Powszechne stosowanie tworzyw sztucznych w przemyśle motoryzacyjnym nie tylko umożliwia produkcję lżejszych i bardziej energooszczędnych pojazdów, ale także czyni je bezpieczniejszymi. Nie bez znaczenia w tym procesie są układy bezpieczeństwa biernego w pojazdach samochodowych. W miarę jak producenci dopracowują projekty i wprowadzają nowe materiały, eliminowane są uprzedzenia, takie jak “im sztywniejszy, tym bardziej bezpieczny”. W tym sensie, kluczowa jest rola tworzyw termoplastycznych, takich jak spieniony polipropylen (EPP) i spieniony polistyren (EPS) i zastosowanie ich do produkcji systemów bezpieczeństwa w samochodzie.
“Kiedyś samochody były znacznie bardziej odporne; teraz odkształcają się przy najmniejszym uderzeniu”. Powiązanie bezpieczeństwa z solidnością sztywnych blach, o kątowych kształtach, bez obecności plastiku, jest bezpodstawnym stereotypem. Ponieważ pojazd musi zagwarantować bezpieczeństwo pasażerów oczekujemy, że kabina nie może się odkształcać.
Do lat pięćdziesiątych, producenci samochodów nie dbali o poprawienie bezpieczeństwa pasażerów. Uznawano, że im bardziej sztywny samochód, tym lepiej chroni on pasażerów. Do czasu kiedy Mercedes-Benz nie zaczął przeprowadzać testów z manekinami i nie odkrył, że dzięki wprowadzeniu stref pochłaniania uderzeń zmniejszono niebezpieczne skutki kolizji.
Gdy dochodzi do kolizji, a elementy nadwozia mają wysoką odporność na odkształcenie, energia kinetyczna przenika do wnętrza kabiny i pochłaniają ją ludzie. Jeżeli jednak, strefa uderzenia ulega zgnieceniu, pochłania dużą ilość energii, a co za tym idzie zmniejsza kumulację siły uderzenia na pasażerach.
BEZPIECZEŃSTWO BIERNE POJAZDU – TWORZYWA RATUJĄ ŻYCIE
Okazało się, że czynne systemy bezpieczeństwa w samochodach takie jak: popularne systemy ABS, ASR, ESP czy BAS to nie wszystko. Nowoczesne systemy bezpieczeństwa w samochodach powinny brać pod uwagę nie tylko czynne, ale i bierne bezpieczeństwo pojazdu.
Wprowadzenie plastikowych komponentów do pasywnych elementów bezpieczeństwa oznaczało rewolucję w ochronie ludzi. W badaniu przeprowadzonym w 2015 roku przez National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) USA ustalono, że innowacyjne technologie bezpieczeństwa, z których wiele obejmowało użycie tworzyw sztucznych i kompozytów, uratowały ponad 600 000 mieszkańców USA, w latach 1960-2012.
Zastosowanie tworzywa sztucznego w komponentach zewnętrznych ma decydujące znaczenie dla pochłaniania wstrząsów. Ponadto zmniejsza wagę samochodów, która jest jedną ze zmiennych branych pod uwagę w kontekście poprawy bezpieczeństwa, ponieważ im większy ciężar, tym więcej energii kinetycznej, a tym samym poważniejsze konsekwencje w razie wypadku.
Firma Knauf Industries Automotive produkuje części i kompononenty z EPP i EPS, takie jak przednie i tylne zderzaki samochodowe, grille i amortyzatory zderzaków, które stanowią pierwszą linię ochrony w przypadku kolizji. Właściwości tych tworzyw termoplastycznych, znacznie lżejszych i bardziej elastycznych niż materiałów tradycyjnie stosowanych w przemyśle motoryzacyjnym, zapewniają pięciokrotnie wyższą zdolność pochłaniania energii i ochronę pasażerów.
Gdy dochodzi do uderzenia, elementy z tworzywa sztucznego pochłaniają energię, tworząc “pomarszczoną” strefę zgniotu, która zapada się jak akordeon i działa na pasażerów samochodu jak poduszka ochronna. Te same właściwości służą do ochrony pieszych, ponieważ uderzenie w metalowy zderzak nie jest tożsamym z uderzeniem w zderzak złożony w 98% z powietrza, jak ma to miejsce w przypadku EPP.
Ale EPP i EPS nie tylko znajdują się w zewnętrznych pasywnych elementach bezpieczeństwa. Są również obecne w kabinie pasażerów: elementy kokpitu, obudowa kolumny kierownicy, osłony kolan, wypełnienia boczne drzwi itp. Kolejnymi elementami bezpieczeństwa biernego w pojazdach samochodowych są fotele samochodowe i zagłówki, w tym aktywne zagłówki foteli przednich. Dlaczego są tak ważne?
Zagłówek jako element systemu bezpieczeństwa biernego pojazdu
Zagłówki, pojawiły się w połowie lat 50 jako element wyposażenia luksusowego. W 1969 roku były już obowiązkowe we wszystkich pojazdach zarejestrowanych w USA, ale w Hiszpanii nie były homologowane aż do ostatniej dekady ubiegłego wieku. Produkowane z użyciem EPP, zagłówki samochodowe są podstawowym elementem bezpieczeństwa, ograniczającym skutki kolizji na odcinku szyjnym kręgosłupa.
W raporcie Amerykańskiego Instytutu Bezpieczeństw Drogowego z 2017 roku, wskazano, że liczba zgonów kierowców spadła z 87 na milion do 30 na milion w latach 2002–2015 dzięki poprawie bezpieczeństwa samochodu.
Elementy biernego systemu bezpieczeństwa – JAK EPP CHRONI DZIECI?
Na koniec, należy wskazać na postęp w zakresie bezpieczeństwa w aucie ich najmłodszych użytkowników, czyli dzieci. Pierwsze, bardzo prymitywne foteliki dziecięce pojawiły się w 1930 roku. W tym czasie, funkcją fotelika było w zasadzie uniknięcie rozproszenia uwagi kierowcy. Dopiero w latach sześćdziesiątych wyprodukowano pierwsze foteliki wyposażone w elementy bezpieczeństwa, których zastosowanie zostanie upowszechnione w latach osiemdziesiątych. W samej Hiszpanii musiało minąć wiele lat do momentu kiedy w 2005 roku wprowadzono obowiązek ich stosowania. Dopiero wtedy foteliki stały się podstawowym elementem bezpieczeństwa dzieci w samochodach. Należy tu podkreślić, że foteliki dziecięce są produkowane głównie z polipropylenu spienionego.
Elementy fotelików samochodowych dla dzieci produkowane przez Knauf Industries Automotive z EPP są lekkie, solidne i odporne na duże obciążenia. Bardzo dobrze pochłaniają energię kinetyczną, nie ulegając deformacjom nawet po kilku uderzeniach.
Bezpieczeństwo jest jednym z obszarów branży motoryzacyjnej, który doświadcza ciągłego rozwoju. W ostatnich dziesięcioleciach postęp był spektakularny, a nadal trwają badania, aby w pełni wykorzystać zalety nie tylko systemy elektroniczne w samochodach, ale również dbać o bezpieczeństwo w aucie korzystając z zalet najnowszych materiałów.