Comment protéger l'habitacle ?
google_ad_client = "pub-9233664300056678"; /* 468x15, date de création 27/06/08 */ google_ad_slot = "3079441001"; google_ad_width = 468; google_ad_height = 15;Il existe deux manières de protéger les occupants de la voiture et par conséquent l'habitacle d'un crash. La sécurité active et la sécurité passive.
La sécurité active consiste en des équipements qui évitent l'accident. Ils corrigent les trajectoires, répartissent mieux les contraintes de freinage sur toutes les roues, ou même règlent automatiquement les appuies-tête à la bonne hauteur pour éviter le coup du lapin.
Nous allons étudiez ici les moyens de sécurité passive, qui limitent les dégâts corporels lors du choc.
Le principe de protection des usagers est d'éviter/de limiter à tout prix la rencontre d'une partie vitale du corps avec quelque élément du véhicule . Il existe donc plusieurs moyens d'y arriver :
Absorption structurelle
Ou aussi déformation structurelle de la voiture afin d'absorber un maximum d'énergie.
En effet, une voiture est constituée de deux longerons parallèles qui supportent la « caisse ». Il sont faits de manière à absorber un maximum d'énergie. Les ingénieurs peuvent donc changer son architecture vue de face, mais aussi sur la longueur.
Lors d'un choc frontal, cela évite en priorité l'entrée dans l'habitacle du moteur. C'est pour cela que les voitures type BMW, qui ont un moteur en ligne posent des problèmes importants de sécurité pour les passagers :
Pour palier à ce danger important, les pièces soutenant le moteur se déforment afin de faire effectuer une rotation du moteur vers le bas ce qui inhibe toute possibilité de pénétration dans l'habitacle.
Les matériaux utilisés pour assembler une voiture sont assez rigides, pour préserver les occupants mais donc aussi déformable pour absorber l'énergie d'un choc.
Toutes les déformations des matériaux lors des chocs sont contrôlées et programmées. Pour cela les matériaux des pièces clés pour la sécurité comme les longerons ou les poutres sont de type HLE (Haute Limite Élastique) comme l'acier mais contrairement à ce que l'on peut penser, peu de composites. Le but est de reculer la limite où le matériaux se rompt.
Quand une voiture paraît complètement détruite lors d'un accident, elle n'est pas nécessairement mauvaise en terme de sécurité si l'habitacle est encore intact, elle a absorbé une énorme quantité d'énergie et ce qui à en partie détruit la voiture mais à sauvé ses occupants.
Équipements de sécurité des occupants
La ceinture de sécurité
La ceinture de sécurité est obligatoire en France mais ce n'est pas général. Malgré ses effets bénéfiques avérés, elle n'est que facultative aux USA.
La ceinture de sécurité, sous son apparence simple est le siège de plusieurs technologies développées pour améliorer son efficacité et sa sécurité :
- Le prétensionneur, qui, lors d'un choc violent met sous tension la ceinture de sécurité au moyen d'une charge pyrotechnique qui explose et tire le seuil de la ceinture vers le bas. Cela a pour effet de plaquer le passager attaché contre son siège et donc de l'éloigner des parois et objets pouvant le blesser ;
- Le limiteur d'effort quant à lui limite l'effort maximum qu'engendre le choc sur la ceinture et donc sur le passager au moyen de pré-déchirures. Cela évite d'éventuels dommages sur l'occupant lors d'un choc très intense.
L'airbag
L'airbag (coussin d'air) est un sac en polyamide plié et serré. Il est commandé par un processeur central qui récolte les informations des capteurs d'accélération disséminés dans le véhicule. Lorsque la valeur de référence de décélération est dépassée et ce pendant un instant assez long une pastille explosive amorce la combustion d'un combustible solide qui se sublime en gaz (N2) qui gonfle très rapidement l'airbag (Il ne faut pas que les airbags se déclenchent lors de chocs très faibles où un pic d'énergie peut dépasser la valeur de référence mais qu'un infime moment).
Le pic d'énergie lors d'un choc est atteint en 20 ou 30ms, le temps de déploiement de l'airbag grâce à cette explosion très violente n'est que de 20ms (20ms pour remplir l'airbag conducteur de 60L de gaz et l'airbag passager de 120L). Il se dégonfle ensuite aussi en quelques milli-secondes.
Les airbags frontaux peuvent bénéficier d'une technologie adaptative (évents de sortie du gaz pilotés), qui permettent de déployer et de dégonfler ces airbags proportionnellement à la violence du choc.
Bien entendu, la priorité est donnée aux graves blessures et par conséquent de petits dégâts sont possibles.
Il est à noter que le nombre d'airbags s'est fortement accru dans l'habitacle ces dernières années. On peut en trouver jusqu'à neuf :
- deux airbags frontaux ;
- quatre airbags latéraux (à l'avant et à l'arrière), dans les sièges. Ils protègent le thorax et la tête ;
- deux airbags « rideaux » avant et arrière qui protègent la tête sur deux rangées ;
- un airbag genou conducteur qui protège les membres inférieurs du conducteur en répartissant les efforts sur les genoux et les tibias du conducteur.
Autres équipements
D'autres équipements permettent d'améliorer la sécurité des occupants en absorbant de l'énergie, par exemple par des petits cônes en plastique compressibles, ou en en mousse de polyuréthanne placés dans les piliers ou les pare-chocs.
Horizons
L'horizon de la sécurité passive se profile sous quatre axes :
- Tout d'abord, la multiplication des airbags, leur affinement ; ainsi que de les rendre compatibles avec des positions non-conformes, comme le cas où l'occupant est baissé ou non-orienté vers l'avant ;
- Ensuite l'utilisation d'aluminium (Al) qui est plus léger, et qui possède des meilleurs qualités d'absorption d'énergie que l'acier mais est en revanche beaucoup plus coûteux ;
- Le peaufinage des réglages et de petites améliorations au niveau des détecteurs, des capteurs, des régulateurs de gaz, des évents permettront une avancée très importante en terme de sécurité ;
- Et enfin, le développement de la prise en compte des chocs avec les piétons (des capots auto-soulevants sont déjà en cours d'étude, afin d'augmenter le vide entre la carrosserie et le moteur).
> Conclusion.
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