SS07_Bigi - Ausl Cesena
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SS07_Bigi - Ausl Cesena
Sommario • Sicurezza attiva e sicurezza passiva • Incidenti stradali: classificazione generale • Urto frontale / informazioni fondamentali • Urto laterale / informazioni fondamentali • Urto posteriore e rollover / informazioni fondamentali • ..... ma i bambini non sono adulti! Principali specificità relative ai sistemi di ritenuta • Caratteristiche richieste ai sedili bambini dal punto di vista della sicurezza passiva e relative problematiche • La classificazione ECE 44 • Sedili bambini: tabella riassuntiva di caratteristiche, vantaggi/svantaggi • Conclusioni 1 Introduzione: Sicurezza Attiva e Sicurezza Passiva • SICUREZZA ATTIVA comprende tutti quegli accorgimenti e componenti della progettazione finalizzati a limitare al minimo la probabilità che si verifichi un incidente (es: Freni, ABS, ecc.) NON E’ OGGETTO DELLA PRESENTE RELAZIONE • SICUREZZA PASSIVA comprende tutti quegli accorgimenti e componenti della progettazione finalizzati a limitare al minimo le conseguenze di un incidente una volta che questo si sia verificato E’ OGGETTO DELLA PRESENTE RELAZIONE 2 Introduzione: Le categorie degli incidenti stradali • Urti Frontali • Urti Laterali • Urti Posteriori • Rollover • • • • • (50 ÷ 55% delle lesioni gravi o mortali) (25 ÷ 30% delle lesioni gravi o mortali) ( 5 ÷ 8% delle lesioni gravi o mortali) (10 ÷ 15% delle lesioni gravi o mortali) FATTORI DI VARIABILITÀ utilizzo delle cinture tipologia del parco circolante tipologia del territorio tipologia della popolazione dei conducenti riferimento a lesioni AIS3+ • Urti Frontali e Laterali affrontati come priorità nella progettazione • Urti Posteriori rilevanti per lesioni leggere e medie • Urti Posteriori e Rollover comunque di interesse per specifiche tematiche 3 Urto Frontale: Le problematiche da ritenuta • URTO FRONTALE / DEFINIZIONE: L’insieme degli urti (contro ostacolo fisso o veicolo contro altro veicolo) nei quale la direzione principale delle forze scambiate è posta all’interno di un cono che si estende di 30° a destra ed a sinistra rispetto alla direzione longitudinale anteriore e nei quali la struttura frontale è interessata dalle deformazioni Forza interna al cono ± 30° Direzione longitudinale di marcia 30° 30° 4 Urto Frontale: Le problematiche di ritenuta • URTO DI RIFERIMENTO PER RAGIONARE: Urto perfettamente perpendicolare contro barriera rigida con ricoprimento completo del frontale Δν (Km/h) a (g) 50 Km/h 30/50g T (ms) 50 ÷ 80 5 Urto Frontale : Le problematiche di ritenuta • SITUAZIONE IDEALE DI RIFERIMENTO – guidatore in moto parzialmente solidale con il veicolo (massimo anticipo della decelerazione) – utilizzo ottimale dello spazio libero di spostamento davanti al guidatore ACCELERAZIONI SU TUTTI I SEGMENTI CORPOREI CON PICCHI DI 15 ÷ 30g, LIVELLI DEL TUTTO COMPATIBILI CON LESIONI LEGGERE OBIETTIVO DEI SISTEMI DI RITENUTA IN URTO FRONTALE: vincolare il moto dell’occupante al moto del veicolo utilizzando al meglio gli spazi di deformazione disponibili, evitando urti rigidi contro l’interno dell’abitacolo e quindi limitando al minimo le decelerazioni, le forze e gli schiacciamenti che i diversi segmenti del corpo umano devono subire. 6 Urto Frontale: Le problematiche di ritenuta • LA CINEMATICA DEL GUIDATORE NON CINTURATO 200 g 700/1000 kg 700/1000 kg su ogni ginocchio – fase iniziale (15 ÷ 20) : moto inerziale in avanti non rallentato – 20 ÷ 25 ms: urto del torace/addome contro la corona del volante e delle ginocchia contro la parte bassa della plancia – 50 ÷ 60 ms: importante rotazione in avanti del busto con moto della testa contro il parabrezza – 80 ÷ 100 ms: la testa batte violentemente contro l’area centrale/superiore del parabrezza a velocità dell’ordine di 30 ÷ 40 Km/h LESIONI GRAVISSIME, SPESSO MORTALI 7 Urto Frontale : Le problematiche di ritenuta MODALITÀ DI RIDUZIONE DELLA LESIVITÀ: • rallentare l’occupante il prima possibile nel suo moto inerziale • utilizzare tutto lo spazio libero di deformazione azzerando l’energia di contatto fra l’occupante e le parti rigide all’interno del veicolo • nel caso che i contatti rigidi non sempre evitabili, garantire comunque che gli interni del veicolo presentino una loro capacità intrinseca di assorbimento di energia 8 Urto Frontale : L’evoluzione storica dei sistemi di ritenuta STEP 6 (oggi) Cinture/pretensionatori multipli/limitatori di carico delle cinture /air bags a doppia energia di attivazione in funzione della severita’ dell’urto/air bag ginocchio E bassa/E alta 400/500 kg PROBLEMI APERTI • efficacia complessiva da verificare in funzione dei dati da campo. Sicuramente sempre presenti residue lesioni da out of position • a acc. testa • f torace • f ginocchia ~ 40÷ 60 g ~ 300 ÷ 400 kg ~ 300 ÷ 400 kg 9 Urto Laterale : Le problematiche di ritenuta URTO LATERALE / DEFINIZIONE L’insieme degli urti (contro ostacolo fermo o veicolo contro altro veicolo) che interessano le due fiancate dell’autoveicolo con direzione delle forze prevalentemente trasversale rispetto alla direzione longitudinale. Categorie più rilevanti: – urti vettura contro vettura agli incroci – urti laterali contro oggetti quali pali, particolarmente pericolosi in caso di interazione contro la testa degli occupanti 30° 30° 30° 30° 10 Urto Laterale: Le problematiche di Ritenuta PROFILO DI DEFORMAZIONE OTTIMIZZATO Configurazione da evitare Cerniera plastica centrale con importanti intrusioni a livello di torace/collo/testa Configurazione ottimale Cerniera plastica nella zona del bacino/arti inferiori con limitate intrusioni a livello di torace/collo/testa 11 Urto Laterale: L’evoluzione Storica Dei Sistemi Di Ritenuta STEP 3 (Seconda meta’ degli anni 90) abbinamento di air bags a protezione del torace (nel sedile o nel pannello porta) con air bags a tendina a protezione della testa Air Bag testa • volume dell’air bag toracico di circa 6 litri • volume dell’air bag testa di circa 8/10 litri Air Bag toracico • questa tipologia di protezione si sta rapidamente imponendo sulle vetture di attuale commercializzazione • risponde all’esigenza di garantire un corretto assorbimento di energia in corrispondenza a tutti i segmenti corporei maggiormente esposti in urto laterale. 12 Urto Posteriore e Rollover MOTIVI DI RINNOVATO INTERESSE • La progressiva riduzione di lesività in urto frontale e laterale tende ad incrementare la percentuale di lesioni in urto posteriore e rollover • L’urto posteriore e’ estremamente significativo in termini di lesioni leggere (fino a AIS 2) a causa della problematica specifica delle lesioni alla rachide cervicale (colpo di frusta) • La maggior presenza nel parco circolante di veicoli con rapporto altezza del baricentro/carreggiata (es SUV) causa una maggiore incidenza dei rollover in termini percentuali • Lo sviluppo scientifico inizia a permettere l’identificazione di componenti innovativi di ritenuta validi in configurazioni di urto posteriore e di rollover 13 Urto Posteriore e Rollover INFORMAZIONI GENERALI SUI COMPONENTI ATTUALI DI RITENUTA • Le cinture di sicurezza svolgono un’azione (seppur limitata) anche nella protezione degli occupanti in urto posteriore contribuendo a mantenere l’occupante vincolato al sedile in caso di cedimento dello schienale e limitando il moto in avanti dell’occupante stesso in sede di “rebound” qualora al contrario lo schienale risultasse comportarsi in modo elastico. • Le cinture di sicurezza svolgono un’azione estremamente significativa in rollover • Gli appoggiatesta hanno contribuito in modo molto piu’ ridotto di quanto venga comunemente ritenuto a ridurre le lesioni da Whiplash (stima efficacia: 20% circa) Motivi della scarsa efficacia : • gli utenti non posizionano correttamente l’appoggiatesta con contatto all’ altezza degli occhi qualora siano regolabili • difficilmente l’appoggiatesta e’ vicino alla nuca in senso longitudinale nelle normali condizioni di marcia. 14 ....Ma i bambini non sono adulti! Principali specificità relative ai sistemi di ritenuta • Rapidità evolutiva! La crescita modifica le caratteristiche morfologiche dei bambini /adolescenti in modo rapido rendendo necessario l’utilizzo di sistemi di ritenuta diversi • Negli infanti la dimensione/peso della testa e la scarsissima resistenza del collo rappresentano il primo problema nella ritenuta • Il rapporto peso/dimensione tra i diversi segmenti corporei e’ sostanzialmente diverso rispetto agli adulti e varia significativamente con l’età • La conformazione del bacino facilita fenomeni di “affondamento” dell’addome al di sotto delle cinture di sicurezza integrate nei sedili e richiede quindi misure specifiche • La resistenza meccanica alle sollecitazioni in impatto varia con l’età/peso/sviluppo I SISTEMI DI RITENUTA USUALI (CINTURE DI SICUREZZA ED AIR BAGS) SONO DEL TUTTO INADATTI A VINCOLARE BAMBINI FINO A CIRCA 36KG DI PESO /12ANNI DI ETA’. 15 Caratteristiche richieste ai sedili bambini dal punto di vista della sicurezza passiva e relative problematiche CARATTERISTICA PROBLEMATICA • si devono adattare alla specifica età/peso/altezza del bambino al fine di ottimizzare le caratteristiche di ritenuta • esistono diverse categorie di sedili bambini che devono essere utilizzati in modo appropriato in funzione dell’utente • si devono interfacciare in modo facile coi bambini/ devono essere comodi • potenziali “misure” e/o rifiuto di utilizzo del bambino per mancanza di confort/visibilità • si devono interfacciare in modo facile ed “a prova di errore” con i sedili/cinture di sicurezza tenendo conto anche della variabilita’ geometrica tra vincolo e vincolo. Lo sviluppo degli attacchi a baionetta ISOFIX risponde a questa specifica richiesta • serie problematiche di “misure” • devono garantire la massima protezione nelle configurazioni d’urto • Devono essere compatibili con gli air bags (soprattutto passeggero anteriore) • caratteristiche tecniche specifiche della normativa ECE 44. Compatibilità con visibilità e confort • necessario il rispetto rigoroso delle norme di utilizzo, soprattutto del divieto di montaggio dei sedili bambini contromano in corrispondenza di un airbag passeggero frontale 16 Caratteristiche richieste ai sedili bambini dal punto di vista della sicurezza passiva e relative problematiche MA LA DISCIPLINA DEI GENITORI PAGA! UN BAMBINO TRATTENUTO ALL’INTERNO DI UN SEDILE ADATTO ALLA SUA ETA’ E CORRETTAMENTE VINCOLATO AL VEICOLO HA IL 90% IN MENO DI PROBABILITA’ DI SUBIRE LESIONI GRAVI O MORTALI (AIS 3+) IN UN INCIDENTE AUTOMOBILISTICO RISPETTO AD UN BAMBINO NON CINTURATO 17 La classificazione ECE 44 • gruppo 0 : per bambini di peso < 10 kg SEDILI CONTROMANO • gruppo 0 +: per bambini di peso < 13 kg • gruppo I : per bambini di peso compreso tra i 9 kg ed i 18 kg • gruppo II : per bambini di peso compreso tra 15 kg ed i 25 kg • gruppo III : per bambini di peso compreso tra i 22 kg ed i 36 kg 18 Sedile bambini: tabella riassuntiva TIPOLOGIA ECE 44 DESCRIZIONE VANTAGGI CRITICITA’ NOTE 0 sedili bambino montati contromano (principalmente) - ottima ritenuta di schiena/collo/testa in urto frontale - contenimento in urto laterale - In generale incompatibile con airbag frontale passeggero - non sempre di facile montaggio - il sistema di attacco ISOFIX puo’ contribuire ai problemi di montaggio - non critica l’interazione con airbag laterali sedili bambino in direzione di marcia - buona ritenuta complessiva - buona geometria anti-submarining - buona protezione in urto laterale e posteriore - compatibile con airbag passeggero ma consigliato arretramento sedile - non sempre di facile montaggio - il sistema di attacco ISOFIX puo’ contribuire ai problemi di montaggio - non critica l’interazione con airbag laterali rialzi della seduta - utilizza le normali cinture di sicurezza/rialza solo la seduta - destinato esclusivamente ad una migliore compatibilita’ con la cintura adulti 0+ I II III - non critica l’interazione con air bag laterali 19 Conclusioni • I sistemi di ritenuta sono un ingrediente fondamentale della sicurezza passiva automobilistica • I sistemi di ritenuta devono garantire il massimo di riduzione della lesività in tutte le principali configurazioni d’impatto (frontale, laterale, posteriore, rollover) • I bambini hanno caratteristiche morfologiche specifiche che richiedono sistemi di ritenuta “ad hoc” che si adattano al loro sviluppo • I sedili bambini hanno caratteristiche tecniche/geometriche e problematiche loro proprie la cui conoscenza permette di ottimizzare le prestazioni • Un bambino trattenuto all’interno di un sedile adatto alla sua età e correttamente vincolato al veicolo ha il 90% in meno di probabilità di subire lesioni gravi o mortali (AIS 3+) in un incidente automobilistico rispetto ad un bambino non cinturato 20