Gépészet | Gépjárművek » Tehergépjárművek aláfutásgátló szerkezetei

Tehergépjárművek aláfutásgátló szerkezetei Európában napjainkra a közúti áruszállításnak hatalmas szerep jutott, ami természetesen magával hozta a 38-40 tonna összgördülő tömegű járművek számának ugrásszerű megszaporodását. Ezek a járművek tömegüknél és a hozzá párosuló viszonylag nagy sebességüknél fogva veszélyforrást jelentenek a közlekedés többi résztvevője számára Ennek ellenére a haszongépjármű-balesetek részesedése az összes személyi sérüléses balesetekben csupán 10 százalék körüli. Ez a 10 százalék viszont többnyire nagyon súlyos baleseteket rejt magában. A tehergépkocsikkal történt balesetek nagy része úgynevezett „egyszemélyes balesetek”, azaz borulás (pl. stabilitásvesztés miatt), pályaelhagyásos baleset (pl sebesség helytelen megválasztása miatt). Ezek a baleseti források jórészt kiküszöbölhetők megfelelő műszaki berendezések (pl.ABS,retarder) alkalmazásával A balesetek

másik része a „több szereplős” balesetek, ahol általában tehergépjármű és személygépkocsi(k) ütközése történik. Közlekedésbiztonsági szempontból vizsgálva ezeket a baleseteket, megállapítható, hogy a túlélés aránya növelhető a tehergépjárműveken alkalmazott passzív biztonság alkalmazásával. Azoknak a tényezőknek és szerkezeti megoldásoknak az összességét nevezzük passzív biztonságnak, amelyek a baleset megtörténte után a lehető legnagyobb mértékben csökkentik a gépjárműben utazók és a külső partnerek sérüléseit, azaz a baleset negatív következményeinek hatását mérséklik. Belső passzív biztonsági megoldások az utastér biztonsági berendezései (légzsák, biztonsági öv, stb), külső pedig a kiálló elemek átgondolt elhelyezése, rakomány rögzítése és a mellső, oldalsó, és hátsó aláfutásgátlók. A baleseti statisztikák szerint 50 százalékos nagyságrendű a tehergépkocsik frontális

ütközéseinek aránya, melyek nagy része személygépkocsikkal, azaz védtelenebb partnerrel történik. 1992-ben fogadták el a WP 29, a homlokaláfutás megakadályozását szolgáló előírást. Ez a szabályozás a homlokaláfutás megakadályozását, illetve következményeinek mérséklését célozza. 1 Az előírás rávilágít arra, hogy a védelmet egy megfelelő geometriájú, merevségű és szilárdságú lökhárító, illetve azzal egyenértékű homlokfal kialakítása biztosíthatja. Az előírás két lehetőséget enged meg: - Kialakítani és minősíteni egy lökhárítót, amely azután több különféle tehergépkocsira felszerelhető. Ekkor csak azt kell bizonyítani, hogy a beépítés szakszerű és az alvázhoz csatlakoztatása megfelelő szilárdsággal rendelkezik. - Kialakítani a homlokfalat úgy, hogy annak alsó „lökhárító” része szerkezetileg egy egység a homlokfallal. Ekkor a homlokfalat kell minősíteni A frontális aláfutás

megakadályozható egy megfelelően alacsonyan elhelyezett lökhárítóval, de ezt korlátozza a tehergépkocsik nagy terepszög-értékei. A merev első aláfutásgátló a személygépkocsi utasaira nézve jelentősen előnyös abban az esetben, ha maga a tehergépkocsi is felvesz bizonyos nagyságú energiát. Az energiaelnyelő mellső lökhárítókkal folytatott kísérletek során vékony falú gyűrődő acélszerkezeteket, illetve méhsejt és műanyag kombinációját próbálták ki. A tapasztalatok azt mutatták, hogy a tehergépkocsi az összes ütközési energia 36 százalékát vette fel. A kísérlet során 76 km/h relatív sebességű ütközés során a személygépkocsi utasfülkéje sértetlen maradt, semmi veszélyes benyomódás nem keletkezett. Az eredmények alapján arra következtettek, hogy a személygépkocsi-tehergépkocsi balesetekben a hasznosság 10-20 százalékban határozható meg. A Renault gyár az INRETS kutatóintézettel közösen évek óta

dolgozik speciális nagy energiafelvevő képességű mellső aláfutásgátló kifejlesztésén. Ütközési kísérleteik bizonyítják, hogy munkájuk eredményes Kísérleteik során 56 km/h relatív sebességgel, 2/3-os átfedéssel ütköztették a személygépkocsikat A hagyományos lökhárító esetén megközelítőleg 400 mm volt a személygépkocsi deformációja. Az energiaelnyelő lökhárító alkalmazásával és a körülmények fenntartásával ez az érték 215 mm, továbbá az utast helyettesítő bábu fejének igénybevétele körülbelül 50 százalékkal kisebb volt. Hasonló megoldásokat kínál a többi haszonjármű-gyártó is, de sajnos csak felár ellenében, nem pedig széria felszerelésként, így a vásárlók felelősség-érzetére bízzák annak alkalmazását. A közlekedés védtelenebb, gyengébb résztvevői egyenlőre csak reménykedhetnek abban, hogy biztonságuk érdekében minél előbb EU előírás teszi kötelezővé ezen biztonsági

rendszerek alkalmazását. Kevésbé gyakori, de súlyos sérülésekkel járó baleset, az oldalaláfutás. Ezek elsősorban a kanyarodó nyerges vontatók félpótkocsijainál fordulnak elő. 2 A sérülések súlyossága abban rejlik, hogy a pótkocsi felépítése, geometriai mérete miatt, az alá befutó autó tetőrésze sérül, és az utasok leginkább fejsérüléseket szenvedhetnek. Itt meg kell említeni a kerékpárosok veszélyeztetettségét is, hiszen a kanyarodó nyerges szerelvény és a kerékpáros ütközése során a kerékpáros a félpótkocsi felépítménye alá kerülhet. Egyes gyártók készítettek már oldalburkolást, oldal-aláfutásgátlót tehergépkocsikra, pótkocsikra, de ezekkel inkább optikai és aerodinamikai célokat tudtak megvalósítani, mert a nagyságrendileg nem nagy sebességű, teljes aláfutás megakadályozására képtelenek voltak. A neves német baleseti szakértő K. H Schimmelpfennig 1993-ban szabadalmaztatta találmányát

Az oldalaláfutás megakadályozására dolgozta ki a keretalváz konstrukciót. Ebben az alváz keretszerűen helyezkedik el, megfelelő számú kereszttartó kombinációjával. Az új rendszerű keretalváz - mivel a pótkocsi oldala teljesen burkolt -, mintegy elvezeti a vele ütköző személygépkocsit. Kísérletek bizonyították, hogy 30°-os, 60 km/h-ás sebességű ütközés biztonsági öv és légzsák használatával szinte sérülés nélkül átvészelhető. A Krone cég 1999-ben mutatta be „Safe LINER” elnevezésű keretalvázas félpótkocsiját. Ezt a járművet szériaként gyártják, és a gyártó, nemcsak mint kiváló passzív biztonsági szintű járműként kínálja, hanem a teljes burkolás miatt kisebb a haladás zaja, valamint a jó aerodinamikai viszonyok miatt megközelítőleg 1,4 l/100 km-es üzemanyag-megtakarítás érhető el. A hátulról történő aláfutás aránya lényegesen kisebb, mint a frontális aláfutásé, továbbá könnyebben

lehet mérsékelni az ütközés hatásait, mivel általában kisebb az ütközés relatív sebessége. Ezen balesetek nagy része a rosszul felvett követési távolság miatt következik be, és ráfutás formájában következik be. A hátsó aláfutásgátlókra meglehetősen részletes leírást tartalmaz az ENSZ EGB 58. sz előírása, amely meghatározza annak talajszint feletti magasságát (550 mm), az alvázhoz való rögzítés módját, illetve szilárdsági követelményeit. Ennek ellenére a gyakorlatban széles aláfutásgátló kínálat van. A régen forgalomba helyezett járműveken ezek szinte csak optikai hatást nyújtanak, biztonságot pedig nem. Világszerte sokan foglalkoznak új hatásosabb aláfutásgátlók tervezésével. Angliában két meghatározó típust hoztak forgalomba. Ezek a „SAFE-T-Bar” és „SENS-NSTOP” A „SAFE-T-Bar” minden haszongépjárműre felszerelhető, a legnagyobb megengedett terhelésig (1 ábra) Az ütközési kár ennél a

megoldásnál, kis ütköző tömegű személy-gépkocsinál, átlagos sebességnél (≈30 km/h) nagymértékben csökkenthető vagy 3 néhány esetben teljesen kiküszöbölhető. A szerkezet nyugalmi állapotban egy szokványos aláfutás-gátló. A valóságban kettős szerepe van 1. 2. F 1. ábra A szerkezetet úgy alakították ki, hogy menetirányban kitér a terepakadály elől, és utána visszatér eredeti helyzetébe. Az elfordulás egy csap körül történik, melynek végére bütykös karon keresztül gumituskó van rögzítve, így nyerve visszatérítő energiát az akadály után (2). A fontosabb feladata viszont a balesetek során keletkező energiák csökkentése. Ezt egy másik gumituskó oldja meg (1.) A megoldás 76 mm elmozdulást enged meg ütközéskor A szerkezet erőfelvétele a vízszintes irányú elmozduláshoz képest progresszív. A csillapítást a gumi és a vasanyag képlékeny vagy rugalmas alakváltozása végzi. A keresztrúd lemezből

készül, melyet vonalszerűen hegesztenek össze. Erre a keresztrúdra kerül fel a két tartóoszlop olyan távolságban amekkorát a jármű méretei megkövetelnek Minden aláfutásgátlót típusvizsgálatnak vetnek alá, ahol meghatározzák az adott járműre való felszerelhetőség követelményeit, feltételeit. A szabvány előírja, hogy a fő ütközési felületet adó keresztrúdnak 100 mm-nél szélesebbnek kell lennie, és a gépkocsi méreteinek megfelelő hosszúságúnak kell lennie. A szilárdsági értékeket az össztömeg függvényében határozták meg. A „SENS-N-STOP” megoldás tulajdonképpen ennek a továbbfejlesztett változata. Ennél a hátrameneti fokozatba kapcsolt haladó jármű ütközésekor egy kapcsolón keresztül a fékrendszerhez kapcsolt membránszelep segítségével az autó fékezhető, azaz ha a tehergépkocsi akadálynak ütközik, a gépkocsivezetőtől függetlenül blokkolja a kerekeket. 4 Szükségességét a sok

rátolatásos személyi baleset indokolta. Erre kifejezetten az érzékenysége tette alkalmassá, hiszen már 2,5 N erő hatására is működésbe lép Az Amerikai Egyesült Államok szigorú előírásainak is megfelelő lemezes súrlódóbetétes aláfutásgátló szintén hatásos biztonsági berendezés (2. ábra) Lényege, hogy az ütközési energia egy részét a súrlódási úthosszon hőenergiává alakítja át. 2.ábra Működési elvét tekintve a szerkezet nagyon egyszerű elven működik. Az alvázra két szegmenst csavaroznak, amelybe egy íves hornyot martak Egy forgásponton és két csavarral csatlakozik hozzá a keresztrúd. A lemezek és a súrlódó betétek közötti megfelelő kapcsolatot a csavarok nyomatéka biztosítja A keresztrúd az elforduló szegmenshez csatlakozik csavarozással, vagy hegesztéssel. Ütközéskor a fordulópont körül a rúd a vele kapcsolatban lévő lemezzel elfordul, és a mozgási energiát hőenergiává alakítja át. Fontos

követelmény a főtartók párhuzamossága a helyes működés biztosítása érdekében. Hátránya az egyirányúsága, azaz a menetirányú akadályok elől nem tér ki Brazil fejlesztők teszteltek egy sajátos biztonsági megoldást a ráfutásos balesetek ellen. A találmány lényege, hogy a személygépkocsi gyűrődési zónáját használták fel energiaelnyelésre, a tehergépkocsit pedig csak masszív ellenállási alapként használták. Az alvázhoz csuklóponttal tartókra erősített keresztrúd a szabványos magasságban „lóg” egy acélsodrony hálón. Az acélháló az alvázhoz van rögzítve, így biztosítja a keresztrúd állandó magasságát Ráfutáskor először a személygépkocsi lökhárítója a keresztrúdhoz ütközik, majd felfut rá. Továbbhaladása során a sodronyok rásimulnak az orr-részre és közben felfelé húzzák a csuklópontra erősített tartókat. Így mint egy harapófogó ráfog az autó elejére Ennek eredményeként az első

gyűrődési zóna teljes egészében részt vesz az ütközés erejének 5 csillapításában, és megakadályozza az utastér sérülését. A szerkezet előnye az egyszerűsége, könnyű kivitelezhetősége és kis költségvonzata. Hátránya az erős alvázigény, ami által csak nagy tehergépkocsiknál alkalmazható, továbbá csak személygépkocsik ráfutásakor nyújt biztonságot. A gazdaság folyamatos fejlődésének elkerülhetetlen következménye, hogy a közúti árufuvarozás is tovább fejlődik, ezáltal még több tehergépkocsi jelenlétével kell számolni a továbbiakban. A gépjármű-fejlesztők által végzett kísérletek és töréstesztek bizonyítják, hogy nem elég a személy- és tehergépkocsikat felszerelni az utasok épségét megóvó különböző biztonsági berendezésekkel, hanem foglalkozni kell a gépjárművek által okozható károk csökkentésének lehetőségeivel is. Napjainkra az autógyártók feladatuknak és üzleti

stratégiájuk részének tekintik a biztonság állandó növelését. Sajnos az üzemeltetők a biztonságot növelő berendezések közül – költségcsökkentésre hivatkozva –, csak a kötelezően előírtakat vásárolják meg, illetve szereltetik be járműveikbe. Igazi előrelépést talán az jelenthetne, ha nemzetközileg az aktív biztonságtechnika mellett nagyobb figyelmet fordítanának a passzív biztonságra is, azaz kötelezővé tennének egyes, bizonyítottan hatásos védelmet nyújtó berendezést. 6 FELHASZNÁLT IRODALOM  Dr. Ing Kőfalvi Gyula: Tehergépkocsik aktív és passzív biztonsága Camion Truck Magazin, 2000/augusztus-szeptember  Dr. Jankó Domonkos: Közúti közlekedésbiztonság Novadat Bt, Budapest 1998 7