Tre bra körtips i halkan?

Gasa i modden? Stampa på bromsen? Ryck i ratten? Det låter fel men kan hejda en bakvagnssladd, om bilen är framhjulsdriven och har låsningsfria ABS-bromsar. Saknar den effektivt antisladdsystem blir körbeteendet avgörande för stabiliteten.

Ungefär så inleddes min debattartikel som Newsmill publicerade dagen före julafton 2009. Den var tänkt att balansera några av det offentliga samtalets
Farliga råd om halkkörning”.
Det är också rubriken till blogginlägget, som kom på 21:a plats i visningsstatistiken för Bildrullen under 2015. Därför är halkkörning tema bakom denna lucka (4) i Hjulkalendern .

Två Saab Sport i bredd bredsladdar med Sandviksdubbade däck på isbana i Hofors
Såna här uppställ rattade vi enkelt fram utan hand- eller vänsterbromsning – trots framhjulsdrift och maxdubbade däck både fram och bak. Den tidens antisladd åstadkom vi genom att gasa för fullt och därmed minska det sladdökande girmomentet från framhjulens sidkrafter. Men *varför* gaspådrag stabiliserade med framhjulsdrift visste jag inte då – innan studierna på KTH i flyg- och farkostdynamik 🙂

Utdrag från min debattartikel på (nu vilande) newsmill.se 23 december 2009

Massmedia har många råd för dig som kör personbil i jultrafiken. Här kommer tre tips, som du nog inte hittar på så många andra ställen. Men strunta i dem, om du inte förstår vad jag menar.

Stampa på bromsen?

De flesta nya bilar har låsningsfria ABS-bromsar. Om något hjul har så dåligt grepp att det slutar snurra, släpper ABS-datorn bromsen enbart på det hjulet. Bromspedalen vibrerar och hydrauliken slamrar. Men då gäller det att trycka hårdare på bromspedalen, så att även de övriga hjulen utnyttjar väggreppet fullt ut. Om det är fråga om nödbromsning, alltså. Enkelt, eller hur? Fortsätt läsa ”Tre bra körtips i halkan?”

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”

God Jul med skratt skämt och lek: Video i Hjulkalendern 24

Ett gott skratt förlänger det goda livet. Reflekterad kunskap om komplexa problem och lekfull stimulans bidrar till att lösa dem. Den inställningen behövs i forskning mot olyckor, särskilt när inblandade personer fördöms med statistiska skygglappar.

I Hjulkalendern har det kanske blivit alltför mycket av allvarsamma problembeskrivningar med försök till kunskapsförmedling om bilteknik och dynamik. Så låt mig avsluta med tre videoklipp i lite lättsammare stämning.

SKÄMT kan locka fram reflekterad kunskap om ovanliga händelser
– här med Tage Danielsson:

 

SKRATT gör gott för kropp och själ
Med Skrattyoga skrattar vi utan (annan) anledning och utan språkbarriärer.

Skärmdump från video med skratt som smittar i en T-banevagn.
Skratt som smittar i en T-banevagn.  Stillbild från den nedan inbäddade videon. Se och lyssna på den – åtminstone halva tiden av dess sju minuter! Då kanske du också är med på tåget som på den här bilden (tagen efter cirka tre minuter).

Fortsätt läsa ”God Jul med skratt skämt och lek: Video i Hjulkalendern 24”

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”

Svänga eller bromsa? Friktionscirkeln

Kan krafterna från vägen på ett rullande hjul få bilen att både svänga och bromsa? Ja, det kan nog alla förare erinra sig. Men om allt väggrepp utnyttjas för fartökning eller för bromsning i en nödsituation – då finns inget sidgrepp kvar för att svänga.

Hur stor sidkraften kan bli på ett rullande hjul avgörs av storleken på den längsriktade driv- eller bromskraften. Förenklat brukar man beskriva sambandet med hjälp av den så kallade friktionscirkeln, som här också kan benämnas väggreppscirkeln.

Tangentiella krafter från underlaget på ett rullande hjul.
Den största sidkraft (S) som ett rullande hjul kan få från vägbanan begränsas av friktionscirkeln och minskar om bromskraften (B) ökar. Sidkraften ökar med ökande avdriftsvinkel upp till ett maximum. Mer om det kommer senare i Hjulkalendern.

Först publicerad bakom lucka nr.19 i Hjulkalendern 2013

Fortsätt läsa ”Svänga eller bromsa? Friktionscirkeln”

Centrifugalkraften är ingen yttre kraft

Varför ändrar en bil fart och rörelseriktning? Det ska Bildrullens hjultomte försöka illustrera de sista sex dagarna före julafton. För att det ska fungera utan missförstånd, skrotar vi först begreppen centrifugalkraft och levande kraft.

Först publicerad bakom lucka nr.18 i Hjulkalendern 2013

Presentationsbild ur Körkortsboken från www.str.se
Föreläsningsunderlag för kursen Farkostteknik vid Linköpings universitet. Framtaget efter initiativ och på uppdrag av Sveriges Trafikskolors Riksförbund, www.str.se

Lärarna i Sveriges Trafikskolors Riksförbund, STR, hade fått sin auktoritet ifrågasatt av fysikutbildade studenter, när man gick igenom Körkortsbokens kapitel om bilens köregenskaper. Där likställdes centrifugalkraften med sidkraften som ”orsakar sladd när väggreppet inte räcker till” (från vänstra sidan av bilden ovan).

Inom fysiken och den Newtonska mekaniken resonerar vi tvärtom. Sidkrafterna på däcken från vägen krävs för att få bilen att svänga (se högra sidan av bilden ovan). På samma sätt kan det gamla och oegentliga begreppet ”levande kraft” förvirra, eftersom det ofta avser rörelseenergi – som kräver en motriktad bromskraft för att minska.

STR och deras läroboksförfattare anlitade mig därför för att reda ut begreppen och stötta trafiklärarna med läromedel som återgav dem berättigad auktoritet även bland fysikutbildade körkortsaspiranter. Med hjälp av en diagnostisk test från kollegan Jonte Bernhard vid Linköpings universitet grundlades den nödvändiga förändringen i tankemodellerna hos seminariedeltagarna i Landskrona (STR:s kansli finns där).
Ett exempel på resultat finns i textförändringen på sid 122 i Körkortsboken från 2002 till 2003 års upplaga enligt bilden ovan.

Fortsätt läsa ”Centrifugalkraften är ingen yttre kraft”

Därför har vinterdäck sämre våtgrepp

Myndigheters och massmedias utomvetenskapliga argument om olycks- och hälsorisker har pressat många bilister att välja vinterdäck utan dubbar. För att greppa bra på is måste gummit vara mjukt. Men det ger sämre våtgrepp …

Först publicerad bakom lucka nr.16 i Hjulkalendern 2013

… Det beror på att en mjuk slitbana är mer följsam mot vägytans ojämnheter och når djupare ned i beläggningens små ‘gropar’ eller ‘dalar’. Där tvingar gummit upp vattnet, så att det separerar slitbanans molekyler från beläggningens även på ‘topparna’. Lokal vattenplaning blir resultatet och väggreppet minskar.

Figur som i jämförelse med ett hårt däck visar hur ett mjukt däckgummi planar i mikroskopisk skala.

Pumpeffekten ger sämre våtgrepp för mjuka däck (grått i övre ramen). Gummits drapering omkring underlagets ojämnheter och dess inre dämpning ger visserligen friktionskrafter på is – trots att  vatten (ljusblått i figuren) separerar däckets och det fasta underlagets molekyler. Men på barmark är den kraften relativt liten och pumpeffekten ger större absoluta förluster i väggrepp. Det hårdare däckgummit (svart i nedre ramen) kan inte trycka upp lika mycket vatten.   🙂 Figuren är sammanställd som tack till besökarna av Bildrullens Hjulkalender 2013. Jag hittade ingen video på nätet som enkelt förklarade fenomenet. Du som lyckas bättre ombeds vänligen lägga in sådana webbadresser i en kommentar nedan.

Fortsätt läsa ”Därför har vinterdäck sämre våtgrepp”

Ignorant use of black box data prevents car safety development

Hazard detection and safety development is threatened by driver-blaming use of recorded pre-crash data from cars involved in accidents. Inhuman system properties remain undetected, if reconstructions focus on individual guilt.

The Nightly News video clip below and its transcript indicates a belief that ”making cars safer” is a simple and reactive task to be carried out by ”police and insurance companies” after accidents.

Nothing is said about multi-causal analyses and inter-disciplinary syntheses for proactive educational, technical and organizational improvements in the road traffic system.

Visit NBCNews.com for breaking news, world news, and news about the economy

The public and authority attitude to accident ”causes” seems embarrasingly equal to that of witchcraft centuries ago. Safety-irrelevant but illegal or immoral deviations from normal behaviour are alleged to blame an individual for accidental damage, though it is unintentional by definition.

Thereby, complex interactions and unknown hazards in the biological, technical and social systems may remain unknown to strike other individuals in various future combinations.

Thanks, Scott Baker, for sharing the video
in the LinkedIn Group Accident Reconstruction.

Princess Diana killed by common police car manoeuvre?

Speeding and drunk driving does not automatically make you crash. A common police car following manoeuvre may better explain the directional deviation and crash killing the princess in August, 1997.

Video illustrating the PIT-manoeuvre used by the US Police to destabilize a car:
Further explanations in the (Swedish) post
Knuffen som stoppar bilmarodörer 
Republished referring to DN and Sky News August 17, 2013 and PDF report.

Mörkade dödsolyckor vid privat övningskörning

Byråkratiskt krångel och allmänt teoretiserande om risker blockerar specifika kunskaper om livsfaror vid privat övningskörning. Trots höga döds- och olycksrisker har trafikskolornas varningar länge ignorerats. 

En av webbsidorna finns kvar från vårt så kallade SÖK-projekt (Säkrare ÖvningsKörning) under 1990-talet. Jag måste dock varna för skrämmande fakta, ålderdomlig design och ogiltiga  länkar: 24 dödade i olyckor vid privat övningskörning

Spakbroms på passagerarstolen kopplad till fotbromspedalen med wire under golvmattorna
Dubbelkommando för privat övningskörning. Spaken (1) är kopplad till fotbromspedalen (2) med en kraftig wire under stolar och golvmattor. Parkeringsbromsen eller handbromsen (3) verkar enbart på bakhjulen och smiter förbi både de låsningsfria ABS-bromsarna och antisladdsystemet. Att dra i handbromsen när bilen har fått upp fart, ger usel retardation och får bilen att ställa sig på tvären. Det blir som ur askan i elden när situationen redan är pressad.

Repris från juli 2013. Vissa trafikskolor erbjuder nu (2014) mer lättmonterade system.

Fortsätt läsa ”Mörkade dödsolyckor vid privat övningskörning”

Okunnig övermakt väcker ilska

Okunnig maktutövning framkallar känslor, som inte kan trollas bort varken med repressiva åtgärder eller med naiv eftergivlighet för aggressioner från provocerade människor. Sådana kravallfrön sprids med fördomar som alla har.

Länspolismästarens respektfulla människosyn och taktik i Husby* kan vara värd att anamma även i andra sammanhang, när läget inte är akut. *Fler länkar nederst

Renault påkörd i sidan av berusad Opelförare, som friades för dödsolyckan.
Föraren (från Grekland) i den här Renaulten skadades svårt men överlevde, genom att han inte var fastspänd. I domstol klandrades han för vårdslös körning utan bilbälte. Svensken, som berusad körde in i Renaulten med cirka 100km/h i en skymd 50-korsning, dömdes för rattfylleri – men ansågs oskyldig till krocken.  Genom domen fick Renaultföraren skulden även moraliskt i sin grekiska vänkrets för att deras kamrat i baksätet dog av sina skador.

Som sakkunnig i det rättsliga försvaret för olycksinblandade bilförare anar jag en grund för våldsverkarnas känslor i storstädernas förorter*. I många av de tvister och brottmål med krascher, som jag har analyserat, är okunnigheten skrämmande om den haveridynamikens komplexitet.

Det värsta är kanske när okunnigheten hos makthavarna är omedveten. Då kan fördomar mot avvikande människor väcka sakligt ogrundade misstankar, exempelvis om försäkringsbedrägeri eller om vårdslös körning.

Misstankarna biter sig sedan fast ungefär som i forna tiders häxprocesser. Varken vittnesuppgifter eller teknisk bevisning förmår då rubba den legala och finansiella övermaktens övertygelse om avvikarens skuld.

Fortsätt läsa ”Okunnig övermakt väcker ilska”

Vägbula farligt farthinder

Bromsa inte i gupp eller på vägbulor! Det gjorde polisen på motorcykeln i den här videon, som visar hur bakhjulet lättar. Då blir även bilar instabila.

Crash explanation in English:
Probably the driver applied (front) brakes hard on the bump – making the vehicle unstable in all three angular degrees-of-freedom: First Pitch, then Yaw, inducing Roll instability, too.

Troligen har föraren tvärbromsat (åtminstone framhjulet) på guppet.

Vurpan gav nog vägbulor även på föraren.

Polisens förare behöver öva nödbromsning och känna hur framflyttad belastning påverkar pitch-, roll- och girstabilitet (kursstabilitet).
Det gäller även för bilar: Fler videoklipp

🙂 Tack till Johan Granlund som upptäckte videoklippet och delade det på Facebook.
Johan har massor med fina tips även på LinkedIn och på Hakkapedia. Kanske kan vi i den ideella föreningen VETA få honom att dessutom medverka som skribent på veta.se