Les mannequins de crash test ont fait l'objet d'annonces d'intérêt public, de dessins animés, de parodies, voire du nom d'un groupe. Les vrais mannequins de crash test, cependant, sont de véritables bouées de sauvetage en tant que partie intégrante des crash tests automobiles. Même si les voitures deviennent un peu plus sûres chaque année et que les taux de mortalité diminuent, les accidents de voiture restent l'une des principales causes de décès et de blessures aux États-Unis.
L'une des raisons pour lesquelles les voitures sont devenues plus sûres est le programme de tests bien établi. Dans cet article, vous apprendrez tout sur les tests de collision automobile, y compris les programmes de test de collision, les cotes, les mannequins et les améliorations futures. Vous serez étonné de voir combien de réflexion et de préparation sont nécessaires pour s'assurer que des voitures sûres sont sur les routes !
Contenu
Le travail du mannequin consiste à simuler un être humain lors d'un accident, tout en collectant des données qu'il serait impossible de collecter auprès d'un occupant humain.
Tous les crash-tests frontaux aux États-Unis sont réalisés avec le même type de mannequin, le mannequin Hybrid III. Cela garantit des résultats cohérents. Un mannequin est construit à partir de matériaux qui imitent la physiologie du corps humain. Par exemple, il possède un dos composé d'une alternance de couches de disques métalliques et de patins en caoutchouc.
Les mannequins sont de différentes tailles (cliquez ici pour voir quelques-uns des mannequins), et ils sont désignés par centile et sexe. Par exemple, le mannequin homme du cinquantième centile représente l'homme de taille médiane - il est plus grand que la moitié de la population masculine et plus petit que l'autre moitié. C'est le mannequin le plus couramment utilisé dans les tests de collision. Il pèse 170 livres (77 kg) et mesure 70 pouces (5 pieds 10 pouces ou 1,78 m).
Les mannequins contiennent trois types d'instrumentation :
Accéléromètres
Ces appareils mesurent l'accélération dans une direction particulière . Ces données peuvent être utilisées pour déterminer la probabilité de blessure. L'accélération est la vitesse à laquelle la vitesse change. Par exemple, si vous vous cognez la tête contre un mur de briques, la vitesse de votre tête change très rapidement (ce qui peut faire mal !). Mais, si vous vous cognez la tête contre un oreiller, la vitesse de votre tête change plus lentement à mesure que l'oreiller s'écrase (et ça ne fait pas mal !).
Le mannequin de crash-test est recouvert d'accéléromètres. À l'intérieur de la tête du mannequin, il y a un accéléromètre qui mesure l'accélération dans les trois directions (avant-arrière, haut-bas, gauche-droite). Il existe également des accéléromètres dans la poitrine, le bassin, les jambes, les pieds et d'autres parties du corps.
 Un graphique de l'accélération de la tête lors d'un crash test |
Le graphique ci-dessus montre l'accélération de la tête du conducteur lors d'une collision frontale à 35 mph (56,3 km/h). Notez qu'il ne s'agit pas d'une valeur stable, mais qu'elle fluctue de haut en bas pendant le crash. Cela reflète la façon dont la tête ralentit lors d'un accident, les valeurs les plus élevées étant obtenues lorsque la tête heurte des objets durs ou l'airbag.
Capteurs de charge
À l'intérieur du mannequin se trouvent des capteurs de charge qui mesurent la quantité de force exercée sur différentes parties du corps lors d'une collision.
 Photo courtoisie NHTSA Un graphique de la force dans le fémur du conducteur lors d'un crash |
Le graphique ci-dessus montre la force en Newtons dans le fémur du conducteur (l'os de la cuisse), lors d'une collision frontale à 35 mph. La charge maximale dans l'os peut être utilisée pour déterminer la probabilité de rupture.
Capteurs de mouvement
Ces capteurs sont utilisés dans la poitrine du mannequin. Ils mesurent à quel point la poitrine fléchit lors d'un crash.
 Photo courtoisie NHTSA La déviation de la poitrine lors d'une frontale à 35 mph incidence |
Le scan ci-dessus montre la déviation de la poitrine du conducteur lors d'un accident. Dans cet accident particulier, la poitrine du conducteur est comprimée d'environ 2 pouces (46 mm). Cette blessure serait douloureuse, mais probablement pas mortelle.
Voyons maintenant un véritable crash test.
 Photo publiée avec l'aimable autorisation de la NHTSA Cliquez sur cette image pour une vidéo d'un test de collision réel. (Durée de la vidéo :2 min, 33 s) |
Peinture d'essai de collision
Avant que les mannequins de crash-test ne soient placés dans le véhicule, les chercheurs y appliquent de la peinture. Différentes couleurs de peinture sont appliquées sur les parties du corps des mannequins les plus susceptibles d'être touchées lors d'un accident. Les genoux, le visage et les zones du crâne du mannequin sont chacun peints d'une couleur différente. Sur la photo suivante, vous pouvez voir que la peinture bleue du visage du mannequin est tachée sur l'airbag et que son genou gauche (peint en rouge) a heurté la colonne de direction.
 Photo publiée avec l'aimable autorisation de la NHTSA La peinture multicolore sur le mannequin montre où les différentes parties du corps heurtent la voiture. |
Si les chercheurs notent une accélération particulièrement importante dans les données des accéléromètres dans la tête du conducteur factice, les marques de peinture dans la voiture indiqueront quelle partie du corps a heurté quelle partie du véhicule à l'intérieur de la cabine. Ces informations aident les chercheurs à développer des améliorations pour prévenir ce type de blessure lors de futurs accidents.
 Photo publiée avec l'aimable autorisation de la NHTSA Les genoux du mannequin côté passager avant ont heurté le tableau de bord lors de l'accident. Notez également que rien du compartiment moteur n'a pénétré dans la cabine. Le moteur de la plupart des voitures est monté de manière à ce qu'en cas de collision, il soit forcé vers l'arrière et vers le bas afin qu'il n'entre pas dans l'habitacle. |
Maintenant, jetons un coup d'œil à un test d'impact frontal à 35 mph.
Configuration du véhicule
La photo ci-dessous montre une camionnette prête à s'écraser. Les mannequins ont été placés dans la voiture et sont en position. Tous les instruments de la voiture et des mannequins ont été branchés et vérifiés. Le lest est ajouté à la voiture de sorte que le poids du véhicule d'essai de collision - et la répartition de ce poids - soit égal à celui d'un véhicule entièrement chargé. Un capteur de vitesse a été monté sur la voiture et positionné de manière à ce qu'il passe à travers un pick-up au moment où la voiture heurte la barrière.
 Photo publiée avec l'aimable autorisation de la NHTSA Une fourgonnette devant une barrière (notez le capteur de vitesse de la caméra) |
Il y a 15 caméras à haute vitesse, dont plusieurs sous la voiture pointées vers le haut. Ils tirent environ 1 000 images par seconde. Ensuite, la voiture est reculée de la barrière et prête à s'écraser. Une poulie, montée dans une chenille, tire la voiture sur la piste. La voiture heurte la barrière à 35 mph. Il ne faut qu'environ 0,1 seconde entre le moment où la voiture heurte la barrière et celui où elle s'arrête.
Après le crash
Jetons un coup d'œil à quelques images. Cette voiture a obtenu quatre étoiles pour les deux occupants lors de ce test de collision frontale.
 Photo publiée avec l'aimable autorisation de la NHTSA L'avant de la même voiture, avant et après le test |
Comme vous pouvez le voir, l'avant de la voiture est complètement écrasé après le test. C'est bien, car la voiture doit s'écraser et s'effondrer pour absorber l'énergie cinétique et arrêter la voiture.
 Photo publiée avec l'aimable autorisation de la NHTSA Une meilleure vue de l'écrasement avant |
L'avant du fourgon est écrasé jusqu'aux roues avant qui sont repoussées. Dans cet accident, la camionnette a en fait été raccourcie de 23 pouces (58 cm) !
Évidemment, le plantage idéal serait pas de plantage du tout . Mais, supposons que vous allez vous écraser et que vous voulez les meilleures chances de survie possibles. Comment tous les systèmes de sécurité peuvent-ils s'unir pour vous offrir la collision la plus douce possible ?
Survivre à un crash est une question d'énergie cinétique . Lorsque votre corps se déplace à 35 mph (56 km/h), il possède une certaine quantité d'énergie cinétique. Après l'accident, lorsque vous vous arrêterez complètement, vous n'aurez aucune énergie cinétique. Pour minimiser les risques de blessures, vous souhaitez supprimer l'énergie cinétique aussi lentement et uniformément que possible. Certains des systèmes de sécurité de votre voiture y contribuent.
Idéalement, votre voiture est équipée de prétensionneurs de ceinture de sécurité et de limiteurs d'effort; ils resserrent tous les deux les ceintures de sécurité très peu de temps après que votre voiture a heurté la barrière, mais avant que l'airbag ne se déploie. La ceinture de sécurité peut alors absorber une partie de votre énergie lorsque vous avancez vers l'airbag. Quelques millisecondes plus tard, la force dans la ceinture de sécurité qui vous retient commencerait à vous faire mal, alors les limiteurs de force entrent en action maintenant, en veillant à ce que la force dans les ceintures de sécurité ne devienne pas trop élevée.
Ensuite, l'airbag se déploie et absorbe un peu plus votre mouvement vers l'avant tout en vous protégeant des chocs violents.
Dans cet accident hypothétique, les systèmes de sécurité de la voiture ont tous travaillé ensemble pour vous ralentir. Si vous n'avez pas porté votre ceinture de sécurité, la première étape de votre protection est perdue et cela va faire beaucoup plus mal lorsque vous claquez dans l'airbag. De nombreuses voitures sont équipées de prétensionneurs de ceinture de sécurité et de limiteurs de force, mais des améliorations de sécurité encore plus intéressantes sont à venir.
Il semble que les sacs gonflables poussent à peu près partout à l'intérieur des voitures. Et s'ils aident à empêcher votre corps de heurter des objets durs lors d'une collision, ils font leur travail. Mais, il y a toujours place à l'amélioration. À l'heure actuelle (et dans un avenir prévisible), l'accent mis sur les équipements de sécurité est de les rendre "plus intelligents".
L'avancée la plus récente en matière d'équipement de sécurité est connue sous le nom de sac gonflable intelligent . Ces airbags peuvent se déployer à différentes vitesses et pressions, en fonction du poids et de la position assise de l'occupant, ainsi que de l'intensité de l'impact.
Malheureusement, le déploiement d'un coussin gonflable peut parfois causer des blessures graves, voire mortelles, au conducteur ou au passager. La nouvelle technologie des systèmes avancés de coussins gonflables frontaux est conçue pour réduire ce risque possible et pour améliorer les performances du coussin gonflable lui-même. La mise en œuvre de cette nouvelle technologie est prise au sérieux, à tel point qu'une modification a été apportée à la norme fédérale de sécurité des véhicules automobiles n ° 208. Cette modification exige que, au cours des prochaines années, les fabricants installent ce nouveau système de coussin gonflable dans tous leurs nouveaux modèles de véhicules destinés à la vente, de sorte que d'ici le 1er septembre 2005, tous les modèles de véhicules 2006 seront équipés du système.
À l'avenir, nous verrons des ceintures de sécurité qui détectera également le poids et la position des occupants et ajustera la tension et la force maximale en conséquence.
La technologie permet aux constructeurs automobiles de concevoir et de fabriquer des véhicules plus sûrs et plus intelligents, et les consommateurs approuvent clairement cette tendance, comme en témoignent leurs habitudes d'achat. Il faudra peut-être détruire beaucoup de voitures et de mannequins de crash-test, mais les informations obtenues grâce aux crash-tests automobiles signifient que vous et vos proches pouvez survivre à un accident de voiture avec peu ou pas de blessures.
| Coussins gonflables frontaux évolués Selon la NHTSA, ces véhicules sont actuellement certifiés conformes aux exigences relatives aux coussins gonflables frontaux évolués ou, à un moment donné le 1er septembre 2004 ou avant, seront certifiés pour les exigences avancées relatives aux coussins gonflables frontaux.
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Ces dernières années, les voitures sont devenues beaucoup plus sûres. L'une des raisons est que la sécurité est désormais un argument de vente dans les nouvelles voitures - les gens recherchent et achètent des voitures plus sûres. Aux États-Unis, la NHTSA fait planter des voitures et analyse les données dans le but d'améliorer la sécurité des voitures.
Les constructeurs automobiles eux-mêmes plantent de nombreux véhicules chaque année. Les constructeurs automobiles sont tenus de certifier que leurs voitures sont conformes aux normes fédérales de sécurité des véhicules automobiles (FMVSS). Ces règles couvrent tout, de la luminosité des ampoules de clignotants aux exigences des tests de collision. Les constructeurs automobiles doivent être certains que si la NHTSA se rend chez un concessionnaire aux États-Unis, achète une voiture et la plante à 30 mph, la voiture satisfera à toutes les exigences FMVSS. Pour s'assurer que toutes les différentes combinaisons de moteurs, de transmissions et d'accessoires passeront, les constructeurs automobiles pourraient eux-mêmes planter 60 à 100 véhicules.
Il est rare qu'une voiture ne réponde pas aux exigences FMVSS, donc pour défier encore plus les constructeurs automobiles - et pour fournir des informations précieuses aux consommateurs qui achètent des voitures - la NHTSA a lancé son Programme d'évaluation des nouvelles voitures (NCAP). Le NCAP fait crasher des voitures à 35 mph (56 km/h) en impact frontal et latéral, et évalue les voitures en fonction de la probabilité que les occupants soient blessés lors d'un accident. Vous pouvez trouver les évaluations en ligne, un bon premier arrêt lors de la recherche d'une nouvelle voiture.
Quelles sont mes chances d'être gravement blessé ?
C'est une question assez difficile. Pour y répondre, il faut définir une blessure grave . Beaucoup de recherches ont été faites (et sont toujours en cours) pour classer les blessures. Les chercheurs en crash-tests ont proposé une norme appelée Échelle abrégée des blessures (AIS) pour classer différentes blessures. Ces mêmes chercheurs ont publié un manuel qui contient des descriptions détaillées de toutes les blessures que l'on trouve normalement dans les accidents de voiture. Chaque blessure se voit attribuer un rang en fonction de sa gravité :1 correspond uniquement à des coupures et des ecchymoses mineures; 3 indique une blessure grave nécessitant un traitement médical immédiat et pouvant mettre la vie en danger ; 6 est fatal.
Systèmes d'évaluation
Les chercheurs ont utilisé les données des tests de collision pour déterminer la probabilité de blessures pouvant être subies lors d'un accident. De plus, ces données ont été utilisées pour créer le système stellaire de la NHTSA. Ce système rend les cotes de sécurité automobile plus faciles à comprendre pour les consommateurs lors de l'achat d'une voiture.
Dans les collisions frontales , le nombre d'étoiles est déterminé par le plus mauvais score sur ces trois critères :
Pour recevoir une note de cinq étoiles, ces trois critères doivent être inférieurs au niveau indiquant une probabilité de 10 % de blessure grave. Il y a un nombre d'étoiles pour chacun des passagers du siège avant, pour chaque type de test effectué (choc frontal ou latéral).
| 10 % ou moins de risque de blessure grave | |
| 11 % à 20 % de risque de blessure grave | |
| 21 % à 35 % de risque de blessure grave | |
| 36 % à 45 % de risque de blessure grave | |
| 46 % ou plus de risque de blessure grave | |
Dans les collisions latérales , il y a deux critères :
| 5 % ou moins de risque de blessure grave | |
| 6 % à 10 % de risque de blessure grave | |
| 11 % à 20 % de risque de blessure grave | |
| 21 % à 25 % de risque de blessure grave | |
| 26 % ou plus de risque de blessure grave | |
