Zderzaki samochodowe stanowią podstawową ochronę przed uszkodzeniami w przypadku kolizji pojazdów i mają duży wpływ na wyniki testów zderzeniowych. Zgodnie z danymi NHTSA z 2023 roku, nowoczesne systemy zderzaków zmniejszają koszty napraw po drobnych wypadkach o około 38% w porównaniu do wcześniejszych rozwiązań. Dzieje się tak, ponieważ nowoczesne zderzaki lepiej rozprowadzają siłę uderzenia niż starsze modele. W kontekście standardów testów zderzeniowych, zderzaki stanowią około 15% całkowitego wyniku przyznawanego samochodom. Wytrzymałość tych elementów podczas kolizji to jedna z głównych kwestii, jakie eksperci biorą pod uwagę przy ocenie bezpieczeństwa.
Nowoczesne zderzaki są zaprojektowane tak, aby wytrzymywać uderzenia przy prędkościach poniżej 5 mil na godzinę, jednocześnie chroniąc to, co najważniejsze we wnętrzu samochodu. Działają one poprzez rozpraszanie energii uderzenia za pomocą kilku warstw specjalnej pianki, kontrolowanych prętów metalowych, które uginają się w przewidywalny sposób, a czasem nawet hydraulicznych amortyzatorów w pojazdach wysokiej klasy. Gdy te systemy działają prawidłowo, zapobiegają rozbiciu reflektorów, utrzymują chłodnice w dobrym stanie i chronią również ważne zestawy czujników. Towarzystwa ubezpieczeniowe bardzo dokładnie śledziły te dane. Ich rejestracje wskazują na spadek liczby problemów technicznych o około 27 procent po kolizjach, gdy system zderzaka działa zgodnie z przeznaczeniem. To całkiem logiczne, ponieważ uszkodzone części wiążą się później z kosztami naprawy.
Narodowa Administracja Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego ustala przepisy dotyczące zderzaków, wymagające wysokości między 16 a 20 cali oraz odporności na uderzenia przy prędkości 2,5 mil na godzinę w przypadku zderzeń na pełnej szerokości i 1,5 mph przy uderzeniach narożnych zgodnie ze standardami FMVSS 581 z 1982 roku. Ale oto co jest interesujące w dzisiejszych czasach: około 72 procent samochodów wprowadzanych w 2024 roku znacznie przekracza te podstawowe wymagania, często przewyższając je o 40 do 60%. Producenci dobrowolnie modernizują swoje projekty, co pokazuje, jak branża motoryzacyjna zaczęła zmierzać ku lepszym rozwiązaniom bezpieczeństwa, nawet gdy nie są one już wymagane przez prawo.
Analiza porównawcza z 2023 roku dotycząca 12 pojazdów IIHS Top Safety Pick+ ujawniła istotne różnice w wydajności pomiędzy klasami:
| Klasa pojazdu | Średnie zmniejszenie siły uderzenia | Różnica w kosztach naprawy |
|---|---|---|
| Compact SUV | 68% | $1,240 |
| Sedan pełnowymiarowy | 54% | $2,110 |
| Hatchback elektryczny | 72% | $890 |
Ta 18-procentowa różnica w wydajności podkreśla postęp w dziedzinie nauki o materiałach i integracji projektowania w nowszych platformach.
Nowoczesne systemy zderzaków stanowią zaprojektowane kompromisy między ochroną przed zderzeniami, efektywnością materiałową a oczekiwaniami konsumentów. Ich konstrukcja wpływa na oceny bezpieczeństwa, jednocześnie odpowiadając na wymagania związane z kosztem, wagą i stylistyką.
Dobrze zaprojektowana zderzak musi radzić sobie z różnymi sytuacjami. W przypadku szybkich zderzeń powinno występować silne wzmocnienie konstrukcyjne. Gdy chodzi o wolniejsze uderzenia, lepiej sprawdzają się materiały pochłaniające energię. Równie ważne jest zapewnienie, że wszystko dobrze współpracuje z nowoczesnymi czujnikami systemów wspomagania kierowcy, które obecnie widzimy. Producenti samochodów budują teraz zderzaki wielowarstwowe. Zaczynają od gęstej pianki wewnątrz, następnie dodają panele polimerowe na wierzchu oraz wstawiają stalowe podpory u dołu. Takie rozwiązanie znacząco redukuje koszty napraw po drobnych wypadkach przy prędkości poniżej 15 mil na godzinę – według badań IIHS z 2022 roku obserwowano około jednotrzecie zmniejszenie kosztów.
Wybór materiału decyduje o tym, jak zderzaki łączą trwałość z pochłanianiem uderzeń:
| Materiał | Wchłanianie uderzeń | Odporność na korozję | Kara za wagę |
|---|---|---|---|
| Polimery zaawansowane | Umiarkowany | Wysoki | Niski |
| Stopy aluminium | Niski | Średni | Średni |
| Stal wielofazowa | Wysoki | Niski | Wysoki |
Kompozyty z tworzyw sztucznych dominują obecnie w elewacjach zewnętrznych dzięki współczynnikowi energii do masy o 4,8 raza lepszemu niż chromowane zderzaki z lat 90., podczas gdy konstrukcje wewnętrzne opierają się na stalach o ultra wysokiej wytrzymałości w krytycznych strefach uderzeniowych.
Obecna fala projektowania silnie koncentruje się na eleganckich, nachylonych kształtach, które sprawiają, że inżynierowie głowią się nad zapewnieniem bezpieczeństwa pieszym, jednocześnie spełniając irytujące wymaganie uderzenia z prędkością 5 mph. Obecnie mamy wbudowane czujniki oraz otwory w atrapie chłodnicy o około 27% większe niż wcześniej – według danych SAE z ubiegłego roku – co oznacza, że producenci potrzebują mocniejszych punktów mocowania dla wszystkiego. A wiecie co? Te wzmocnienia zazwyczaj powodują przyrost masy przedniej części o od 11 do 15 funtów. Ale jednak, pomimo wszystkich tych dodatkowych komplikacji, koncerny samochodowe potrafią poprawić przepływ powietrza wokół pojazdów. Udaje im się obniżyć współczynniki oporu aerodynamicznego poniżej wartości 0,28, nie naruszając przy tym żadnych federalnych przepisów dotyczących wysokości pojazdu.
Narodowa Administracja Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (NHTSA) wprowadziła w 1982 roku normy dotyczące zderzaków, wymagające ochrony w zakresie 16–20 cali nad poziomem gruntu oraz odporności przy uderzeniach na poziomie 2,5 mph dla uderzeń czołowych i 1,5 mph dla uderzeń narożnych. Te niezmienione progi pozwalają na różne podejścia do zgodności – od zderzaków pełnej szerokości po częściowe osłony – bez standaryzowanych testów od 1987 roku.
Przestarzałe przepisy nie uwzględniają obecnych ryzyk:
Producenci samodzielnie certyfikują zgodność bez weryfikacji przez podmioty trzecie, co prowadzi do 4,2x różnorodności trwałości zderzaków wśród najpopularniejszych marek (analiza Consumer Reports z 2022 roku). Tylko Kalifornia i Hawaje wymagają ujawniania informacji o wydajności zderzaków, przez co 86% kierowców w USA nie ma możliwości obiektywnego porównania przy wyborze pojazdu.
EN