A magyarországi passzív biztonsági kutatások,

vizsgálatok rövid áttekintése

VINCZE-PAP Sándor (AUTÓKUT Rt.)

Bevezetés

A járműipari általános biztonság felosztása aktív és passzív biztonságra csupán 1964-től számítható, ekkor alkotta meg ugyanis a passzív biztonság kifejezést egy olasz újságíró: Luigi Locati.

A járművek vázszerkezeti fejlesztései, a balesetek túlélésének, az utassérülések valószínűségének kutatásai, a járműbiztonság mint jelszó az 1960-as évek végén (1969-ben) az USA-ban meghirdetett ESV (Experimental Safety Vehicles = Kísérleti biztonsági járművek) program keretében váltak világméretűvé Európa és Japán csatlakozásával. A kutatások a 3000 kg tömeg alatti személyautókra vonatkoztak. 1971-től rendeznek minden második évben ESV világkonferenciát, amely a rövidítés megtartásával 1994-től Enhanced Safety of Vehicles (Járművek növelt biztonsága) címre változott.

In memoriam: Barényi Béla (1907-1997)

A passzív biztonság témájának emlegetésekor nem kerülhető meg Barényi Béla neve, aki a passzív biztonság nesztora volt és több mint 2500(!) szabadalmával technikatörténeti csúcsot állított fel és. Ráadásul nem mellőzhetően apja révén magyar származású mérnök volt.

Ausztriában, Franciaországban és Németországban dolgozott, 1939-től 1972-ig nyugdíjba vonulásáig a Mercedes gyárban fejlesztő mérnökként alkotott. A VW bogár népautó ötlete és formai megoldása is Barényi Béla nevéhez kötődik.

A mellső és hátsó gyűrődő zóna ill. a túlélést jelentő nem deformálódó utastér 1951-es szabadalmától számítható a modern passzív biztonság megszületése. Ennek első gyakorlati megvalósítását az 1959-ben megjelent, gyűrődési zónákkal ellátott Mercedes 220 modell jelentette.

Még életében, 1994-ben érte a legnagyobb elismerés, amikor Detroitban az &Automotive Hall of Fame" (Az autóipar halhatatlanjainak csarnoka) múzeumában kapott emlékkiállítást.

A magyarországi kutatások kezdete

Magyarországon az autóbuszok passzív biztonságának vizsgálatai, kutatásai a 70-es évek legelején indultak meg a következő főbb hatások eredőjeként - gyakorlatilag a világ fejlettebb részein elindult személyautó fejlesztésekkel egyidőben: Az autóbusz mérétéből, jellegéből, magas költségéből a személyautókra kifejlesztett vizsgálati eszközök és módszerek használhatatlanságából kifolyólag Európában autóbusz passzív biztonsági vizsgálatokat kevesen végeztek, Magyarország ebben a témakörben úttörő munkát végzett, élenjáró szerepet töltött be.

A vizsgálati feltételek megteremtése az AUTÓKUT-ban

A vizsgálati feltételek megteremtéséhez a 70-es évek első felében megépült az AUTÓKUT-ban egy ingás ütőmű, egy billentőmű, három bábut vásároltunk, valamint egy Schenk Hidropulz berendezést lengéstani vizsgálatokhoz és megfelelő minőségű mérőmagnetofonokat, gyorsulásadókat, számítógépeket is beszereztünk.

A 80-évek közepétől a központi és egyéb vállalati támogatások teljes megszűnésével jószerivel csak a saját erős fejlesztések lehetősége maradt, de így is megépült egy elektro-hidraulikus ütközőmű, egy borítómű, egy sisak vizsgáló ejtőmű, újabb bábukat szereztünk be (jelenleg 3 felnőtt férfi és 4 db gyermek próbabábunk van, valamint egy az ülések H pontját mérő ún. manöken) és felújítottuk az MTS szakító-berendezést.

Passzív biztonsági követelményrendszer, előírások

A követelmények összeállításában mindig egy vagy több általánosított valós baleseti szituációból indulnak ki a kutatók és a minél kisebb sérüléssel járó túlélés feltételeit megfogalmazva dolgozzák ki a vizsgálati módszereket.

A 80-as évek közepéig még nem volt egyetlen hatályos európai előírás sem az autóbuszok passzív biztonságára, de ugyanakkor az AUTÓKUT-ban már több mint három tucat autóbusz követelményrendszert dolgoztunk ki, amelyek közel fele passzív biztonsági témájú volt.

Az autóbuszokra vonatkozó passzív biztonsági témaköröket -a magyar kutatási eredmények alapján- a következők szerint csoportosíthatjuk:

  1. borulásbiztonság
  2. homlok- és oldalütközés elleni védelem
  3. éghetőség
(Az első kettőt az angolszász szaknyelv 1971-től a "crashworthiness", ütközésállóság néven foglalja össze.)

Tetőszilárdság kutatások

A hazai balesetek elemzése alapján 1972-ben került sor az első tetőszilárdság ellenőrző vizsgálatokra IK 250 és IK 55 típusú autóbuszokkal. Három különböző vizsgálatsorozat volt: A tetőszilárdság kutatása kiemelt téma volt és jelenleg is az, az AUTÓKUT-ban. Az elmúlt időszak ezirányú kutatásai közül a következő kutatási területeket emelhetjük ki: 11 év alatt összesen hét darab komplett lejtős borítási vizsgálatot végeztünk. A nyugat-európai országok kezdeti ellenállása az ottani balesetek hatására megszűnt, de az 1986-ban életbe lépett EGB 66 számú előírás kompromisszum eredményeként csak egy 800 mm magasról, álló helyzetből betonfelületre történő borítást tartalmaz. Az értekeléshez az oldaloszlopok deformációját kell mérni az előírt túlélési tér megmaradásának igazolásához.

A teljes-skálájú buszborítás helyett az előírás vázszegmenseken végzett laborvizsgálatok ill. számítógépes szimuláció alapján is megengedi a minősítést.

Homlok- és oldalütközés

Sokat foglalkoztunk a buszok vázszerkezetének szilárdsági vizsgálataival, ennek ellenére európai előírás csupán az utasülésekre és az ülés-ill. biztonsági övbekötésekre van érvényben.

Az elmúlt 25 év ezirányú vizsgálatsorozataiból a következő témákat emelhetjük ki:

Az EGB 80. számú előírás az autóbusz utasüléseket és azok üléslefogásait 30 km/h ütközési sebességű dinamikai vizsgálatokkal végzi. A bábuk fejében és mellkasában háromirányú gyorsulásadók, térdeikben erőadók vannak elhelyezve az előírt biomechanikai határértékek (max. 80 g és max 10 kN) ellenőrzésére.

Egy amerikai-magyar tudományos együttműködés keretében készül a fenti bábus vizsgálat számítógépes szimulációs programja.

Oldalütközéses vizsgálatot végeztünk egy 1998-as kísérletben. Álló autóbusz oldalfalába 40 km/h sebességgel 2000 kg tömegű személyautó ütközik az utastér deformációjának ellenőrzésekor.

Égetéses vizsgálatok

A hazai tűzesetek elemzése után 1983-ban két IK 255 típusú, álló autóbuszon végeztünk szimulációkat a következő tűzgócokat kialakítva: A motortéri tűz és a ládatűz csak hosszú lappangási idő után terjed és megfékezhető. A műszerfali tűz és az utastéri tűz azonban szinte megfékezhetetlen és a mérgező fűstgázok képződése is életveszélyes. Ezen égetési vizsgálatokkal egyidőben menekülési ellenőrzéseket is folytattunk.

Az elmúlt egy évben két(!) új, hazai gyártású autóbusz is kiégett és ezek újra aktuálissá teszik a témát: a használt anyagok éghetőségének, tűzállóságának megoldatlan problémáját újra érdemes lenne tárgyalni.

A legújabb kutatási irányzatok

Az AUTÓKUT a fejlett buszépítési technológiával és a nagy darabszámú autóbusz sorozatgyártással rendelkező Magyarország nemzetközi mércével mérve is kiemelkedő busz szakértőjévé vált az elmúlt 30 évben.

A patinás hazai autóbuszgyártó vállalatok termelésének jelentős visszaesése ellenére a nemzetközi trendeknek megfelelően a következő témákban voltak ill. vannak vizsgálatok, kutatások az elmúlt öt évre visszatekintve: