Presentazione Sedili Bambini. CESENA, Ottobre 2009

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1 Presentazione Sedili Bambini CESENA, Ottobre

2 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 2

3 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 3

4 Introduzione: Le categorie degli incidenti stradali Urti Frontali (50 55% delle lesioni gravi o mortali) Urti Laterali (25 30% delle lesioni gravi o mortali) Urti Posteriori ( 5 8% delle lesioni gravi o mortali) Rollover (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 4

5 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

6 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) 6

7 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. 7

8 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 ms: urto del torace/addome contro la corona del volante e delle ginocchia contro la parte bassa della plancia ms: importante rotazione in avanti del busto con moto della testa contro il parabrezza ms: la testa batte violentemente contro l area centrale/superiore del parabrezza a velocità dell ordine di Km/h LESIONI GRAVISSIME, SPESSO MORTALI 8

9 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 siano evitabili, garantire comunque che gli interni del veicolo presentino una loro capacità intrinseca di assorbimento di energia 9

10 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 400/500 kg E bassa/e alta PROBLEMI APERTI efficacia complessiva da verificare in funzione dei dati da campo. Sicuramente sempre presenti residue lesioni da out of position aacc. testa ~ g f torace ~ kg fginocchia ~ kg 10

11 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

12 Urto Laterale: Le problematiche di Ritenuta PROFILO DI DEFORMAZIONE OTTIMIZZATO Configurazione da evitare Configurazione ottimale Cerniera plastica centrale con importanti intrusioni a livello di torace/collo/testa Cerniera plastica nella zona del bacino/arti inferiori con limitate intrusioni a livello di torace/collo/testa 12

13 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. 13

14 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 14

15 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. 15

16 ...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. 16

17 Caratteristiche richieste ai sedili bambini dal punto di vista della sicurezza passiva e relative problematiche CARATTERISTICA si devono adattare alla specifica età/peso/altezza del bambino al fine di ottimizzare le caratteristiche di ritenuta si devono interfacciare in modo facile coi bambini/ devono essere comodi 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 devono garantire la massima protezione nelle configurazioni d urto Devono essere compatibili con gli air bags (soprattutto passeggero anteriore) PROBLEMATICA esistono diverse categorie di sedili bambini che devono essere utilizzati in modo appropriato in funzione dell utente potenziali misure e/o rifiuto di utilizzo del bambino per mancanza di confort/visibilità serie problematiche di misure 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 17

18 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 18

19 La classificazione ECE 44 gruppo 0 : per bambini di peso < 10 kg gruppo 0 +: per bambini di peso < 13 kg SEDILI CONTROMANO 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 19

20 Sedile bambini: tabella riassuntiva TIPOLOGIA ECE 44 DESCRIZIONE VANTAGGI CRITICITA NOTE 0 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 I II 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 III rialzi della seduta - utilizza le normali cinture di sicurezza/rialza solo la seduta - non critica l interazione con air bag laterali - destinato esclusivamente ad una migliore compatibilita con la cintura adulti 20

21 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 21