Beschleunigungssensoren
Unauffällige Beifahrer mit Nerven aus Stahl
Beschleunigungssensoren sind in der Automobilindustrie entscheidend für die Unfallanalyse und Sicherheitsbewertung. Sie messen die Kräfte, die bei einem Aufprall wirken, und liefern Daten zur Optimierung von Sicherheitssystemen. In Crashtests werden Dummys mit Sensoren ausgestattet, um präzise Informationen über die Belastungen einzelner Körperregionen zu erfassen.
Insbesondere bei Frontal- und Seitenaufpralltests liefern die Sensoren detaillierte Daten über die Scher- und Aufprallkräfte, die durch das Fahrzeug oder die Rückhaltesysteme auf den Dummy übertragen werden. Diese Analyse hilft Ingenieuren, das Timing und die Wirkung von Rückhaltesystemen wie Sicherheitsgurten und Airbags zu optimieren. Diese Systeme müssen exakt im richtigen Moment auslösen, um den Schutz der Insassen zu maximieren. Beschleunigungssensoren liefern dabei die entscheidenden Informationen, um die Leistung der Systeme unter realistischen Bedingungen zu testen und zu verbessern.
Die gesammelten Daten werden genutzt, um das Verletzungspotenzial für verschiedene Körperteile wie Kopf und Wirbelsäule zu bestimmen. Die genaue Erfassung der Beschleunigungskräfte ermöglicht es, Rückschlüsse auf das Risiko schwerer Verletzungen zu ziehen und so auch den Entwicklungsprozess von Fahrzeugen sicherer und effizienter zu gestalten.
Besonders bedeutsam ist die Rolle solcher Tests bei der Optimierung der Fahrgastzelle, dem zentralen Sicherheitsbereich eines Fahrzeugs. Die Fahrgastzelle muss so konzipiert sein, dass sie bei einem Unfall die Insassen schützt, indem sie sich möglichst wenig verformt und die Aufprallkräfte ableitet. Durch die gewonnenen Daten können die Strukturen und Materialien der Fahrgastzelle so gestaltet werden, dass sie einerseits steif genug sind, um die Insassen zu schützen, und gleichzeitig an anderen Stellen gezielt nachgeben, um die Aufprallenergie zu absorbieren. So lassen sich Bereiche wie die Knautschzone gezielt verstärken und optimieren, um eine bessere Energieverteilung zu erreichen und Verletzungen zu minimieren.
Das Zusammenspiel von Fahrzeugstrukturen und Rückhaltesystemen wird so perfektioniert. Beispielsweise kann der Zeitpunkt, zu dem ein Airbag ausgelöst wird, exakt auf die Verformung der Fahrzeugkarosserie abgestimmt werden. Eine zu frühe oder zu späte Auslösung kann die Schutzwirkung verringern.
Der ideale Sensor für Crashtest-Dummys
Mit einem Messbereich von bis zu 6G eignet sich der KAS4000 hervorragend für Tests, bei denen extreme Kräfte auftreten, wie etwa bei Hochgeschwindigkeitsunfällen oder intensiven Aufprallversuchen. Seine hohe Belastbarkeit sorgt dafür, dass er auch unter extremen Bedingungen zuverlässige Daten liefert, die zur Verbesserung der Fahrzeugsicherheit unverzichtbar sind. Möglich macht das der robuste, dreischichtige Aufbau des Messelements nach „Micro Maschined Technologie“ im kleinen, massiven Gehäuse mit M8 Steckverbinder und vertikaler Gasdämpfung zwischen den Pendeln.
Ein herausragendes Merkmal des KAS4000 ist die Möglichkeit, den Messbereich anzupassen. Je kleiner der eingestellte Messbereich, desto höher ist die Genauigkeit der erfassten Daten. Diese Flexibilität ist besonders bei Crashtests von Vorteil, bei denen eine feinere Auflösung der Daten notwendig ist, um beispielsweise die ersten Millisekunden nach einem Aufprall präzise zu analysieren. So können gezielte Erkenntnisse über die Auswirkungen auf kritische Körperbereiche gewonnen werden.
Diese Anpassung kann auch nachträglich durch die von außen erreichbare Infrarotschnittstelle erfolgen. So lassen sich auch Veränderungen im Messverhalten kompensieren, die nach dem Vergießen des Sensorsystems auftreten können.
Solche Sensorsysteme bieten durch den anpassbaren Messbereich eine außergewöhnliche Genauigkeit, insbesondere bei der Analyse von kritischen Zeitfenstern während eines Aufpralls. Dies stellt sicher, dass auch kleinste Veränderungen in der Dynamik des Aufpralls erfasst werden können.
Damit sind sie ideal geeignet für Crashtests mit hoher Aufprallenergie, aber auch für Anwendungen im Motorsport oder bei der Luft- und Raumfahrt, wo außergewöhnliche Beschleunigungskräfte gemessen werden müssen.
Erhöhter Insassenschutz durch Sensoren
Die in Tests gewonnenen Daten unterstützen eine kontinuierliche Verbesserung der Fahrzeugkonstruktionen. Neue Materialien und Konstruktionsansätze können auf Basis der Testergebnisse bewertet und weiterentwickelt werden, um Fahrzeuge widerstandsfähiger gegen unterschiedliche Arten von Kollisionen zu machen. Dadurch tragen Crashtests nicht nur zur Optimierung einzelner Sicherheitssysteme bei, sondern auch dazu, die Gesamtsicherheit des Fahrzeugs – speziell die Stabilität und den Schutz der Fahrgastzelle – zu erhöhen.
Dies ermöglicht es, das Verletzungsrisiko für Insassen in realen Unfallsituationen zu reduzieren. So leisten Beschleunigungssensoren einen wichtigen Beitrag zur Verbesserung der Fahrzeugsicherheit und zum Schutz der Menschen auf den Straßen.
Bilder: a.b. jödden
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