DE10106925A1 - Verfahren und Anordnung zur Durchführung eines Fahrzeug-Crash-Tests - Google Patents

Abstract

Bei einem Verfahren zum Durchführen eines Fahrzeug-Crash-Tests, wobei das Fahrzeug gegen ein Hindernis bewegt wird, und wobei das Fahrzeug nur mit einem Teil seiner Front gegen das Hindernis geführt wird, und wobei das Fahrzeug zwischen seinen Vorderrädern angeordnete Verformungselemente aufweist, schlägt die Erfindung vor, dass das Fahrzeug nur mit einem äußeren, seitlich neben den Verformungselementen befindlichen Teil seiner Front gegen das Hindernis geführt wird, wobei das Hindernis ein Mehrfaches des Fahrzeuggewichtes aufweist. Weiterhin schlägt die Erfindung eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens vor, mit einer Anlaufzone, an deren Ende das Hindernis angeordnet ist, und mit einer Auslaufzone, die sich an das Hindernis anschließt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Durchführung von Fahrzeug-Crash-Tests.

Aus der Praxis ist es bekannt, zerstörungsbehaftete Unter­ suchungen an Fahrzeugen, insbesondere PKW's und LKW's vorzunehmen, wobei diese Untersuchungen als "Crash-Test" bezeichnet sind. Dabei können Gegenstände seitlich gegen das Fahrzeug geführt werden oder das Fahrzeug kann bei gattungs­ gemäßen Verfahren gegen ein Hindernis geführt werden, wobei hier abgesehen von vollständigen Frontalkollisionen auch Kolli­ sionen mit lediglich einer Teilüberdeckung durchgeführt werden, beispielsweise mit einer Überdeckung von 40%. Bei diesen Kol­ lisionen wird der Frontbereich des Fahrzeuges nur zu 40% sei­ ner Breite gegen das Hindernis bewegt, wobei stets ein Längs­ träger beteiligt ist, der im Vorderbau des Fahrzeugs vorgesehen ist, beispielsweise als Motorträger dient und bewusst als Verfor­ mungselement ausgestaltet ist, welches durch Verformung einen Teil der Anprallenergie aufnimmt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren dahingehend zu verbessern, dass eine möglichst rea­ litätsnahe Untersuchung der Fahrzeuge möglich ist, welche für einen Großteil der in der Praxis auftretenden Unfälle verlässliche Aussagen über die Sicherheit des Fahrzeuges ermöglicht, sowie eine dazu geeignete Anordnung anzugeben.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruches 1 und eine Anordnung mit den Merkmalen des An­ spruches 13 gelöst.

Die Erfindung schlägt mit anderen Worten vor, den Grad der Überdeckung von den aus der Praxis bekannten 40% zu ver­ ringern und auf den Frontbereich des Fahrzeuges zu beschrän­ ken, der neben der eigentlichen Knautschzone vorgesehen ist. Üblicherweise weisen die Fahrzeuge, insbesondere die PKW's, vor der Insassenzelle zwei Längsträger auf, zwischen denen beispielsweise der Motor angeordnet ist. Seitlich außerhalb die­ ser beiden Längsträger sind die Radaufhängungen und Vorder­ räder des Fahrzeuges angeordnet. Die beiden Längsträger die­ nen dabei als Verformungselemente für den Fall eines Frontal­ aufpralls.

In der Praxis ergeben sich aber viele Unfälle mit einer sehr ge­ ringen Überdeckung, wie die sogenannten Gegenverkehrskolli­ sionen, die beispielsweise hervorgerufen werden können, wenn ein Fahrzeugführer abgelenkt ist und unmerklich über die Mittel­ linie der Fahrbahn auf die Gegenfahrbahn gerät. Da die seitliche Bewegung quer zur Fahrtrichtung des Unfallpartners sehr gering ist, bemerkt der Unfallpartner diese seitliche Bewegung häufig relativ spät, dadurch, dass in vielen Fällen der Unfallpartner noch reagieren kann und dadurch, dass die langsame seitliche Bewegung ohnehin zu einer geringen Überdeckung der beiden kollidierenden Fahrzeuge führt, beschädigen derartige Unfälle häufig in erster Linie den Frontbereich der beiden Unfallfahrzeu­ ge, der außerhalb der eigentlich vorgesehenen Knautschzone befindlich ist, also seitlich außerhalb der speziell für die Front­ kollisionen vorgesehenen Verformungselemente.

Durch diese vergleichsweise geringe Überdeckung wird ver­ gleichsweise wenig kinetische Energie auf das Hindernis über­ tragen. Das Fahrzeug fährt daher entweder geradlinig oder mit einer oder mehreren Kreiselbewegungen am Hindernis vorbei und benötigt eine im Vergleich zu anderen Crash-Tests sehr lange Auslaufzone, die ggf. länger sein kann als die Anlaufzone, um einen zweiten Anprall des Fahrzeuges, diesmal gegen eine Umzäunung des Crash-Tests-Geländes, zu verhinden und um stattdessen sicherzustellen, dass die durch den Unfall verur­ sachten Fahrzeugbewegungen möglichst realitätsnahe im Crash-Test erfasst werden können.

Das Hindernis weist vorzugsweise ein Mehrfaches des Fahr­ zeuggewichtes auf. Vorteilhaft kann hierzu ein Klotz aus Stahl, Beton od. dgl. Verwendung finden, der - ausgehend von einem üblichen PKW-Gewicht von etwa 1 bis 2 t - ein Eigengewicht von 6 t, vorzugsweise jedoch 10 t oder sogar noch mehr aufwei­ sen kann. Eine Nachgiebigkeit dieses an sich nicht verformbaren Hindernisses kann dadurch bewirkt oder zumindest simuliert werden, dass das Hindernis auf Laufräder oder Gleitklötze ge­ stellt wird.

Hierbei kann insbesondere vorteilhaft sein, diese Gleitklötze oder Laufräder einziehbar auszugestalten, so dass das Hinder­ nis wahlweise durch sein Eigengewicht belastet unmittelbar auf dem Untergrund aufsteht und einen dementsprechenden Rei­ bungswiderstand aufweist oder dass wahlweise die Gleitklötze bzw. Laufräder ausgefahren werden können, um die demgegen­ über leichtere Beweglichkeit des Hindernisses zu ermöglichen. Zudem können die Gleitklötze oder Laufräder dazu dienen, das Hindernis auf einem Crash-Test-Gelände besser umsetzbar und dementsprechend besser handhabbar zu machen, so dass für eine Ortsveränderung des Hindernisses kein Kran oder eine ähnliche Einrichtung benötigt wird.

Im Gegensatz dazu kann es jedoch auch vorteilhaft sein, das Hindernis ortsfest auf dem Boden zu verankern, um auf diese Weise selbst geringfügigste Verschiebungen des Hindernisses auszuschließen und somit ggf. besser reproduzierbare Ergeb­ nisse sicherzustellen, die unter anderem unabhängig von der Gleitfreudigkeit des Untergrundes sind. Die Verankerung kann durch eine feste Verbindung mit dem Untergrund gesichert sein, wie durch eine monolithische Ausgestaltung eines aus einem betonierten Untergrund aufragenden Betonhindernisses. Die Verankerung kann jedoch vorteilhaft nicht vollständig fest, son­ dern lediglich ortsfest ausgestaltet sein, also lösbar, z. B. als Verkeilung, Verschraubung oder Verzahnung mit dem Unter­ grund oder als Abspannung mittels Drahtseilen an geeigneten Haltepunkten, so dass das Hindernis von seinem Aufstellort ent­ fernt werden kann, um z. B. von einer Testzone zu einer Lager­ zone auf dem Gelände umgesetzt werden zu können oder um gegen ein anderes Hindernis ausgetauscht werden zu können, oder um repariert werden zu können.

Um das Hindernis zu schonen, kann an der Ecke, gegen welche das Fahrzeug geführt wird, ein auswechselbares Verschleißprofil vorgesehen sein, beispielsweise eine Stahlplatte oder -kante. Insbesondere ist dabei möglich, die Profilgestaltung an unter­ schiedliche simulierte Unfallpartner anzupassen, z. B. eine ge­ wölbte Querschnittsgestaltung dieses Eckprofiles vorzusehen, um einen Baum zu simulieren oder es kann das Eckprofil als verlorenes Profil ausgestaltet werden, welches nach jedem Crash-Test ausgewechselt werden muß und welches bewusst deformierbar ausgebildet ist, um einen ebenfalls deformierbaren Unfallpartner zu simulieren. Kostengünstig kann das Eckprofil tatsächlich wortlautgemäß auf lediglich eine Ecke des Hindernis­ ses montierbar sein. Es kann jedoch auch abweichend davon vorgesehen sein, die gesamte Front oder zumindest größere An­ teile der Front des Hindernisses auswechselbar zu gestalten, um auf diese Weise unterschiedliche Unfallpartner durch die Aus­ gestaltung des Hindernisses simulieren zu können. Als "Eckpro­ fil" wird dabei jeweils der auswechselbare Bestandteil des Hin­ dernisses bezeichnet, welcher die Ecke ausbildet, auf die das Fahrzeug beim Crash-Test treffen soll, also ggf. auch eine kom­ plette, auswechselbare Front des Hindernisses.

Das Fahrzeug kann beispielsweise durch eine Funkfernsteue­ rung od. dgl. frei steuerbar gegen das Hindernis geführt werden. Vorteilhaft kann jedoch eine fest aufgebaute Leiteinrichtung vor­ gesehen sein, entlang welcher das Fahrzeug geführt wird. Auf diese Weise lässt sich präzise festlegen, welche Frontanteile des Fahrzeuges gegen das Hindernis geraten sollen, also mit welchem Überdeckungsgrad der Crash-Test durchgeführt wer­ den soll. Die fest aufgebaute Leiteinrichtung kann dabei bei­ spielsweise mechanisch ausgestaltet sein, beispielsweise als Zugseil. Mittels dem das Fahrzeug gezogen wird, oder als Schiene oder Führungsseil, an welcher bzw. welchem das Fahr­ zeug geführt wird. Die Leiteinrichtung kann jedoch auch berüh­ rungslos ausgestaltet sein, beispielsweise als Richtfunkstrahl oder als Richt-Lichtstrahl, z. B. Laserstrahl, oder mittels eines Induktionskabels. Diese berührungslosen Leiteinrichtungen er­ möglichen eine schnelle Änderung, so dass das Fahrzeug mit wenig Aufwand entlang einem anderen Bahnverlauf geführt werden kann. Zudem kann vorgesehen sein, entweder die Leit­ einrichtung oder das Hindernis seitlich zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges zu versetzen, so dass beispielsweise in Anpassung an die Fahrzeugabmessungen der gewünschte Überdeckungs­ grad eingestellt werden kann oder bei gleichen Fahrzeugab­ messungen, unterschiedliche Überdeckungsverhältnisse auf ein­ fache Weise einstellbar sind.

Im Gegensatz zu gattungsgemäßen Verfahren ergibt sich bei dem vorgeschlagenen Verfahren, dass das Fahrzeug durch das Hindernis nicht bis zum Stillstand abgebremst wird. Daher ist vorteilhaft eine Auslaufzone vorgesehen, die sich in Fahrtrich­ tung hinter das Hindernis erstreckt, so dass das Fahrzeug nicht durch eine künstliche Begrenzung, wie sie um das Crash-Test- Gelände vorgesehen ist, zum Stillstand kommt, sondern in sei­ nem Bewegungsablauf weiter bewegt werden kann, so dass ein möglichst realistisches Unfallgeschehen nachgestellt werden kann. So kann sich beispielsweise als Kollisionsfolge ergeben, dass das Fahrzeug je nach Konstruktion des Kollisionsbereiches mehr oder weniger geradlinig weiterbewegt wird oder auch in eine sehr enge Bahnkurve gelangen kann, die bis zum Schleu­ dern und Überschlag des Fahrzeuges führen kann.

Bei diesem Typ von Crash-Test ist es vorteilhaft möglich, die vorhandenen elektronischen Systeme, die das Fahrverhalten des Fahrzeugs beeinflussen, wie Antiblockiersysteme (ABS), elektronische Stabilitätsprogramme (ESP) und dergleichen, in das Prüfprogramm mit einzubeziehen, d. h. die vorhandenen Systeme könnten oder sollten durch den mit geringer Über­ deckung erfolgenden bzw. erfolgten Anprall automatisch aktiviert werden, um das Fahrzeug nach dem Anprall schnellstens in die ursprüngliche Spur stabil und kontrolliert zurückzubringen.

Besonders vorteilhaft kann die Auslaufzone derart großzügig bemessen sein, dass sie wenigstens der Länge der Anlaufzone entspricht, in welcher das Fahrzeug beschleunigt und gegen das Hindernis geführt wird.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnungen im folgenden näher erläutert. Dabei zeigt

Fig. 1 eine schematische Draufsicht auf einen Teil des Crash-Test-Geländes und die

Fig. 2 und 3 schematische Draufsichten auf Hindernisse und Fahrzeuge.

In Fig. 1 ist ein Teil eines Crash-Test-Geländes dargestellt. Da­ bei ist mit 1 ein Fahrzeug bezeichnet, welches gegen ein Hin­ dernis 2 bewegt wird. Das Fahrzeug wird dabei in einer Anlauf­ zone 3, von der lediglich ein Ausschnitt in Fig. 1 dargestellt ist, beschleunigt und in Richtung auf das Hindernis 2 geführt.

Das Fahrzeug 1 trifft dann mit einer vorbestimmten Geschwin­ digkeit auf das Hindernis 2, und zwar mit einem geringen Über­ deckungsgrad von beispielsweise 15 oder 20%, so dass aus­ schließlich Bereiche der Fahrzeugfront auf das Hindernis 2 treffen, die seitlich außerhalb der eigentlichen Verformungsele­ mente des Fahrzeuges 2 angeordnet sind, z. B. seitlich außen neben zwei im Motorraum des Fahrzeugs 1 vorgesehenen Längsträgern.

Das Fahrzeug 1 wird im Anschluß an den Aufprall abgelenkt und /oder in eine Drehbewegung versetzt, so dass es am Ende einer Auslaufzone 4 in der in Fig. 1 dargestellten schräggestellten An­ ordnung zum Stehen kommt. Der auf diese Weise durchgeführte Crash-Test stellt eine Prüfung der Außenbereiche der Knautsch­ zone bzw. der Außenbereiche des Fahrzeuges bei einem Fron­ talaufprall mit geringer Überdeckung wieder, so dass praxisnahe Ergebnisse erzielt werden, da in der Praxis ein Großteil der Un­ fälle Fahrzeugbereiche betreffen, die außerhalb der "Kern- Knautschzone" liegen, in welcher die eigentlichen Verformungs­ elemente vorgesehen sind.

Fig. 2 zeigt das Hindernis 2 von Fig. 1 in vergrößertem Maßstab. Dabei ist ersichtlich, dass an dem Hindernis 2 ein Eckprofil 5 vorgesehen ist, welches einen Teilkreisquerschnitt aufweist und beispielsweise den Aufprall gegen einen Baum simulieren lässt.

Weiterhin ist in Fig. 2 das Fahrzeug 1 in rein schematischer Dar­ stellung gezeichnet, wobei im Frontbereich des Fahrzeuges 1 zwei Längsträger 6 angedeutet sind, die beispielsweise zur Hal­ terung des Motors dienen und die insbesondere als Verfor­ mungselemente ausgestaltet sind. Seitlich außerhalb der Längs­ träger 6 sind jeweils Radaufhängungen 7 und Vorderräder 8 des Fahrzeuges 1 angedeutet, wobei diese Komponenten seitlich außerhalb der eigentlichen "Kern-Knautschzone" des Fahrzeu­ ges 1 angeordnet sind, nämlich seitlich außerhalb der Längs­ träger 6.

Fig. 3 zeigt das gleiche Hindernis wie in den Fig. 1 und 2, wobei jedoch das Eckprofil 5 ausgewechselt ist und bei der in Fig. 3 dargestellten Variante eine Schrägfläche aufweist, so dass bei dieser Konfiguration beispielsweise ein Gegenverkehrsunfall simuliert werden kann, bei welcher das Fahrzeug 1 gegen einen Schutzrahmen eines LKW's gerät.

In Abwandlung der Fig. 2 und 3 kann vorgesehen sein, nicht nur das Eckprofil 5 tatsächlich auf die Ecke des Hindernisses 2 zu beschränken, gegen welche das Fahrzeug 1 geführt wird, son­ dern als "Eckprofil" kann ein auswechselbarer Teil der Front­ fläche des Hindernisses 2.

Weiterhin kann in Abwandlung des dargestellten Ausführungs­ beispiels eine andere Formgebung des Hindernisses als mit einem rechtwinkligen Grundriss oder einer quaderförmigen Ge­ stsaltung vorgesehen sein. Das dargestellte Hinderniss 2 weist den Vorteil auf, dass es als quaderförmiger Betonklotz mit einem Gewicht von etwa 10 t vergleichsweise preisgünstig hergestellt werden kann und dass es robust ist, sowohl hinsichtlich der Be­ lastungen durch die auftreffenden Fahrzeuge als auch hinsicht­ lich der Belastungen, die sich beim Umsetzen bzw. Transportie­ ren ergeben, wenn das Hindernis 2 per Kran an einen anderen Ort verbracht wird.

In den Zeichnungen nicht dargestellt ist eine Führungseinrich­ tung, entlang welcher das Fahrzeug 1 gegen das Hindernis 2 ge­ führt wird, wobei eine derartige Führungseinrichtung vorteilhaft vorgesehen ist, so dass das Fahrzeug ohne einen Insassen gegen das Hindernis gefahren werden kann.

Claims (14)

1. Verfahren zum Durchführen eines Fahrzeug-Crash-Tests,
wobei das Fahrzeug gegen ein Hindernis bewegt wird,
und wobei das Fahrzeug nur mit einem Teil seiner Front gegen das Hindernis geführt wird,
und wobei das Fahrzeug zwischen seinen Vorderrädern angeordnete Verformungselemente aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Fahrzeug (1) nur mit einem äußeren, seitlich neben den Verformungselementen befindlichen Teil seiner Front gegen das Hindernis (2) geführt wird,
wobei das Hindernis (2) ein Mehrfaches des Fahr­ zeuggewichtes aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hindernis (2) ein Gewicht von wenigstens 6 t aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, dass das Hindernis (2) als etwa quaderförmiger Klotz ausgestaltet ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass am Hindernis (2) ein als Eck­ profil (5) bezeichnetes, auswechselbares Aufprallelement vorgesehen ist, welches an dem Hindernis (2) dort mon­ tierbar ist, wo das Fahrzeug (1) gegen das Hindernis (2) geführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass das Hindernis (2) an dem Bo­ den ortsfest verankert ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, dass das Hindernis (2) sich mit Gleitklötzen oder Laufrädern auf dem Boden abstützt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitklötze/Laufräder demontierbar sind.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gleitklötze/Laufräder einziehbar sind, derart, dass das Hindernis unmittelbar auf dem Boden aufliegt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) entlang einer fest aufgebauten Leiteinrichtung gegen das Hindernis (2) geführt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteinrichtung berührungslos ausgestaltet ist.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiteinrichtung als Funk- oder Lichtstrahl oder mit­ tels Induktionskabel ausgestaltet ist.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, dass das Hindernis (2) und/oder die Leiteinrichtung seitlich zur Fahrtrichtung des Fahrzeu­ ges (1) bewegbar sind.

13. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anlaufzone (3), an deren Ende das Hindernis (2) an­ geordnet ist, und durch eine Auslaufzone (4), die sich an das Hindernis (2) anschließt.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Auslaufzone (4) wenigstens so lang ist wie die Anlaufzone (3).