Nieuw vrachtwagenfront om levens te redden

Onderzoekers van de Chalmers University of Technology in Zweden hebben een nieuw vrachtwagenfrontconcept ontwikkeld om het aantal dodelijke ongevallen bij botsingen tussen auto’s en vrachtwagens aanzienlijk te verminderen. Crashtests door de Zweedse transportautoriteit Trafikverket laten zien dat betere vrachtwagenontwerpen de vervormingen van het personenautocompartiment met 30 tot 60 procent kunnen verminderen.

Dodelijke ongevallen tussen zware vrachtwagens en personenauto’s zijn verantwoordelijk voor 14 tot 16 procent van alle dodelijke slachtoffers van auto-inzittenden in de EU en de VS. Bij ruim 90 procent van de verkeersongevallen waarbij vrachtwagens betrokken zijn, is het de tegenpartij die overlijdt, meestal in een personenauto. De meest voorkomende ongevalstypen bij deze botsingen zijn frontale botsingen op landelijke wegen en kop-staartongevallen op snelwegen (de vrachtwagen rijdt achterop de voorligger in).

Een vrachtwagenfront ontworpen om niet te doden

Het is algemeen aanvaard dat twee moderne personenauto’s met de beste veiligheidsnormen een botsing met 80 kilometer per uur moeten kunnen doorstaan, zonder dodelijke gevolgen. Bij botsingen tussen vrachtwagens en auto’s is dit niet het geval. Hoewel de snelheid bij botsingen tussen vrachtwagens en auto’s vaak gematigd is, is de ernst van de botsing nog steeds hoog vanwege de geometrie, stijfheid en massa-incompatibiliteit tussen de twee voertuigen.

Om een inzittende van een personenauto een frontale botsing met een vrachtwagen te laten overleven, moet de cabine van de personenauto intact worden gehouden. Dit is niet iets dat vandaag de dag kan worden gegarandeerd, zelfs niet in de modernste auto’s. Daarom heeft het nieuwe onderzoek naar de voorkant van vrachtwagens tot doel de beste manieren te vinden om autopassagiers en vrachtwagenchauffeurs in de toekomst te beschermen.

Bumpers en dergelijke werken vaak niet

Auto’s en vrachtwagens hebben meerdere constructieve elementen (bumpers, energie-absorberende balken, frames van het passagierscompartiment) die zijn ontworpen om energie te vervormen en te absorberen of intact te blijven en de inzittenden te beschermen. Bij echte crashes is waargenomen dat deze lokale structuren zelden op de manier reageren waarvoor ze zijn ontworpen. Dit leidt tot een minder efficiënte crashrespons.

Het Chalmers ontwerp is gebaseerd op eerder onderzoek uitgevoerd bij Chalmers. “We weten dat het leveren van een verdeelde kracht over de getroffen auto ervoor zou zorgen dat de crashstructuren efficiënter zouden presteren. Vanaf de eerste test konden we ook zien dat de waargenomen energieniveaus hoog waren en dat er een betere energieabsorptie door de vrachtwagen nodig was. Een andere uitdaging was ook om de auto van het voorwaartse pad van de vrachtwagen af te leiden”, zegt professor Voertuigveiligheid Robert Thomson.

Het nieuwe front is ontworpen met als doel potentiële ontwerpprincipes te demonstreren die door fabrikanten kunnen worden geïnterpreteerd en aangepast.

“Het interne ontwerp van het nieuwe truckfront is gemaakt van aluminium honingraat. Dit is een structuur bestaande uit zich herhalende zeshoekige buizen gemaakt van aluminiumfolie. Dit is ideaal voor een lichtgewicht, energieabsorberende structuur, aangezien ongeveer 97 procent van het volume uit lucht bestaat. Aluminium honingraat wordt in veel crashtestbarrières gebruikt om een verdeelde kracht te leveren en energie te absorberen. Door de foliedikte te veranderen, kunnen we de kracht- en vervormingseigenschappen veranderen. Het beschikt ook over de productieflexibiliteit die nodig is om ‘one-of’ prototypes te creëren en ‘proof-of-concept’ te demonstreren.”

Het front werd getest op het Autoliv-testcircuit in Vårgårda, in een reeks unieke tests waaruit duidelijk bleek dat het nieuwe truckfront een groot verschil maakte. Uit de crashtests blijkt dat betere vrachtwagenontwerpen de vervormingen van het personenautocompartiment met 30 tot 60 procent kunnen verminderen, waardoor de kans op letsel voor de inzittenden van de auto kleiner wordt. De vervorming van de vrachtwagen werd ook op gevoelige gebieden verminderd en de veiligheid van de vrachtwagenchauffeur en de lading verbeterd. Stuur-, rem- en ophangingscomponenten lopen het risico beschadigd te raken als ze niet worden beschermd. Door deze componenten te beschermen, wordt het risico op daaropvolgende botsingen of zelfs kantelen verminderd.

Een vrachtwagen bij elk 5^e dodelijke ongeval

“Bij elk vijfde dodelijk ongeval in het het Zweedse wegverkeer is een vrachtwagen betrokken. Ondanks het feit dat vrachtwagens slechts 6 procent van het verkeersvolume uitmaken, sterven jaarlijks ongeveer 45 mensen bij verkeersongevallen waarbij zware vrachtwagens betrokken zijn, en bij ruim 90 procent daarvan is het de andere partij die sterft, meestal in een personenauto”, zegt Rikard Fredriksson, Senior Advisor bij Trafikverket en adjunct-professor bij Chalmers

“Het doel is om een standaard te ontwikkelen voor crashtests voor vrachtwagens die in 2030 kan worden geïntroduceerd in de consumententests van Euro NCAP. We willen dat de mensen in een personenauto een frontale botsing kunnen overleven met een vrachtwagen omdat het autocompartiment intact blijft.”

De test was gebaseerd op een moderne personenauto en een zware vrachtwagen die crashten met snelheden die tot een dodelijk ongeval zouden leiden. De crashtest werd uitgevoerd met een snelheid van 50 kilometer per uur, maar simuleert een oorspronkelijke rijsnelheid van 80, die met 30 kilometer per uur wordt verlaagd door automatische noodremsystemen (AEB) die vereist zijn in nieuwere auto’s en vrachtwagens.