Marco Castelli

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Numero 18 – Giugno 2013
Buongiorno,
sono lieto di trasmettervi il GeneralicarNEWS di Giugno 2013.
In questo numero analizzeremo insieme i risultati dei crash test condotti sino ad oggi, nell’ambito
del progetto “Colpo di Frusta”, volti a determinare un legame statistico tra i danni presenti sulla
vettura e le accelerazioni subite dagli occupanti.
Entreremo nel mondo dei cristalli, con una ricerca sui parabrezza, che sarà presentata al convegno
annuale RCAR, che si terrà in Malesia nel mese di Settembre. Lo studio, nato su esplicita richiesta
di GBS AL, si pone come obiettivo di: valutare la qualità dei parabrezza forniti e delle installazioni
effettuate, da alcuni centri specializzati, rapportando il tutto al costo del servizio offerto.
Di certo ricorderete la ricerca presentata nel 2010 al convegno RCAR, riguardante la verniciatura
dei proiettori in caso di graffio o abrasioni. Il prodotto ha subito delle evoluzioni ed ora promette di
rendere la lente “autopulente”. Vi illustreremo quindi i risultati del test condotto da Generalicar.
Confidando nel vostro interesse e gradimento, vi invio i miei migliori saluti.
Marco Castelli
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Numero 18 – Giugno 2013
In questo numero:
Crash Test Colpo di Frusta: Le prime statistiche..........................…..……..p.3
Ricerca RCAR 2013 – Un parabrezza vale l’altro?........…………....………p.6
Proiettore Verniciato: ora anche “autopulente”!.............................………p.9
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Numero 18 – Giugno 2013
Crash Test Colpo di Frusta: Le prime statistiche
Nell’ambito del progetto “Colpo di Frusta”, con
l’intento di determinare un legame statistico tra i danni
riscontrabili sul veicolo e le accelerazioni subite dagli
occupanti, Generalicar continua giorno dopo giorno a
realizzare crash test per accrescere l’affidabilità del
proprio database.
Rispetto a quanto ipotizzato in partenza, in seguito ai
primi risultati ottenuti, si è costatato che la
classificazione dei veicoli nelle tre classi City/Berlina/SUV (CestarNEWS di Settembre 2012), non
era quella più appropriata per il nostro scopo.
Un esempio concreto possono darlo le seguenti
vetture: Volvo V70 e Nissan Qashqai.
Se ci si ferma al profilo delle due vetture, la prima
rientra a pieno titolo nell’ampia categoria delle
berline, mentre la seconda deve essere considerata di
certo come un SUV. Se andiamo ad analizzare la
massa delle stesse, ci accorgiamo che: la V70 pesa
1556Kg contro i 1390Kg del Qashqai, circa 170kg in
più. È chiaro che essendo l’accelerazione strettamente
connessa alla massa del veicolo, si possono verificare
delle incongruenze, qualora si cerchi di correlare il
picco registrato a bordo del veicolo e la classe di
appartenenza dello stesso.
Per una maggiore accuratezza del sistema, l’evento di
crash sarà quindi classificato in base al rapporto tra la
massa della vettura tamponata e quella della
tamponante. Un passo in avanti è stato compiuto anche nell’analisi delle accelerazioni rilevate a
bordo del veicolo. Oltre al picco registrato dagli accelerometri da crash test, Generalicar ha
introdotto
un ulteriore parametro, l’integrale dell’accelerazione d'impatto (parametro che
incontreremo più volte all’interno dell’articolo), corrispondente alla velocità acquisita dal veicolo
tamponato immediatamente dopo l’urto. Questo parametro è certamente rappresentativo
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dell’evento, è in grado di fotografare e sintetizzare meglio di altri il crash eseguito e garantisce una
buona correlazione in funzione del rapporto di massa.
Nel grafico a lato si nota il trend in
funzione del rapporto tra le masse,
in tutti i crash realizzati sino ad
ora. In azzurro sono rappresentati i
crash a 5km/h, in rosso quelli a 8,
in verde a 11, mentre in viola a
15km/h.
A
parità
di
velocità
d’impatto, il valore dell’integrale
dell’accelerazione
diminuisce
all’aumentare del rapporto Massa Tamponata/Massa Tamponante; fisicamente, infatti, a parità di
ogni altra condizione, all’aumentare della massa del veicolo tamponato, l’energia trasferita allo
stesso nel crash diminuisce.
Dopo aver appurato l’importanza dell’integrale dell’accelerazione, si è deciso di suddividere i
crash in dodici classi, accomunandoli in base all’integrale e al rapporto di massa.
Nel
grafico
di
fianco
sono
rappresentate le curve di quattro
crash, con simile rapporto di massa
ed
integrale.
Da
queste
accelerazioni è stata ricavata la
curva
di
accelerazione
media
(curva di colore rosso nel grafico)
andando
a
mediare
i
valori
d’integrale, picco e tempo di picco
delle accelerazioni dei quattro crash.
Con la procedura appena descritta, è stato creato un profilo di accelerazione medio per ogni classe.
Sarà quindi possibile andare a calcolare la probabilità di lesione da colpo di frusta per ogni classe
immettendo il corrispondente profilo di accelerazione medio, nel software di simulazione Madymo
(software multibody per il calcolo delle lesioni degli occupanti). A questo punto, si è reso
necessario quantificare il danno materiale (della vettura tamponata) da attribuire ad ogni classe: in
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questo modo sarà possibile assegnare ad un sinistro reale, in base ai danni del veicolo tamponato,
una classe e quindi, il rischio di lesione da colpo di frusta.
Per far ciò, sono stati analizzati i danni
delle vetture tamponate in tutti i crash
effettuati presso Generalicar.
Da questa classificazione è possibile
fare
diverse
considerazioni.
Ad
esempio, nei crash con veicoli con
traversa posteriore, si osserva che il
pavimento non è mai stato danneggiato
(primo grafico sulla destra); nei crash
con vetture senza traversa posteriore,
invece, si nota come non siano mai
stati riportati danni sui longheroni
(secondo grafico sulla destra). Questo
si
può
spiegare,
pensando
alla
dinamica delle due vetture che entrano
in contatto, in seguito ad un urto
centrato: se la vettura tamponata ha la traversa, in questo tipo di impatti, l’energia dell’urto che
interessa la traversa, va in parte a scaricarsi sui longheroni, posizionati in corrispondenza degli
attacchi della traversa; se invece, il veicolo tamponato è privo di traversa posteriore, il valore di
energia dissipata nell’urto, è maggiore nella parte centrale (perciò c’è una maggiore probabilità di
riscontrare danni al pavimento posteriore). A proposito dell’analisi dei danni nei crash effettuati
fin ora, un’altra considerazione degna di nota, riguarda l’individuazione di un valore di soglia
dell’integrale dell’accelerazione, oltre il quale, la traversa posteriore si è sempre danneggiata.
Come detto in precedenza, l’analisi dei danni dei crash test, è servita per associare ad un sinistro
reale, una classe e quindi un profilo di accelerazione medio. Per la classificazione dei danni dei
crash test, e per facilitare la determinazione dell’importanza dei danni riscontrati in un sinistro
reale, verrà associato un punteggio (che rappresenti la gravità del danno) ai componenti
solitamente coinvolti in un urto da tergo. Il software andrà a sommare questi punteggi, assocerà
automaticamente una classe di accelerazione (grazie al confronto dei punteggi dei danni e al
rapporto di massa), ed infine mostrerà la probabilità di lesione da colpo di frusta di quel sinistro.
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Ricerca RCAR 2013 – Un parabrezza vale l’altro?
Nel corso del 2011, le Compagnie del Gruppo
Generali hanno complessivamente gestito l’apertura di
oltre 80.000 sinistri relativi a danni ai cristalli auto. Se
paragonato al totale sinistri cristalli dei due anni
precedenti, scopriamo che questo dato è in continua
crescita, circa 5.000 sinistri in più nell’arco di due
anni.
La percentuale di canalizzazione dei sinistri cristalli è in crescita, passando dal 71% nel 2009 al
77% nel 2011.
Al di là dei numeri, un ulteriore aspetto da non dimenticare riguarda i costi associati alla
riparazione o sostituzione dei cristalli, che rimangono decisamente elevati.
L’analisi dei costi associati alla gestione del sinistro mette in evidenza differenze tra i vari
fornitori; vi è una inoltre una percentuale vicina al 10% di parabrezza sostituiti dopo essere stati
precedentemente riparati. Inoltre, un confronto preliminare tra i costi associati ai parabrezza
sostitutivi, ha confermato una certa disparità tra i fornitori: in riferimento ai ricambi di
venti modelli di autovetture particolarmente diffuse sul mercato, tra i due fornitori testati vi
è una differenza media quantificabile in oltre 100€ a cristallo.
In tal senso si inserisce perfettamente la ricerca che Generalicar sta svolgendo in questi mesi, e che
una volta ultimata verrà presentata alla convention
RCAR 2013, che si terrà in Malesia nel mese di
Settembre. In particolare, l’ obiettivo della ricerca in
corso consiste nel valutare la qualità dei parabrezza
forniti e delle installazioni effettuate da alcuni centri
specializzati, nella zona di Milano e provincia.
Operativamente, su cinque differenti vetture verrà
riprodotto, con l’ausilio di un punteruolo, un danno
assimilabile a quello derivante dall’urto con un sasso durante la normale marcia su strada; viene
poi fatto eseguire l’intervento di sostituzione o riparazione del cristallo (a seconda dell’estensione
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e tipologia del danno). A questo punto si procede verificando la centratura del cristallo, l’eventuale
presenza di residui di colla o frammenti di vetro e la resistenza alle infiltrazioni d’acqua.
Si è reso pertanto opportuno effettuare una serie di confronti sui ricambi che vengono utilizzati.
Non tutti sono a conoscenza del fatto, che i moderni parabrezza sono
costituiti generalmente da vetro laminato stratificato, ovvero formato
accoppiando due lastre di vetro e da una pellicola adesiva di
materiale polimerico, in genere polivinilbutirrale (PVB). Questo
strato plastico modifica le prestazioni meccaniche, termiche ed
acustiche del vetro, ma soprattutto permette una certa elasticità e
impedisce il distacco dei frammenti di vetro in caso di urto. Il
principale obiettivo dell’evoluzione dei cristalli per autovettura,
riguarda infatti la necessità di evitare o minimizzare le lesioni dovute
alla frammentazione del vetro in caso di grave incidente. Quelli attuali non si frantumano, anzi
tendono a rimanere un unico pezzo anche se il vetro si rompe.
Il parabrezza viene fissato perimetralmente alla carrozzeria mediante guarnizioni e collanti, e
contribuisce alla rigidità complessiva del veicolo, risultando in tal modo essenziale per la
sicurezza.
A questo punto, è bene precisare che come da
contratto i parabrezza che vengono installati
dalle società convenzionate, non è detto che
siano necessariamente i medesimi forniti dalla
Casa Costruttrice in linea di montaggio; in
modo conforme alla norma CE 1400/2002,
questi Network possono installare “… pezzi di
ricambio originali o di qualità corrispondente …” ovviamente omologati per la Comunità
Europea.
Le prove attualmente in corso di svolgimento al Generalicar, alcune delle quali svolte in
collaborazione con l’Università degli studi di Genova, sono volte ad indagare alcuni parametri
propri dei cristalli al fine di individuare eventuali differenze qualitative tra i parabrezza di primo
equipaggiamento e quelli utilizzati dai distributori.
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In particolare, ci si è concentrati su:
Prova di Luminosità: ponendo le vetture in un locale
chiuso al buio, oscurando tutti i cristalli eccetto il
parabrezza, si va a rilevare l’intensità luminosa del
fascio prodotto dai proiettori, sia sulla
superficie esterna che interna del parabrezza
ed in prossimità del poggiatesta dei sedili
anteriori (all’altezza degli occhi di un
ipotetico conducente), per confrontare il
grado di abbattimento della luce tra il
ricambio originale e quello derivante dai nostri fornitori.
Un ulteriore parametro di contronto è lo spessore del cristallo:
mediante l’utilizzo di un micrometro, i diversi parabrezza testati
vengono misurati in diversi punti caratteristici.
Mediante un pendolo rigido e ricavando dai parabrezza
dei provini di forma quadrata, Generalicar simulerà la
reazione dei cristalli in caso di colpo di sasso.
Presso i laboratori dell’Università di Genova, i ricercatori stanno sottoponendo i provini ai
seguenti test: prova di abrasione superficiale con sabbia, che verrà realizzata esponendo il
campione all’azione abrasiva del corindone, utilizzando una sabbiatrice. Verranno effettuate
osservazioni (con documentazione fotografica) delle superfici ogni cinque secondi di esposizione.
Invecchiamento artificiale mediante raggi UV ed un test di flessione statica su tre punti,
permettono ai tecnici di Generalicar di avere un quadro completo sulla qualità dei parabrezza
installati dai fornitori del Gruppo.
I risultati delle prove saranno presentati in anteprima sul prossimo numero di GeneralicarNEWS.
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Proiettore Verniciato: ora anche “autopulente”!
Nel 2010 l’allora Cestar presentò al convegno RCAR una ricerca
volta a determinare la qualità nel tempo, l’efficacia e la sicurezza di
un intervento di verniciatura, della lente di un proiettore in
policarbonato, utile in presenza sia di graffi e abrasione che di
opacizzazione da raggi UV.
Sono stati testati due prodotti e i risultati per il bicomponente furono sorprendentemente positivi
(bicomponente: prodotto verniciante la cui azione di polimerizzazione è attivata tramite un
catalizzatore). La luminosità di un proiettore trattato, non risultava diversa dall’originale,
l’adesione dello strato di vernice non mostrava cali nel tempo ed infine non provocava alterazioni
nella rigidezza del policarbonato.
Ma la tecnica va avanti… L’azienda Alkemia, che ha dato vita al prodotto testato, a circa tre anni
di distanza dal lancio sul mercato di quest’ultimo, è pronta per presentare la sua evoluzione;
portando nel mondo della verniciatura le nanotecnologie, oltre a garantire tutte le caratteristiche
del predecessore, il nuovo e.headlights Self Cleaning promette di rendere la lente “autopulente”.
Il fenomeno dell’idrorepellenza delle foglie di alcune piante come il loto, è nota da molti anni.
I botanici che hanno studiato questo meccanismo, hanno appurato
che in effetti queste piante posseggono un meccanismo naturale di
pulizia: il principio si basa sulla rugosità superficiale causata dalle
microstrutture in combinazione con una superficie altamente
idrofoba. Oggi mediante le nanotecnologie si cerca di riprodurre
l'effetto loto in vernici, tegole, tessuti ed altre superfici che resteranno pulite e asciutte come le
foglie del loto.
Generalicar per valutare le differenze tra i due
prodotti, ha utilizzato per il test due proiettori
originali, verniciando il primo con il prodotto
testato nel 2010 e il secondo con l’evoluzione
nanotecnologica.
Il ciclo di lavorazione è il medesimo: il
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proiettore viene carteggiato con grane diverse fino alla
finissima P1500, poi si è pronti per applicare mediante
aerografo, il trasparente catalizzato.
Il prodotto verniciante viene fatto essiccare mediante
l’utilizzo di lampade IR per 15min.
Il tempo per realizzare la riparazione è di circa 30min.
Al termine della riparazione, i due proiettori verniciati
sono stati sottoposti al test sulla luminosità,
per verificare eventuali variazioni di trasparenza,
apportate dall’applicazione dello strato di vernice. Il
prodotto originale, conferma i risultati ottenuti in
passato, il calo di luminosità rispetto al caso non
verniciato è trascurabile e quantificabile in meno del
10%. La luminosità, rilevata sul proiettore verniciato con il nuovo prodotto nanotecnologico, è
maggiore rispetto al caso non trattato di circa il 20%.
Valutato il flusso luminoso, si verifica la reazione dei due proiettori verniciati in presenza di
sporco. Il test è stato eseguito versando sulla calotta dei due proiettori della vernice. L’immagine
sottostante ne mostra il comportamento in due istanti di tempo: immediatamente dopo aver versato
il prodotto e dopo
1min. Il risultato è
evidente.
Lo sporco ha meno
possibilità di aderire
sulla
superficie
trattata con il nuovo
prodotto,
primo
sin
istante
dal
si
notano le differenze.
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Dopo un minuto senza alcun intervento esterno, la superficie
è del tutto pulita. Mentre il proiettore trattato con il prodotto
classico, presenta ancora evidenti riflessi di colore rosso.
A lato il dettaglio della superficie trattata con il nuovo
prodotto, il quale permette al liquido versato di “ritirarsi” a
formare piccole goccioline, facilmente asportabili.
La ricerca va avanti: la facilità di pulizia, in presenza di sostanze grasse e oleose, il potere
autopulente in caso di polvere e residui di acqua fangosa, le proprietà anti graffio e la resistenza
all’acqua e agli agenti chimici, stanno spingendo i tecnici a valutarne l’applicazione anche su
particolari di carrozzeria.
Magari in futuro, il deposito di insetti sul frontale dell’auto, i piccoli graffi e la resina degli alberi
non saranno più un problema.
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Resp. Ufficio Studi e Consulenza Tecnica Automotive
Ing. Giorgio Ighina
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Resp. Tecnico
Ing. Andrea Mondini
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Area Tecnica
Redazione GeneralicarNEWS
Ing. Luca Ventola
[email protected]
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