Reinfeldts bil farligt liten? Video och diagram i Hjulkalendern 13

Ska du välja bilmodell som skyddar dina medpassagerare? Då är nog Reinfeldts nya småbil ingen höjdare. Ju mer plåt som kan pressas ihop utanför kupén, när en bil frontalkrockar – desto mindre våld behöver de åkandes inre organ utsättas för.

I fredagens nätmedia uppgavs att Fredrik Reinfeldt och Pernilla Wahlgren har skaffat ny bil av likadan modell, Fiat 500C. ”Roligt och bra val” tycker en bilexpert enligt artikeltexten. Kanske det – så länge de inte blir påkörda eller krockar.

På bilder av Fiat 500C ser det ut som om frampartiets effektiva deformationszon (där fronten tar upp energi under konstant retardation av kupén) inte är mycket längre än några decimeter. Låt mig utgå från 30 centimeter.

Diagram: g-tal som funktion av sträckan vid stopp med konstant acceleration från olika hastigheter (30-50-70 km/h).
Matematiskt samband mellan g-tal och sträcka under hastighetsminskning med konstant acceleration från olika farter (30-50-70 km/h) till noll.

Då visar diagrammet härintill att en krock i 50 kilometer i timmen mot fast barriär innebär g-tal på över 30 för den som sitter fastspänd i kupén och inte får stoppsträckan förlängd av bilens eventuella säkerhetsfunktioner – via krockkuddar, bälten och stol. Hos en ung, frisk och stark person kanske skadliga whiplashrörelser inte uppstår i halskotpelaren, och aortas anslutning till de tyngre inre organen kanske håller. Men …

Betydligt större chans att klara sig oskadda skulle Reinfeldts och Wahlgrens sällskap ha i en större bil med deformationszoner på 50 à 60 centimeter. Då kan g-talet teoretiskt hållas under 20 vid en krock mot barriär eller mot mötande likadan bil i 50 km/h.

Oavsett antalet stjärnor i krocktesterna hos Euro-NCAP, så skyddar småbilar sämre mot inre skador. Den tekniska utvecklingen mellan 1950-talets Citroen och 2000-talets Smart ändrar inte på människans biomekanik. Halveras deformationszonens längd så dubbleras G-krafterna på de åkande vid ett tvärstopp.
Oavsett antalet stjärnor i krocktesterna hos Euro-NCAP, så skyddar småbilar sämre mot inre skador. Den tekniska utvecklingen mellan 1950-talets Citroen och 2000-talets Smart ändrar inte på människans biomekanik. Halveras deformationszonens längd så dubbleras g-krafterna på de åkande vid ett tvärstopp.

Dessutom gör skillnader i vikt och fysikens impulslag att exempelvis en större 1900 kilograms bil (som Labb-Volvon) stöter Fiatens 1100 kilogram bakåt. Om båda håller 50 före frontalkrocken, kommer hastighetsförändringen (delta-v) för Fiaten att bli över 60 km/h (64 vid central, helt oelastisk stöt) medan personerna i den större bilen kan komma undan med mindre än 40 km/h (37).

I en sådan krock bottnar troligen Fiatens deformationszon, så att g-talet för de åkande blir avsevärt större än de 40-50 som diagrammet visar. Därtill kommer risken för inträngande våld och yttre skador, när kupén kollapsar.

Här har nog förenklingarna i resultaten från krockprov trivialiserat det offentliga samtalet. Även om en bil behåller kupén intakt och testbilderna visar att medföljande krockdockor inte får yttre skador, så klarar inte människans inre organ så höga g-tal som exempelvis torde ha förekommit i krocktesten på videon härintill.

Mer om min utgångspunkt på DN Debatt för ett par decennier sedan:
Livsfarligt satsa på småbilar
Lite av fysiken och matten bakom:
Fronta i 50 mot tungt fordon är som bergvägg i 100 – Här finns formeln
Kort bil farligare än krocktest visar: Räkna själv!

_________
Klicka här
för att öppna alla luckor
i 2014 års adventskalender på bildrullen.se.

Så får du skulden efter en olycka

Efter en trafikolycka skyller vi den ofta på en inblandad person. Trots att olyckor är oavsiktliga med många nödvändiga orsaker drar vi alltför snabbt slutsatsen att ett enkelt brott mot trafikreglerna var tillräckligt för att utlösa händelseförloppet.

Polisen lotsar fram en förbipasserande ambulans mellan en bärgningsbil och den krockade Volvon
Kö efter krock i ökänd korsning 23 maj 2012. Både två och tre år senare* såg platsen likadan ut – med skymd sikt och tvetydig anslutning till huvudleden av två trevägskorsningar cirka fem meter från varandra. Om Volvons eller (den till bärgaren kopplade) Audins förare ansågs vara vållande vet jag inte, men vägutformaren tycks inte ha fått något incitament att åtgärda korsningen.

Fortsätt läsa ”Så får du skulden efter en olycka”

Bilteknik och haveridynamik – Föredrag om olyckor i rättsfall

Olyckor är oavsiktliga med många orsaker. Ändå ‘förklaras’ trafikolyckor ofta med att en inblandad person har överträtt någon trafikregel, exempelvis fartgränsen. Därigenom förblir vi omedvetna om fordons- och haveridynamikens komplexitet.

Föredrag i Linköping (Mjärdevi Science Park – creActive) onsdag 2 april 2014 

Ferrarivrak efter avåkning på en kurvas insida.
Ferrarivrak efter avåkning på en kurvas insida i Västernorrland. Försäkringsbolaget skyllde sladden på fortkörning och ignorerade bland annat att vägbanksgrus i det kurvyttre bakhjulet tydde på pyspunktering. Haveriutredningen kan laddas ned här.

Kunskapen är förstås begränsad även bland anställda experter hos ansvariga myndigheter. Men om okunnigheten där är omedveten, befästs den i massmedia och myndighetsbeslut. Orättvisa domstolsbeslut eller sociala beskyllningar mot enskilda olycksoffer, farliga missförstånd i det offentliga samtalet och säkerhetshämmande prioriteringar i trafikpolitiken kan bli följden. Fortsätt läsa ”Bilteknik och haveridynamik – Föredrag om olyckor i rättsfall”

Bil sladdar som bakvänd kastpil

Kastpilars rörelse får här illustrera varför bilar kan bli instabila, om framhjulens däck har bättre sidgrepp än bakhjulens. Resonemanget bygger på fenomen och begrepp som introducerades i Hjulkalendern 18, 19 och 20.

Krafter från omgivande medium (luft eller vatten) på en farkost.
En farkost med tyngdpunkten i T rör sig här i ett omgivande medium – luft eller vatten. Illustrationen gjordes för Nationalencyklopedin – då utan tanke på att farkosten sedan skulle associeras med en kastpil. 🙂 Alla sidkrafter (s) ger ett summerat vridmoment omkring T motsvarande en enda kraftresultant F med angreppspunkt i tryckcentrum (P).
Eftersom P ligger bakom T är farkosten stabil och återgår till rak kurs av sig själv – oberoende av färdhastigheten (v).

Först publicerad bakom lucka nr.21 i Hjulkalendern 2013

Fortsätt läsa ”Bil sladdar som bakvänd kastpil”

Däck går inte på räls: Hjulkalender-repris

De sista dagarna före julafton försöker Hjulkalendern förklara hur ABS-bromsar och antisladdsystem fungerar. Men för att kunna knyta ihop säcken behöver vår hjultomte reda ut ytterligare ett par dynamiska fenomen. Nu är det avdriftens tur.

Först publicerad bakom lucka nr.20 i Hjulkalendern 2013

Tracks and steered wheel angles Low speed cornering without sideslip angles
Hjulspår vid långsam körning i kurva utan nämnvärda sidkrafter eller avdriftsvinklar. För att inte då få motriktade sidkrafter på styrhjulen konstrueras styrgeometrin så att det kurvinre hjulet styrs mer än det yttre, som rullar i en större radie. Principen kallas Ackermannstyrning.
I julbrådskan tog jag en figur från en artikel* om bakhjulsstyrda fordon. Deras lågfartsgeometri är densamma, men de dynamiska egenskaperna är svårbemästrade med olyckor som följd.  *Strandberg, L (1983). Danger, Rear Wheel Steering. Journal of Occupational Accidents.

Däckspår på marken efter en bil som svängt i mycket låg fart kan se ut som i figuren ovan. Där har hjulen ritat fyra cirklar med samma medelpunkt. Men när det går fortare krävs sidkrafter från underlaget, som  deformerar däcken och får de rullande hjulen att ‘krypa’ i sidled. Se videon nedan.

Fortsätt läsa ”Däck går inte på räls: Hjulkalender-repris”