|
5. listopadu 2003Pasivní bezpečnostpopis do detailu Vozidla posuzujeme z hlediska aktivní a pasivní bezpečnosti. Pod
pojem aktivní bezpečnost spadá výkon motoru, účinnost brzd, úroveň kompletního
podvozku, výkon osvětlení vozidla, výhled z vozidla. Tyto součásti nám
mají pomoci aktivně havárii zabránit, tzn. rychle odjet z kritického místa,
včas zastavit před překážkou a také nespadnout do příkopu. Do tohoto pojmu
je možné zařadit vše, co snižuje únavu a soustředění řidiče, tedy nízká
dobré odhlučnění, automatická klimatizace. Pojem pasivní bezpečnost obsahuje
vše, co zabrání zranění nebo úmrtí při nehodě, ať vznikla jakkoliv. „Aktivní
bezpečnost“ není zákonem definována jako bezpečnostní prvek, pasivní bezpečnost
ale ano. Brzdná účinnost, osvětlení vozidla a výhled z něj jsou sice sledované
veličiny, ale výkon motoru (často zcela nedostačující) a kvality podvozku
posuzuje pouze zákazník. Různé „losí testy“ nespadají do legislativy, výrobci
se jen snaží vyhovět nárokům různých občanských sdružení, které jim svými
nezávislými testy mohou udělat slušnou reklamu, nebo je silně zesměšnit.
On i sebelepší podvozek můžeme degradovat podřadnými pneumatikami a tak
nemůžeme po výrobci vyžadovat úplně vše.
Už z principu tvaru vozidla a fyzikálních zákonů nelze vyrobit
bezpečné auto, v kterém by jste vždy přežili jakoukoli havárii. Nejblíže
k tomu má nějaká kombinace tanku s raftem. Takže pokud nějaký výrobce tvrdí,
že jsou jeho auta bezpečná, nemluví tak docela pravdu.
Vozidla se od počátku konstruovala jako dopravní prostředky, které
měly umožnit přepravit osoby nebo náklad rychleji, než to dokázal koňský
povoz nebo vlak. Nejprve se jednalo hlavně o přepravní funkci, později
se začal dávat větší důraz také na komfort cestování, vozidla se vybavovala
topením a více se odhlučňovala. Počet vozidel na silnicích byl relativně
malý, dosahované rychlosti ještě menší, stav vozovek, z nichž mnoho nemělo
bezprašný povrch, větší rychlost tak jako tak neumožňoval. Ne každý si
mohl dovolit vlastnit automobil, bohatí zase nechtěli sami řídit a tak
si najímali zkušené řidiče, kteří byli zároveň i automechaniky. Takový
řidič jezdil velmi obezřetně, nechtěl přijít o místo. Kromě toho měl i
jakési nadání nepadat s autem do příkopu. Proto bylo daleko méně nehod
na silnicích jak v absolutních číslech, tak v přepočtu na ujeté kilometry.
Pokud již k nehodě došlo, v nízkých rychlostech se často nic vážného nestalo
a pokud se stalo, bylo to přičítáno riziku jízdy vozidlem. Statisticky
docházelo více ke zraněním osob mimo vozidlo díky jejich střetu s vozidlem
a tak nikoho nenapadlo starat se o bezpečí „viníků“ uvnitř vozu. Z tohoto
důvodu se jaksi bezpečnostní otázky neřešily, vzhledem k nízké technické
úrovni tehdejších vozidel se každý výrobce spíše snažil zaujmout zákazníka
nějakou technickou novinkou, která zvýšila výkon motoru nebo komfort cestování,
otázka bezpečnosti posádky skutečně nebyla na pořadu dne.
Problematika pasivní bezpečnosti byla poprvé řešena v USA. V padesátých
letech se tam vyráběla auta z pohledu ochrany posádky velmi nebezpečná,
dokonce některé typy svou konstrukcí následky havárií zhoršovaly. Při haváriích
se často vozidla doslova rozpadla, průniky řídící hřídele do prostoru pro
posádku byly maximálně možné atd. Tehdy tomu nikdo nevěnoval zvláštní pozornost,
přibývající mrtví byli bráni jako daň stále se zvyšujícímu počtu vozidel
a houstnoucímu provozu. Až se našel jeden človíček, kterému nebyl hrozivě
vzrůstající počet obětí lhostejný a tak začal s výzkumem. Jeho jméno a
tituly si už nevzpomenu, ale každopádně patřil k lidem v automobilové branži
relativně známým. Začal shromažďovat všemožné údaje o nehodách, což nebylo
v té době zrovna v módě, prostě se jen konstatovalo že k nehodě došlo,
kdo ji zavinil a počet zraněných a mrtvých. Na základě takto získaných
údajů vyhodnotil chyby konstrukcí většiny tehdy vyráběných vozidel a stanovil
základní kritéria pro ochranu posádky, které jsou platné dodnes. Aby svoje
tvrzení mohl doložit konkrétními údaji, zkonstruoval několik měřících přístrojů
na měření odolnosti lidského organizmu proti nárazům. Protože nechtěl riskovat
zdraví ostatních lidí včetně dobrovolníků, sám se na těchto přístrojích
nechal otloukat různými závažími, prováděl nárazové zkoušky v upoutaném
i neupoutaném stavu atd. Normální člověk by se asi do těchto přístrojů
– aniž by měl záruku toho, že to přežije bez úhony – sám od sebe neposadil,
také už nikdo po něm takové zkoušky na živých lidech neprováděl. Z těchto
zkoušek vyšly první výsledky odolnosti jednotlivých orgánů lidského těla,
podle nichž navrhl první úpravy konstrukce osobních vozidel. (Tyto hodnoty
byly zpřesněny až po zavedení známých „crash test dummies“ – figurín, které
byly vybaveny čidly na mnoha místech „těla“ a nahrazovaly živou posádku,
kdy bylo možné testovat až za mez únosnosti lidského organizmu.) Po zveřejnění
výsledků začal zdlouhavý boj s všemocnými výrobci automobilů v USA, kteří
se zuby nehty bránili jakýmkoli změnám, které by jednak mohly mít za následek
sérii žalob a dále zvyšovaly náklady na vývoj a výrobu. Nakonec se sice
podařilo dosáhnout změny v chápání pojmu bezpečnosti vozidel (za cenu příkazu
vlády), ale na druhé straně tupost Američanů, kteří odmítali pod heslem
omezování osobní svobody používat bezpečnostní prvky, jako bezpečnostní
pásy a opěrky hlavy, znesnadňovaly využití těchto prvků v automobilech.
Každopádně došlo k výraznému pokroku, který se velmi rychle rozšířil do
Evropy a zbytku světa.
Z výsledků testů na vlastní osobě uvedený človíček vyvodil následující
pravidla:
Z pohledu běžných cestovních rychlostí se zdá hodnota 48 - 56
km/h velmi nízká. Ano, je nízká, ale ono to jinak nejde. Tato rychlost
zaručuje, že posádka vozidla náraz přežije bez zranění. Opakuji – bez zranění.
Při nárazech nad touto hranicí může dojít ke zranění osob, čím větší rozdíl
v rychlosti bude, tím budou zranění závažnější, až nastane smrt. Na přelomu
šedesátých a sedmdesátých let se Volvo (nebo Mercedes, už si přesně nevzpomínám
a přesná informace zplesnivěla se spoustou další literatury po zatečení
vody) snažilo vytvořit vozidlo, které by mělo tuto hranici 65 km/h vpředu
a asi 50 km/h vzadu. Viděl jsem výsledek – obrovské převisy z obou stran
vozidla, vzhled byl silně neestetický, výrazně se zvýšila jeho hmotnost.
Tím to skončilo, jasně se ukázalo, že tudy cesta nevede. Zůstalo u předpokladu,
že prostě všechno nejde a že nárazy v tak velkých rychlostech, aniž by
vozidlo nebrzdilo, jsou ojedinělé. Podle statistiky je většina nárazů v
rychlostech nižších, než je běžná cestovní rychlost (bráno cca 90 km/h
na silnicích nedálničního charakteru), protože se řidič snaží intenzivně
brzdit. Také je známé a dokonce i bývalým soutěžákem (jestli si dobře vzpomínám,
tak to byl Munari (nebo Mäkkinen?)) dokázáno, že skutečné hodnoty, které
organizmus snese, jsou vyšší, než udávají výsledky od „dumíků“. Munari
s sebou nechal praštit o zeď v 90 km/h a vylezl jen silně otřesený, ale
nezraněný. Ovšem byl to trénovaný sportovec upoutaný šestibodovými pásy.
(Vysvětloval to tím, že se organizmus před nárazem snaží nějak napnout
a „nastavit se protinárazově“, tím je možné vysvětlit méně mrtvých, než
by odpovídalo „vypočteným“ hodnotám. Pokud se díváte na závody formule
1, piloti většinou přežijí havárie z dost velkých rychlostí zcela nezraněni,
nebo jen s drobnými poraněními nohou nebo rukou. Kokpit zůstává díky použití
kevlaru nepoškozen a bariéry z pneumatik „prodlouží“ deformační zónu.)
Podle zažitých zvyklostí se rychlost nad 90 km/h v případě nárazu na pevnou
překážku považuje za smrtelnou, úmrtí osob značně převažuje nad pouhým
zraněním. Většinou způsobí smrt značně zdemolovaná karosérie, která už
v těchto rychlostech nezajistí prostor pro přežití posádky. Problém kritického
přetížení nastává pouze u tvrdých nárazů do pevných překážek nebo velkých
a těžkých osobních nebo nákladních vozidel, pokud vozidlo skončí nějak
v příkopu, většinou se nezastaví ihned a energie nárazu se rozloží na dlouhou
trasu při přeorávání hlíny. Je tedy možné, že lze přežít bez úhony i havárii
v rychlostech vysoko nad 100 km/h, záleží jen na shodě okolností (lepší
je udělat deset kotrmelců, než jednou tvrdě narazit). Větším problémem
je často neposkytnutí pomoci zraněným včas (nebo dokonce vůbec ne, hlavně
že okolo stála spousta čumilů, kteří nechali posádku vykrvácet nebo udusit
zapadlým jazykem – vůbec jim nevadilo, že neposkytnutí pomoci je trestné),
v době předmobilové dosti častý jev, protože nebylo jednoduché neprodleně
zavolat sanitku. Po nárazu je člověk silně otřesený a nějakou dobu trvá
i trénovaným sportovcům, než přijdou trochu k sobě a jsou schopni nějaké
rozumné činnosti. Mnoho lidí po větším nárazu ztratí vědomí, které může
trvat i desítky minut. Pokud začne vozidlo hořet, zemřou takto i lidé,
kteří nemusí být jinak zraněni (proto je požadavek na nemožnost vznícení
vozidla).
Jelikož odolnost lidského organizmu má své meze, nelze vyrobit vozidlo
absolutně bezpečné za všech okolností (i sebelepší vozidlo těžko ochrání
posádku při pádu do 50-ti metrové propasti). Jak víme z fyziky, síly rostou
se čtvercem rychlosti a tak by se např. deformační zóny pro zachycení nárazu
v rychlosti 150 km/h prodloužily na několik metrů. Při nárazu vozidla do
pevné překážky dojde k přetížení organizmů členů posádky, které pokud překročí
kritické hodnoty pro jednotlivé orgány, způsobí jejich poškození, např.
jejich tzv. utržením nebo roztržením (dospělý člověk při takovém nárazu
jakoby vážil až dvě tuny). Zvláštním případem je srdce, které může v případě
naplnění krví v době nárazu tato krev roztrhnout, ačkoli jiný orgán postižen
nebude. (Takový případ se stal u závodní posádky PAL Magnetonu Kroměříž
Zedník – Holub někdy v osmdesátých letech, kdy při nárazu do stromu spolujezdec
tímto způsobem zemřel. Jinak neměl na sobě škrábanec ani jiné vnitřní zranění.)
Nejodolnější částí těla je hlava, která vydrží přetížení až 33 g (platí
pro dobu trvání přetížení, která přichází v autě do úvahy, potom mozek
vystříkne přes oči ven). Ostatní vnitřní orgány vydrží méně, konstrukce
bezpečnostních prvků musí být zvolena podle nejméně odolného orgánu v těle.
(Platí, že čím kratší je doba trvání přetížení, tím větší hodnotu orgán
snese. U hlavy je to až 80 g/max. 0,003 s. Snahou dnešních konstrukcí vozidel
je zabezpečit hodnotu pod 12 g, protože pro mnoho vnitřních orgánů je toto
číslo kritické.)
Podle těchto předpisů bylo nutné překonstruovat celé vozidlo. Vyztužení
kabiny – hlavně podlahy, střechy a úprava zámků nebyly neřešitelný problém,
horší to bylo s pronikáním různých dílů do kabiny vozidla. Prvním krokem
bylo zavedení kloubových hřídelů volantu, později došlo ke změně konstrukce
pedálů a uchycení motoru, který se při nárazu zasouvá pod vozidlo. (Dnes
jsou některá vozidla vybavována upravenou pedálovou skupinou, která se
při nárazu odpojí od karosérie a minimalizuje riziko poranění dolních končetin.)
Celá přední část vozidla musí absorbovat energii nárazu, což vyžaduje při
uvedené rychlosti deformační zónu minimálně 660 mm dlouhou (ovšem k tomu
je nutné připočítat účinek protažení bezpečnostních pásů, takže tělo má
k dispozici asi 800 mm). Pokud se podaří vytvořit zóna delší, je rozložení
zpoždění příznivější a účinek na posádku menší. Deformovat se může pouze
měkký díl, tedy různé plechy – blatníky vnitřní i vnější, kapota, chladič,
přední maska a částečně i nárazník. Tuhý motor je spíše noční můrou konstruktérů,
než prvkem napomáhající příznivému rozložení hodnot zpoždění, motor je
tedy velmi omezujícím činitelem pro vytvoření správné deformační zóny.
Z tohoto pohledu jsou na tom nejlépe vozidla s motorem uloženými před zadní
nápravou, nebo vzadu. Přední část vozu není ničím nepoddajným omezována
a lze ji tedy řešit optimálněji. Není důležité, jak moc je při nárazu deformační
část vozidla zmuchlaná, důležité je dosažení nízkých hodnot přetížení v
kabině a neporušenost prostoru pro posádku. Dříve (a není tomu tak dávno)
často vyzdvihovaná odolnost vozidla proti poškození při nárazu je tedy
špatným znamením o úrovni pasivní bezpečnosti. Stal se případ střetu Volhy
24 a nové Š 100 v relativně nízké rychlosti okolo 35 km/h, kdy Volha byla
„trochu poškrábaná“ a stovka byla na odpis – každý neškodovák se vysmíval,
„co mu z toho auta zbylo“ a nějak si neuvědomil, že majitel škodovky odešel
po svých a řidič Volhy byl s těžkými zraněními obličeje a břicha (Volha
tehdy měla výjimku na bezpečnostní pásy z důvodu umístění ruční brzdy pod
volantem, kdy osoba připoutaná tehdy pouze pevnými bezpečnostními pásy
nebyla schopná dosáhnout na rukojeť a tak ve vozidle nebyly vůbec namontovány)
odvezen do nemocnice.
Dnešní vozidla se samonosnými karosériemi umožňují řešit deformační
zóny s programovou účinností, kdy se zpoždění rovnoměrně rozděluje na celou
dobu deformace. Pomocí počítače se dá s velkou přesností navrhnout deformační
zóna tak, že následné zkoušky s hotovým vozidlem pouze potvrdí vypočítané
hodnoty. Nárazové zkoušky se provádí hlavně pro kontrolu, jestli při zadávání
řešení do počítače nedošlo k chybě. Celá deformační zóna je optimalizována
z hlediska sil, které budou při plném i přesazeném nárazu na vozidlo působit.
Kromě různě silných plechů se používá vhodný tvar deformačních prvků. Důležité
je vytvořit zónu sice příčně velmi tuhou a pevnou, ale na druhé straně
podélně poddajnou. Příčná tuhost je nutná z hlediska uložení přední nápravy
a přenosu sil při přesazeném nárazu i do nezasažené části. Tuhost oblasti
přední masky je důležitá, aby se při nárazu do úzké překážky (sloupy, stromy
– nejhorší možné zatížení) celý předek nezkroutil okolo jednoho bodu (stejně
se zkroutí) a tak by se změnil vektor sil působící na podélné deformační
prvky. Každopádně nelze vyřešit všechny možné typy a úhly nárazů, proto
bude vždy určité riziko, že deformační zóna částečně selže. Nejhorší případy
jsou nárazy z boku (kde se jen velmi těžko nějaká funkční deformační zóna
vytváří), nebo pod úhlem na přední sloupek. Také korozivní odolnost materiálu
deformační zóny je velmi důležitá, částečně zkorodovaný plech nemůže mít
takové absorpční vlastnosti, jako plech nový. Uložení motoru vpředu podélně
a pohon zadní nápravy je také problém, protože směr působení síly při čelním
nárazu se přenáší přes motor, převodovku a kardan na zadní nápravu, tedy
dost nepoddajnou soustavou. Z tohoto důvodu se motor a převodovka ukládají
pod mírným úhlem zadní části dolů, aby se celá sestava nějak (ovšem definovaně)
zkroutila pod vozidlo. Uložení motoru a převodovky tedy musí být natolik
měkké, aby se poháněcí soustava lehce utrhla a negativně neovlivňovala
deformaci přídě.
Boční deformační zóna – jak vyplývá s předešlého textu, nelze vytvořit
stejně hodnotnou boční deformační zónu, jakou má třeba jen zadní část vozu,
protože by se nepřípustně zvýšila šířka vozu. Proto jsou všechna vozidla
z boku velmi zranitelná, malé vozy vlastně žádnou boční ochrannou zónu
nemají. Deformační zóna je velmi malá, je spíše snaha o vyztužení boku
proti nadměrné deformaci za účelem zachování prostoru pro přežití posádky.
Z tohoto důvodu se zesiluje konstrukce dveří a prahů. Více tam udělat nelze.
Větší a tudíž širší vozidla jsou na tom lépe, než vozidla malá.
Nárazníky vozidel mají za úkol zachytit a rozložit náraz na celou přední
část vozidla, musí být tedy dostatečně tuhé a pevné. Dříve se vyráběly
z pochromované oceli, dnes jsou pouhým výliskem z ocelového plechu, který
překrývá plastový kryt, zlepšující aerodynamiku. Nynější provedení nárazníků
je sice velmi aerodynamické a estetické, ale díky neodolnému plastu, navíc
nastříkanému v barvě vozu, stačí i malý náraz a drahý plastový kryt je
zničen. Každé vozidlo musí mít nárazník vpředu a vzadu. Byla snaha sjednotit
výšku nárazníků z důvodu omezení škod při srážkách hlavně v městském provozu,
ke sjednocení nedošlo a bylo by to stejně neúčinné. Při brzdění se přední
část vozidla skloní dolů a zadní část se automaticky nadzvedne (pokud někdo
před vámi zabrzdí a vy to už neubrzdíte, vždy se zasunete pod jeho záď),
takže pro správnou funkci by měl být přední nárazník o dost výše, než nárazník
zadní, což by nepříznivě ovlivňovalo aerodynamiku a estetické ztvárnění
vozidel.
Kromě pasivní ochrany posádky uvnitř vozu se posuzuje působení vozidla
při střetu s chodcem. Během sedmdesátých let zmizely z vozidel všechny
ostré výčnělky (vystouplé kliky, ozdobné elementy), které by mohly při
střetu s chodcem zvýšit riziko nebo následek střetu. Posuzuje se i tuhost
kapoty v místě, kde většinou naráží hlava chodce při přímém střetu s vozidlem.
Karosérie by neměla mít žádná místa, kde by se mohla zaklínit končetina
osoby a následně těžce zraněna (až amputována). Z tohoto pohledu různé
spoilery, které mají mřížky s velkými otvory nebo dokonce dutá uzavřená
zadní křídla, neodpovídají těmto požadavkům a je mi celkem záhadou, že
jsou k provozu schvalovány. Výsledky testů střetů vozidel s chodci nepatří
zrovna do silných stránek většiny vozů. Zatím na tuto stránku pasivní bezpečnosti
není dáván velký důraz, střet vozidla s chodcem nepatří mezi statisticky
výrazné veličiny, ačkoli následky bývají velmi vážné. Úrazy takto vzniklé
jsou tzv. druhotného působení, ke zranění většinou dochází až po nárazu
těla odhozeného vozidlem na pevnou překážku, nebo jeho přejetím.
Vývojové snahy:
Odněkud z Maďarska přišla už koncem sedmdesátých let velmi zajímavá
konstrukce bezpečného automobilu, kde kabina s posádkou nebyla pevnou součástí
vozidla, ale seděla v jakési prohlubni podvozku, který obsahoval pohonnou
jednotku, nápravy s brzdami a deformační zóny. Kabina byla upevněna přes
hydraulické tlumiče zvláštní konstrukce. Při nárazu se kabina po překročení
určité hranice přetížení při deformaci zón přes odpor tlumičů vyhoupla
z prohlubně dopředu nahoru a tím prodloužila deformační zónu, snížilo se
tak vzniklé zpoždění a posádka snesla bez pohromy náraz z rychlosti až
80 km/h. Kabina zůstala nepoškozena, hřídel od volantu měl zvláštní konstrukci
a pedály měly hydraulické propojení hadicemi, neomezovaly tedy pohyb kabiny
vůči podvozku. Viděl jsem nějaké nákresy, jestli bylo takové vozidlo vyrobeno
a vyzkoušeno, to už jsem se nedozvěděl.
Crash test dummy (figurína pro destruktivní testy):
Tento pojem se začal dostávat do podvědomí veřejnosti v sedmdesátých
letech, kdy již nestačily hodnoty získané na živém člověku (viz výše).
Někde tajně používané mrtvoly (dobrovolníci, kteří přenechali svoje tělo
po smrti k výzkumným účelům) byly použitelné pouze jednou až dvakrát a
práce s nimi nebyla pro techniky dvakrát příjemná. Dummies jsou figuríny
dospělých osoby obou pohlaví, u nichž se dbá na správné proporce a hmotnosti
jednotlivých částí těla, kloubová spojení jednotlivých končetin jsou totožné
s člověkem. První dummies byly pouze dospělé osoby, teprve o dost později
se objevily i dětská provedení. Neměly téměř žádná čidla, rychlokamerou
se snímal pohyb dummies ve vozidle při nárazu a na základě toho se upravovala
konstrukce vozu. Tyto testy nebyly ale brzy dostačující a tak byl dummy
zdokonalen. Díky rozvoji počítačů bylo možné vyhodnocovat v reálném čase
mnoho veličin díky mnoha čidlům, kterými byl následně dummy vybaven. Protože
se dummy při nárazu chová podobně jako člověk, bylo možné zdokonalit bezpečnostní
prvky včetně úpravy vnitřního prostoru, kde se musely upravit tvary mnoha
dílů z důvodu zabránění styku končetin s nepoddajnými částmi karosérie
nebo palubní desky. Výhodou dummies je jejich mechanická odolnost a tedy
možnost mnohonásobného použití. Dummies se také postupně vyvíjí, přibývají
velikosti a hmotnosti, zvyšuje se počet čidel. Přínos dummies bezpečnosti
je daleko vyšší, než si neznalý člověk představuje.
Bezpečnostní pásy:
(Jinak vůbec prvním člověkem, který použil něco jako bezpečnostní pás,
byl jakýsi závodník tehdejších formulových vozů už před první světovou
válkou, kdy se připoutal k sedačce širokým koženým opaskem. Tehdy se závodilo
s otevřenými vozy a tento závodník měl problémy se udržet na sedačce při
jízdě po nerovnostech a tak si takto vypomohl. Nešlo tedy o bezpečnostní
funkci jako takovou, ale prý to účel splnilo.)
Všechny úpravy, které jsou provedeny na vozidle nejsou k ničemu, pokud
není posádka vozidla nějak fixována k sedačkám. Rozborem pohybu lidského
těla při čelním nárazu, kdy se nejdříve částečně zasune pod přístrojovou
desku, potom se zvedne horní polovina těla o zapřené nohy o pedály, narazí
hrudníkem na volant a nakonec hlavou prorazí čelní sklo při vzniku přetížení
až 98 g a potom se vrátí zpět do sedačky s nebezpečným zakmitnutím hlavy
vzad, se dospělo k závěru, že tělo musí být k sedačce připoutáno tak, aby
k tomuto pohybu a v takovém rozsahu nedošlo. Podobný průběh má pohyb těla
i při nárazu zezadu, kdy se nejprve tělo prohne dozadu, hlava se nebezpečně
zakloní a potom je tělo vrženo dopředu s podobným průběhem, jaký má při
čelním nárazu, jen pohyb hlavy je výrazně nebezpečnější pro přežití. Pokud
takový náraz člověk přežije, má velké množství zlomenin a dalších vnitřních
poranění včetně vážného zranění hlavy a krční páteře. Neupoutaná osoba
bez opěrky hlavy je ohrožována smrtí již při rychlostech okolo 19 – 20
km/h.
Porovnání pevných a samonavíjecích pásů – pokud je pevný pás správně
seřízen, omezuje sice pohyb pasažéra, ale na druhé straně dlouho vedl v
účinnosti ochrany. Pracoval totiž bez zpoždění. Samonavíjecí pás sice dává
větší svobodu pohybu, ale jeho záchytná účinnost je o něco nižší, protože
se vždy malá část pásu odvine, než dojde k zablokování mechanizmu a tak
se ztrácí určitý čas do náběhu funkce. Není to sice markantní rozdíl a
podle měření vyhovuje, ale něco na tom bude, protože nyní se tyto pásy
doplňují tzv. předpínači. Pás se při nárazu těla o nějakou vzdálenost (15
– 20cm) protáhne, což přispívá na jedné straně k omezení maximálního zpoždění
a přičítá se k délce deformační zóny, na druhé straně ale pouští tělo dále
k volantu a přístrojové desce. U samonavíjecích pásů je tato funkce stejná,
kromě toho zpoždění náběhu umožní větší pohyb těla směrem vpřed. Předpínač
je vlastně přídavný mechanizmus, která pomocí pyrotechnické patrony přemístí
samonavíjecí mechanizmus o předem nastavenou vzdálenost proti pohybu pásu
a tak eliminuje vliv zpoždění náběhu. Předpínače se montují spolu s airbagy,
jsou řízeny společnou jednotkou. Pás se po havárii musí vyměnit, protože
protažení je nevratné a tedy při případném dalším nárazu bude držet tělo
natvrdo (ale nepřetrhne se ani teď), což může vést ke zraněním. U pásů
s předpínači je výměna po aktivaci nutná, protože mechanizmus předpínače
je konstruován „na jedno použití“.
Bezpečnostní pásy se nejdříve používaly pouze u předních sedadel, resp.
byly předepsány pouze pro přední sedadla. Zcela logicky se později předepsaly
pásy i na sedadla zadní (od října 1986 se musely vybavovat nově uváděná
vozidla do provozu zadními pásy i u nás, Favorit měl již pásy a opěrky
hlavy ve všech provedeních na všech sedadlech, opěrka chyběla pouze na
zadním prostředním). Pasažéři na zadních sedadlech totiž při nárazu přirazí
opěradlo nebo i celou sedačku na osoby na předních sedadlech. Dojde tím
k překročení hodnot pevnosti lidského těla osob na předních sedadlech a
také ke zraněním, a to i velmi vážným, neupoutaných osob na sedadlech zadních.
Jak to vše probíhá je notoricky známé z kamerových záběrů ze zkoušek vývojových
pracovišť a státních zkušeben. Platný předpis proto stanoví, že pokud je
vozidlo vybaveno bezpečnostními prvky, je povinností všech pasažérů tyto
použít a za jejich správné nastavení a seřízení zodpovídá řidič vozidla.
Bezpečnostními prvky nejsou jenom bezpečnostní pásy, ale i opěrky hlavy,
airbagy atd.
Bezpečnostní pásy můžeme ještě rozdělit podle počtu bodů, v kterých
jsou připevněny k vozidlu. Nejčastěji jsou používány pásy tříbodové, kdy
jeden bod je nahoře nad ramenem a další dva po stranách sedačky. Pás tedy
vede úhlopříčkou přes tělo od ramena přes hrudník k pasu, kde je pod úrovní
sedadla uchycen a kde je také spona se zámkem, odtud vede přes břicho na
protilehlou stranu sedačky, kde je třetí upevňovací bod. Horní kotvící
bod je dnes proveden jako výškově stavitelný pro dosažení optimální polohy
pásy na těle, pás se nesmí dotýkat krku (jeho velmi tvrdá hrana může způsobit
proříznutí krčních tepen). Dříve byly upevňovací body vytvářeny na karosérii,
toto řešení ale neumožní optimální polohu pásů na těle při různém nastavení
vzdálenosti sedadla od volantu. U nových konstrukcí se upravila konstrukce
sedadla a jeho uchycení a některé body se umísťují přímo na ní. U zadních
sedadel se kromě dvou tříbodových pásů používá jeden pás dvoubodový, který
se zapíná přes břicho a nebývá samonavíjecí. Montuje se na prostřední sedačku.
Jeho účinek není optimální, ale je to lepší než nic. Tříbodové a dvoubodové
pásy se předepisují u sériových vozidel, závodní vozidla používají pásy
čtyř a vícebodové. Čtyřbodové pásy mají horní úchyty dva a nasazují se
na tělo podobně jako šle, přes břicho se spojí sponou se zámkem (podobně
jsou řešeny pásy dětských sedaček). Nevyrábějí se v samonavíjecím provedení,
zde ke střídání řidičů nedochází a tak pevné provedení je plně vyhovující.
Šestibodové pásy jsou čtyřbodové pásy rozšířené o upevnění stehen.
Automatické zapínání bezpečnostních pásů se v Evropě moc neuchytilo,
nebo nebylo požadováno z důvodu větší disciplíny evropských řidičů. Několik
automatických mechanizmů se zkoušelo s větším či menším úspěchem. V USA
jsou k vidění tříbodové pásy na novějších vozidlech, kdy není horní úchyt
pásů ve středním sloupku, ale v zadní hraně okenního rámu, je tedy pohyblivý
a pomocí motorového pohonu se při otevírání dveří rychle přemístí horní
částí okenního rámu vpřed, při zavření zase naopak. Pásy tedy nemají klasický
zámek, všechny tři body jsou napevno. Celá tato konstrukce je ale dost
těžkopádná a způsobuje komplikace při pevnostním návrhu okenního rámu,
také při větším poškození dveří nemusí být možné pásy jednoduše uvolnit.
Každopádně všechny ostatní zkoušené systémy se do praxe nedostaly.
Zapínání bezpečnostních pásů – protože nynější předpis zcela jasně definuje,
že jsme povinni použít bezpečnostní pás vždy, i když jedeme za roh pro
rohlíky, je dobré mít zautomatizovaný pohyb rukou při zapínání pásů. Často
vidím spoustu zcela zbytečných pohybů při manipulaci s pásy, proto doporučuji
následující postup:
• po usazení za volantem uchopím PRAVOU rukou přes levé rameno sponu
pásu a vláčným pohybem vytahuji pás směrem k pravému okraji volantu, levou
rukou napomáhám odvinování horní části popruhu, protože pohyb pouze pravé
ruky na to většinou nestačí
Celá operace je otázkou dvou - tří sekund.
Několikrát jsem slyšel od řidičů, že se zásadně nepřipoutávají, protože
jim to, že nebyli upoutáni, zachránilo život. Že vypadli z auta a auto
někam hluboko spadlo, nebo že ten, kdo byl připoután, nemohl pásy rozepnout
a v autě uhořel (nějak jim nedošlo, že pokud by nebyl upoutaný, uhořel
by stejně, protože by pravděpodobně byl těžce zraněný bez možnosti pohybu).
Takových případů je nepatrné množství, nevím co budou říkat, až nikam nespadnou,
ale někdo to do nich napálí. Nebo stupidní „Já jezdím opatrně“. Můžeš jezdit
sebeopatrněji, nikde není napsáno, že do tebe nějaký ožrala nenarazí (ti
tři policisté v Českém Těšíně také zrovna neriskovali a jak to dopadlo).
A ani do tebe nemusí nikdo narazit, stačí roztržení přední pneumatiky nebo
náledí za horizontem atd. Zatím pásy toho zachránily více, než nezachránily
a podle toho by se měl každý řídit. Desetitisíce hodin výzkumů a testů
bezpečnostních prvků jediným neupoutáním přijdou při havárii vniveč. (Jak
jsem řekl, lidské tělo při nárazu „váží“ asi dvě tuny a neznám nikoho,
kdo by takovou hmotnost dokázal zadržet vlastními končetinami, Samson byl
jenom jeden…)
Opěrky hlavy:
Opěrka hlavy je stejně důležitým bezpečnostním prvkem, jako bezpečnostní
pás. Správně seřízená zabraňuje nadměrnému záklonu hlavy při nárazu zezadu
a také zpětnému překmitnutí hlavy při pohybu těla zpět do sedačky při nárazu
čelním (popsáno výše). V takových případech nedokáží svaly na krku udržet
těžkou hlavu v bezpečné poloze a může dojít ke zlomení vazu. Opěrky hlavy
byly u nás legislativou dost dlouho opomíjený bezpečnostní prvek a k uzákonění
používání opěrek došlo až koncem osmdesátých let, myslím, že to bylo s
náběhem povinnosti montovat do nově uváděných vozidel do provozu zadní
bezpečnostní pásy. Do té doby se dodávaly pouze na přání nebo do dražších
modelů. Opěrky se svého času vyráběly jako doplňkový díl, který se shora
nasadil na opěradlo sedadla a byl fixován zády sedící osoby. Moc pevně
sice na opěradlech nedržely, ale bylo to lepší, než tam nemít nic (samy
od sebe ale z opěradla nespadly). Dnes jsou opěrky často integrovány přímo
do opěradla a nejdou odejmout, což sice omezuje např. lůžkovou úpravu,
ale na druhé straně zabraňuje svévolné a nežádoucí manipulaci s ní. Ovšem
odnímatelné opěrky hlavy stále převažují.
Nejdůležitější pro funkci opěrky hlavy je její správné seřízení. Dost
dlouho doporučovaná poloha, kdy styčný bod hlavy s opěrkou „ve výši očí“
se dnes změnila na bod ve výši horní části hlavy, tedy o cca 7 cm výše.
Podle testů a praktických zkušeností totiž při čelním nárazu se i připoutaná
osoba vlivem prodloužení pásu a pohybu karosérie vrací do sedadla po vyšší
trajektorii, než se pohybovala vpřed. Je to dobře vidět při zpomalených
záběrech crash testů, kdy hlavy na opěrku narážejí na horní hraně, což
je nežádoucí. Opěrka by neměla bránit volnému pohybu hlavy za jízdy, ale
mezi hlavou a opěrkou by měla být co nejmenší vzdálenost.
Posledním vylepšením funkce opěrky hlavy je její tzv. aktivní provedení,
kdy se pomocí zvláštního mechanizmu v opěradle při silném stlačení opěrka
vysune proti pohybu hlavy a tak zachytí její pohyb dříve, než je tomu při
statickém provedení opěrky. Je to nějaký švédský patent, mám dojem že s
tím přišel SAAB.
Airbagy – vzduchové vaky:
Jejich vývoj začal v USA jako náhrada bezpečnostních pásů, které odmítali
Američané používat. V principu jde o nafukovací vak, který se aktivuje
při nárazu přesahující určitou hodnotu zpoždění. Airbag se musí naplnit
v čase kratším, než který odpovídá pohybu těla od opěradla k přední straně
vaku v nafouknutém stavu, což má na metodu plnění airbagu velké nároky.
Klasické plnění stlačeným plynem je nedostačující, proto se používá speciální
pyrotechnická patrona s látkou, která při zapálení vyvíjí obrovské množství
plynu za nezvykle krátkou dobu. Airbag je v klidu složen do velmi malého
objemu a umisťuje se do středu volantu a do palubní desky před spolujezdce.
Při nárazu vozidla elektronika příslušná řízení airbagu vyhodnotí zpomalení
a pokud přesáhne kritickou hodnotu (většinou náraz nad 20 km/h), zapálí
pyropatronu, jejíž obsah bleskově nafoukne airbag, do kterého potom naráží
tělo chráněné osoby. Nafouknutí airbagu za tak krátký čas s sebou nese
silný akustický projev, člověka to často ohluší. Nafouknutý airbag při
určité deformaci kabiny může způsobit zablokování těla v nepřirozené poloze,
případně i jeho udušení, ale hlavně jde o vzduchovou pružinu, která vymrští
tělo zpět do opěradla a tím zvýší přetížení. Proto se ihned po nafouknutí
aktivuje vypouštěcí ventil, přes který uniká plyn z airbagu ven, airbag
se přestane chovat jakou pneumatická pružina prakticky okamžitě. Plyn není
toxický, nehrozí tedy otrava posádky. (Dnešní airbagy mají odpouštění plynu
řízeno dvoufázově, nejprve jen trochu a teprve za delší čas úplně.) Tím
funkce airbagu končí. Airbag nelze použít opětovně, po opravě vozidla se
montuje vždy nový. Je to dáno tím, že je obtížně proveditelné složit již
jednou aktivovaný vak do přesně stejného tvaru a tím hrozí jeho selhání
(změna tvaru při nafukování, časové opoždění), či roztržení při nafukování.
Airbagy se začaly používat nejdříve u předních sedadel, nyní je zcela
běžné používání airbagu u sedadel zadních a dokonce existují i airbagy
boční, které chrání posádku při nárazu z boku (velmi důležité, protože
z boku jsou nejčastěji ve výši hlavy tvrdá okna netlumící náraz a i malé
ťuknutí může způsobit vážný úraz nebo smrt). Boční airbagy mají různá provedení
výsledného tvaru podle zkoušek výrobce na konkrétním typu vozidla a jeho
cenové kategorii, proto se můžeme setkat s jednoduchými tvary vaku až po
záclonové provedení, kdy jeho plocha prakticky zabírá celé boční okno a
střední sloupek. Osazení automobilu osmi airbagy se stává zcela běžnou
realitou. (Možná přijde doba, kdy budeme muset mít v autech bez bočních
airbagů ochranné přilby… je vskutku dosti bolestivé praštit se vlastní
hlavou o hlavu spolujezdce.)
U airbagů rozlišujeme provedení pro USA a Evropu se zbytkem světa. Americké
airbagy mají větší objem z důvodu nepoužívání bezpečnostních pásů (ačkoli
jsou jimi všechna americká vozidla vybavována), kdy musí zachytit větší
síly. Evropské provedení je asi objemově o třetinu menší, protože se používají
výhradně v součinnosti s bezpečnostními pásy, které velkou část zatížení
zachytí. Airbagy v Evropě slouží hlavně pro ochranu hlavy a hrudníku před
nárazem do pevných překážek (volant, palubní deska, čelní sklo).
Airbagy mají omezenou životnost, musí se po určité době vyměnit
bez ohledu na to, jestli se někdy aktivovaly. Většinou se jedná o dobu
mezi 10 a 15-ti lety, hodnotu udává výrobce vozidla.
Jde vlastně o dětské autosedačky, které se používají pro přepravu
osob s hmotností nižší, než 36 kg. Rozdělují se na tři kategorie podle
hmotnosti dítěte: 0 – 9 kg (sem patří i sedačky obrácené ke směru jízdy),
9 – 18 (někdy 25) kg, 18 -36 kg. Některé zádržné systémy jsou konstruovány
jako vícestupňové, kdy se po překročení určité hmotnosti dítěte odpojí
opěradlo sedačky a používá se pouze sedací část a bezpečnostní pásy ve
vozidle. Každý zádržný systém se musí do vozidla uchytit buď pomocí bezpečnostních
pásů pro dospělé, nebo nověji některé typy systémem ISOFIX (součást vozidla,
montuje se již v prvovýrobě). Dítě pod 18 kg se do sedačky posadí a připoutá
se vlastními pásy sedačky, které jsou řešený podobně jako pásy čtyřbodové.
Zádržný systém pro osoby nad 18 kg se skládá pouze ze sedáku, který zvedne
dítě do příslušné výšky, aby bylo možné připoutat normálními bezpečnostními
pásy. Sedák se fixuje spodní částí popruhu, procházející přes břicho dítěte.
Pro zajímavost – většina zádržných systémů i renomovaných značek jen tak
tak splňuje legislativní požadavky, některé funkce požadované nad rámec
zákona (hlavně ochrana před bočním nárazem) jsou zcela nedostačující. Je
smutné, že ti nejzranitelnější jsou chráněni nejméně. Každopádně je ale
nějaká dětská autosedačka lepší, než tam nemít vůbec nic.
Věci ve vozidle:
Velmi opomíjeným, ale o to významnějším nebezpečím, jsou volně uložené
věci ve vozidle. Zlozvyk odkládat na plochu před zadním oknem kdeco (nejčastěji
plata vajíček) může vést k vážnému poranění osob při čelním nárazu. Všechno
neupoutané se pohybuje původní rychlostí vpřed a taková plastová krabice
s jídlem dokáže způsobit velmi vážné zranění osob, nacházející se v trajektorii
jejího letu. Když jsem viděl jednu starou stopětku, sloužící jako „podnikatelské“
vozidlo, na jejíž ploše před zadním oknem leželo různé nářadí včetně kloubového
hasáku, myslel jsem si o rozumových schopnostech posádky tohoto auta své.
Před zadní okno nepatří nic, všechno se má dát do kufru a nebo maximálně
na podlahu před zadní sedadla (pokud tam nejsou přepravovány žádné osoby).
Neupoutané věci ve vozidle jsou nebezpečné také při převrácení vozidla,
zvláště pokud je těch kotrmelců více. Vozidla typu kombi, která nejsou
vybavována oddělovací mříží (která ale často není upevněna ke karosérii,
ale k zadním opěradlům, tedy úchytům neodlehčí), dost často trpí na málo
odolné úchyty zadních opěradel, kdy je dokáže těžší náklad při nárazu překonat
a zhoršit zatížení osob na zadních sedadlech, případně i sedadlech předních.
Nedávno provedený test odolnosti opěradel zadních sedadel v případě nehody
v SRN ukázal dost velké nedostatky i u vozidel renomovaných firem. Každopádně
všechny těžké věci dáváme co nejblíže k opěradlům, aby nedošlo k nárazu
letící hmotou, která je vždy méně výhodná. Je-li to možné, náklad nějak
upevníme popruhy nebo sítí, dnešní kombíky mají často upevňovací místa
(oka v podlaze nebo na bocích zavazadlového prostoru).
Shrnutí:
Obecně platí, že větší a modernější auto je z hlediska pasivní
bezpečnosti vždy lepší, než auta menší nebo staršího data výroby. Nikdo
se nechce v autě zabít a tak nejvyššího možného stupně ochrany posádky
dosáhneme, pokud budeme důsledně používat všechny předepsané bezpečnostní
prvky ve vozidle a zvolíme přiměřenou cestovní rychlost pro daný typ silnice.
Na dálnici se nepředpokládají čelní srážky, spíše jen náraz do stojících
vozidel, což ale ve vysoké rychlosti má stejný efekt. Zákon předepisuje,
že řidič a ostatní osoby ve vozidle přepravované jsou povinni použít všech
bezpečnostních zařízení, která jsou ve vozidle namontována. Za jejich správné
seřízení a použití je odpovědný řidič. Při havárii s následným zraněním
kohokoli se nikdo nebude ptát, jestli ten nebo onen neuposlechl, nepoužití
bezpečnostní výbavy bude posuzováno jako přitěžující okolnost. Ještě jednou
upozorňuji, že upoutaná osoba toho snese v případě havárie výrazně více,
než osoba v kabině volně poletující (a ohrožující i ty poctivě připoutané).
Je škoda, že v rámci výuky autoškoly nenechávají budoucí řidiče absolvovat
náraz na „trenažéru“ čelního nárazu, jak to před nedávnem bylo možné při
jakési akci nějaké pojišťovny nebo Autoklubu ČR. Také by nebylo od věci
ukázat na videu, jak to vypadá při nárazu do zdi s pásy a bez nich, takových
záběrů je ze zkušeben možné získat desítky v různých variantách. Možná
by více lidí dostalo rozum.
Co nám doporučují odborníci v případě hrozícího nárazu:
Jinak přeji všem, aby se na jejich vozidlech deformační zóny nikdy neaktivovaly.
Pokud jste chodcem a hrozí střet s vozidlem, doporučuje se při střetu
s osobním vozidlem vyskočit do vzduchu a snažit se nějak schoulit do klubíčka
(krýt si hlavu), aby končetiny příliš nevlály od těla. Tělo se překulí
přes karosérii a kromě pár boulí a modřin se nemusí celkem nic stát (kaskadéři
to mohou potvrdit). Nezapomeňte všechno, co držíte v rukou, pustit na zem
i kdyby to byly stradivárky za 2 milióny, stejně je nezachráníte, maximálně
vám způsobí nějaký úraz. Pokud nevyskočíte, chová se tělo jako strom –
nohy na zemi díky i tomu malému tření podrážek s vozovkou fungují jako
kořeny, auto vás srazí před sebe, zlomí vám nohy a ještě přejede. Je jasné,
že v takovém případě k nějakému zranění dojde, zvláště zůstanete-li pod
autem, může hrozit udušení. Horší střety jsou s dodávkami nebo nákladními
auty, kde velká výška přední části vozidla s minimálním sklonem od svislice
neumožní překulení těla přes karosérii a tady je každá rada drahá. Při
střetu v relativně malé rychlosti snad pomůže odskočit ve směru jízdy vozidla
a snažit se zachytit čehokoli (třeba stěračů), co by mohlo zabránit pádu
pod vozidlo. Ve větší rychlosti toho už moc nepomůže, pouze vyšší moc rozhodne
jak skončíme. U takové Pragy V3S naopak bylo lepší vrhnout se na zem, protože
má tak velkou světlou výšku, že by nás přejela aniž by došlo ke kontaktu.
Dnes ale vidět „vétřasku“ je docela vzácnost. Každopádně se to dobře píše,
ale hůře provádí, času na správnou reakci je žalostně málo. Většina chodců
zazmatkuje a maximálně zvedně ruce i s taškami s nákupem před obličej…
Na závěr malá ukázka omezenosti: jedna velmi známá a populární
topmodelka nebo snad herečka loňskou zimu zkoušela jet z Jevan se svým
novým off roadem, asi stovkou vjela na náledí, auto se několikrát odrazilo
jako biliárová koule od kdečeho a snad se i převrátilo a uvedená „kráva“
(jinak se nedá díky jejímu počínání nazvat) vypadla z auta ven a příšerně
se pomlátila. Kdyby náhodou o něco později okolo nezevlovali nějací lesní
dělníci nebo kdo to byl, mohla na silnici zmrznout, protože nebyla schopna
pohybu. Při upoutání v pásech by k tomuto nemohlo dojít, zůstala by v autě
a kromě leknutí a pár modřin by se jí nestalo vůbec nic. Už v nemocnici
naříkala, že jí zmuchlaná fasáda ohrožuje kariéru. Jak vidíte, lidé jsou
nepoučitelní, dokud se na vlastní kůži nepřesvědčí o tom, co jim ostatní
v dobré víře říkají.
Škodovkářům zdar! Autor článku: CJ (Jiří Čech)
|
|
|||||||||||
© 1999-2018, Petr Váňa a Insidea Digital s.r.o. Jakýkoliv výňatek či přetisk obsahu serveru Škoda TechWeb může být použit jinde pouze s písemným svolením provozovatelů serveru, jež jsou uvedeni výše. Zásady ochrany osobních údajů |
|