Composants participant à la protection des occupants

 

 

Les composants qui contribuent de protection sont:

	Ceinture de sécurité
	Les prétensionneurs
	L'airbag
	La colonne de direction
	La planche de bord
	Le siège
	L'appui-tête
	La structure du véhicule

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

La ceinture de sécurité joue un rôle primordial dans la sécurité passive:

Il faut remonter à 1937 pour que Straith propose comme moyen de prévention de la mortalité et de la morbidité des accidents de la route l'utilisation de la ceinture de sécurité dans les voitures. Il s'agit d'éviter la projection du passager contre l'intérieur du véhicule et d'éviter l'éjection hors du véhicule synonyme de mort dans plus d'un tiers des cas.

 

C'est en 1940, que le scientifique Hugh De Haven de la Cornell University commence à réunir les preuves de la nécessité d'attacher le corps humain sur son siège à l'intérieur d'un véhicule en analysant les accidents routiers.

 

Dans les années 1950, les premières ceintures font leur apparition dans les voitures de série américaines. Ce sont de simples sangles sous-abdominales fixées en deux points au plancher. Elles portent le nom de "lap belt" (ceinture de bassin).

En 1957, la ceinture thoracique diagonale à deux points de fixation, l'un sur le montant latéral du véhicule et l'autre sur le plancher, est mise au point en Suède.

En 1962, le travail du laboratoire de Physiologie et de Biomécanique crée par Renault abouti à la ceinture à trois points de fixation.

 Le 1er avril 1970, toutes les voitures mises en circulation en France sont équipées de ceintures à trois points aux places avant.

 Depuis la technologie des ceintures a évolué et les ceintures à enrouleur sont devenues obligatoire.

L'enrouleur est aussi un composant essentiel :

 

- Système de blocage inertiel à bille.

- Blocage rapide dès le début du choc.

- Eviter le défilement de la sangle.

 

Des systèmes comme le SRP ou le LCS ont vue le jour :

- Efficaces avec un airbag.

- Système permettant de contrôler la surcharge thoracique (Force constante à 700 daN) tout en évitant un déplacement excessif du thorax..

- Réalisé par découpage de tôle, torsion ou écrasement de tube, etc.

                                                                                               

 

On peut alors effectuer des essais pour évaluer l'apport du SRP ou LCS.

 

                                                     

On voit bien sur ces courbes que la surcharge thoracique est nettement atténuée avec le systme SRP.

 

 

 

 

Le rôle des prétensionneurs est de rattraper les jeux (sous-marinage) afin de coupler l'occupant au véhicule le plus tôt possible.

système pyrotechnique à poudre noire sur boucle ou sur enrouleur.

système mécanique à ressort précontraint

                                                                          

 

 

 

 

 

L'airbag permet d'obtenir une décélération contrôlée des occupants (tête ou tête-thorax) et une protection contre toute agression : verre, contact avec le volant ou le garnissage intérieur.

sac en polyamide enduit de silicone couplé à un système pyrotechnique à base de propergol solide (10 g pour un conducteur).

des straps permettent de positionner le sac dans l'habitacle et évitent le fouettement.

de évents permettent de contrôler la décéléraration. Des évents pilotés autorisent une meilleure gestion des capacités de l'airbag

pression de fonctionnement: 200 mbar

 

Les différents types d'airbag :

Conducteur : dans le volant 45 l (jusqu'à 80 l aux USA). Tête et tête-thorax asymétrique.

Passager : 100 à 200 l (possibilité de décélérer deux occupants dans le véhicules à banquette 2 places).

Latéraux : 8 à 12 l, tête, tête-thorax ou bandeau. Logé dans le montant, le siège ou la garniture de toit.

Haut rendement : génération de gaz plus rapide, efficace dès le début du contact avec la tête.

 

Les essais de qualification :

Déclenchement statiques sur bâti

en température : -30C, +23°C et +85°C.

viellissement : chaleur, vibration, choc secousse.

Validation véhicule.

                                                                  

 

 

 

 

 

La colonne de direction doit éviter une intrusion trop importante et limiter les efforts transmis

en cas de contact avec le conducteur.

Colonne rétractable pyrotechnique ou mécanique

Colonne à absorption d'énergie

Colonne escamotable : rupture de la chaîne cinématique.

 

 

 

 

 

La planche de bord doit absorber l'énergie d'un choc et être on agressive (pas de fragmentation).

Nature des matériaux

Ajout de padding

Les essais de qualification.

ECE 21 : choc tête.

Déclenchement airbag

choc genou

 

 

 

Le siège doit garder son intégrité et éviter le sous marinage. Crantage et glissière. Ceinture embarquée. Airbag latéraux. Chocs des passagers arrières. Siège enfant. Retenue des bagages pour la banquette arrière.

 

 

 

 

 

 

L'appui tête doit éviter le coup du lapin en cas de choc arrière ou lors de la phase de retour en cas de choc frontal.

                                                                        

 

 

 

 

 

 

La structure doit apporter :

Une dissipation contrôlée de l'énergie.

Un niveau de décelération acceptable pour les occupants.

L'intégrité de l'habitacle.

L'ouverture des portes aprés le choc.

 

 

Les contraintes :

Un véhicule léger et compact (habitacle plus spacieux dans un encombrement identique).

Un design attractif (formes complexes).

Compatibilité entre les différents types de véhicules.

Environnement (recyclage, etc.)

Le coût (fabrication, développement (renouvellement de gamme tous les 3 ans).

Réparabilité (choc assurance).

 

Les moyens :

Optimisation des composants.

Cinématique de déformation (entretoisement des composants sous capot : moteur transversal, batterie, boîte de vitesse, etc.).

Systèmes additionnels d'absorption d'énergie (add on, padding).

Le choix des matériaux (HLE, composites, alumiunium, polymères, nids d'abeille).

 

Les zones de dissipation d'énergie:

                                                           

 

Renforcements de la structure pour un choc de type latéral:

La première priorité est de contrôler l'intrusion. Plusieurs niveaux de renforcement sont mis en place pour faire face à tous les types de chocs possibles :

impact par un véhicule,

choc contre un poteau ou un obstacle fixe, etc.