zatížení střechy při převrácení a její následné vyhodnocení. Jaká je situace v Evropě? Pevnost kabin nákladních automobilů je ověřována dle předpisu EHK R29, kde se mj. provede dynamický náraz kyvadlem do boku kabiny pod úhlem 20° a následně se zatěžuje střecha. Celý tento jev má reprezentovat převrácení vozidla a v závěru se vyhodnocuje prostor pro přežití řidiče. Požadovaná odolnost struktury proti deformacím v případě převrácení je u autobusů definována předpisem EHK R66, kdy je autobus pomocí naklápěcích plošin převržen ze schodu o výšce 800 mm na pevnou dopadovou plochou. Opět se vyhodnocuje prostor pro přežití řidiče i pasažérů a test se provádí ve virtuálním prostředí simulací MKP nebo fyzicky. V dnešní době ve společnosti TÜV SÜD Czech provádíme MKP simulace obou výše uvedených předpisů a fyzické zkoušky dle EHK R66 na segmentech anebo na celých autobusech. Z pohledu EHK aktuálně v Evropě není předpis, který by se výše uvedenou problematikou zabýval u osobních a lehkých nákladních automobilů. Výrobci osobních automobilů používají celou řadu interních postupů a metodik spotřebitelských organizací, jak pevnost střechy a prostor pro přežití posádky testovat staticky i dynamicky. Jako příklady je možné uvést bočně urychlené nakloněné vozidlo na speciálním vozíku na rychlost 48 km/h, kdy po jeho náhlém zastavení vozidlo dále pokračuje v mnohonásobném převracení na pevném povrchu. Obdobný test se dělá i na pískové lože. Výrobci automobily při testech řízeně převracejí např. jízdou po velmi nakloněné rovině s dynamickým natočením volantu nebo nájezdem jednostranně na rampu či automobily rovnou pouští z jeřábu. Výsledkem je pokaždé jiná dynamika testu a jiný typ zatížení střechy, ale vždy se snahou pokrýt reálné situace z nehod. Odolnost konstrukce kabiny při převrácení (ROPS) nebo proti padajícím objektům (FOPS) musí řešit i výrobci zemědělské techniky a stavebních strojů. Testy převážně ochranných rámů jsou prováděny statickým zatížením nebo dynamicky impaktory anebo na normalizované šikmé stráni, kde se vozidlo řízeně převrátí. Norma FMVSS 216 Principem zkoušky je plynulé šikmé tlačení na střechu vozidla v místě A sloupku. Norma FMVSS 216 z roku 1971 popisovala zkoušení pouze z jedné strany vozidla požadovanou silou odpovídající 1,5násobku pohotovostní hmotnosti pro vozidla s celkovou hmotností menší než 2 722 kg. Z důvodu snížení počtu úmrtí a zranění v důsledku promáčknutí střechy do prostoru pro cestující v případě opakovaného převrácení vozidla byla norma novelizována na FMVSS 216a (2009), kdy se zkouška provádí z obou stran vozidla požadovanou silou odpovídající trojnásobku pohotovostní hmotnosti vozidla. Skupina vozidel, která jsou této zkoušce vystavena, je hmotnostně rozšířena až na 4 536 kg celkové hmotnosti. Popis zko ušky Zkušební zařízení je tvořeno tuhým nepoddajným blokem, jehož spodní plocha má tvar plochého obdélníku o rozměrech 762 × 1 829 mm. Zkušební zařízení je nastaveno tak, že jeho podélná osa je 5° pod horizontální rovinou a příčná osa 25° pod horizontální rovinou. Střed přední hrany zkušebního zařízení je umístěn 254 mm dopředu od nejpřednějšího bodu vnějšího povrchu střechy. Zkoušené vozidlo je uchyceno za prahy, dveře a okna vozidla jsou při zkoušce zavřeny. Ve vozidle je v místě zatěžování namontováno zařízení HPF (Head Positioning Fixture) s tříosým snímačem síly pro vyhodnocení kontaktu hlavy pasažérů se stropem nebo jinými strukturami vozu. Kontaktní síla zařízení HPF se stropem nesmí být větší než 222 N (50 lb). Maximální zatěžovací rychlost je 12,7 mm/s, max. deformace 127 mm. Další zkouškou, kdy je dynamický nehodový děj nahrazen plynule narůstající silou, je pevnostní posouzení odolnosti dveří v karoserii (včetně závěsů a zámků) při bočním nárazu dle normy FMVSS 214 (2010). Pevnostn í zko uška odolnosti dve ří proti vtlačov ání (FMVSS 214 side door intrusion – static ) Zkouška se provádí vtlačováním tuhého ocelového válce o průměru 305 mm (12″) s poloměrem zaoblení okrajů 13 mm (1/2″). Zkouška se může provádět na vozidle bez sedadel nebo se sedadly. Vyhodnocuje se průměrná síla při deformaci 6″, 12″ a maximální síla během celkové deformace 18″, kterou musíme použít při deformaci konstrukce. S6.1 zko uška bez sedadel S6.1.1 Počáteční odolnost proti vtlačování (průměrná síla při deformaci 6″). Počáteční odolnost proti vtlačování nesmí být méně než 10 000 N (2 250 lb). S6.1.2 Střední odolnost proti vtlačování (průměrná síla při deformaci 12″). Střední odolnost proti vtlačování nesmí být menší než 15 569 N (3 500 lb). S6.1.3 Maximální odolnost proti vtlačování (kdykoliv během zkoušky do max. deformace 18″). Maximální odolnost proti vtlačování nesmí být menší než dvojnásobek pohotovostní hmotnosti vozidla nebo 31 138 N (7 000 lb), podle toho, co je menší. S6.2 Se sedadly nainstalovan ými ve vozidle S6.2.1 Počáteční odolnost proti vtlačování (průměrná síla při deformaci 6″). Počáteční odolnost proti vtlačování nesmí být méně než 10 000 N (2 250 lb). S6.2.2 Střední odolnost proti vtlačování (průměrná síla při deformaci 12″). Střední odolnost proti vtlačování nesmí být menší než 19 460 N (4,375 lb). S6.2.3 Maximální odolnost proti vtlačování (kdykoliv během zkoušky do max. deformace 18″). Maximální odolnost proti vtlačování nesmí být menší než 3,5násobek pohotovostní hmotnosti vozidla nebo 53 378 N (12 000 lb), podle toho, co je menší. Zkušební zařízení SIRC Kromě výše uvedených zkoušek FMVSS 214 a 216 lze na našem zařízení dále zkoušet nárazníky pro nákladní vozidla dle předpisů EHK R93 (podjetí zpředu) a EHK R58 (podjetí zezadu), odtahové úchyty (nákladní vozidla a autobusy) dle nařízení (EU) č. 1005/2010, bezpečnostní klece do závodních automobilů dle FIA předpisů a částečně systémy ROPS u menších zemědělských a stavebních strojů. Technické parametry: max. síla tah/tlak: 200 kN pro zkoušky dveří, 125 kN pro zkoušky střechy, max. zdvih hydraulického válce: 800 mm, max výška vozidla pro zkoušky FMVSS 216: 2 100 mm. www.tuv-sud.cz Pevnostní zkoušky odolnosti karoserie osobního automobilu při převrácení (FMVSS 216 – roof crush resistance) komerč ní prezentace TESTOVÁNÍ Použité zkratky EHK – Evropská hospodářská komise FMVSS – Federal Motor Vehicle Safety Standard FOPS – Falling Object Protective Structure HPF – Head Positioning Fixture MKP – Metoda konečných prvků NHTSA – National Higway Traffic Safety Administration ROPS – Roll over Protective Structure SIRC – Side Intrusion & Roof Crush resistance test system
