Elemente de Cinematica a Miscarii

Capitolul 1:Generalități

1.1 Noțiuni generale privind accidentele

Circulația pe drumurile publice este o activitate complexă cu adânci implicații în viața oamenilor. De aceea, se acționează permanent, prin toate mijloacele, ca aceasta să se desfășoare în condiții de deplină siguranță atât pentru viața cetățenilor de la cei mai mici, până la cei mai mari, cât și pentru integritatea bunurilor materiale. Cu toate condițiile create pentru desfășurarea fluentă și în siguranță a traficului, ritmul și proporțiile în care evoluează circulația rutieră, pe de o parte și comportamentul unor participanți la trafic, pe de altă parte, determină producerea evenimentelor de circulație cu toate consecințele negative ce decurg din acestea.

Accidentul de circulație – considerat un adevărat flagel al civilizației moderne, paradox unanim acceptat și recunoscut al civilizației secolului nostru – se află în plină dezbatere și studiere implicând abordarea în tot complexul său de elemente tehnico-organizatorice, medicale și sociale.

Se are în vedere faptul că, accidentele produse în cadrul traficului rutier figurează în prezent printre primele cauze de deces de pe întreg globul pământesc, urmând după bolile cardio-vasculare și după cele provocate de tumori ale corpului omenesc.

Analizele statistice întăresc concluzia că accidentele nu sunt imprevizibile sau inevitabile, cu toate că apariția lor este aleatoare. Principalele cauze ale accidentelor de circulație datorate conducătorilor auto sunt următoarele:

• excesul de viteză

• efectuarea greșită a manevrelor de depășire

• nerespectarea normelor privind acordarea priorității

• consumul de alcool

• neverificarea stării tehnice

• starea de oboseală a conducătorului auto.

Factorii care concură la producerea accidentelor rutiere se pot grupa în două mari categorii :

-factori externi

-factori interni.

Din categoria factorilor externi fac parte starea tehnică a autovehiculului, starea căii rutiere, condițiile meteorologice și de vizibilitate.

Dintre sistemele autovehiculului care concură la siguranța circulației și necesită o verificare periodică amintim :

-sistemul de direcție,

-sistemul de frânare,

-sistemul de iluminare,

-sistemulde rulare.

Eficacitatea unui sistem rutier – ca factor extern care concură la producerea accidentelor rutiere – se poate aprecia în funcție de următorii parametric.

• intensitatea circulației

• viteza medie de circulație

• numărul de evenimente de circulație.

Intensitatea circulației este un indicator de bază în aprecierea fluxului de trafic și este neuniformă în timp, modificându-se în anumite ore din zi, zile ale săptămânii și luni ale anului, ceea ce influențează negativ desfășurarea traficului, favorizând producerea accidentelor. Odată cu creșterea intensității și a vitezei de circulație apare pericolul accidentării autovehiculelor care circulă pe aceeași bandă datorită frânărilor bruște și distanței insuficiente dintre autovehiculele care se succed.

Importante circumstanțe care influențează fiziologia conducerii și limitele de adaptabilitate ale subiectului la condițiile activității de conducere create de caracteristicile geometrice și topometrice ale căilor rutiere, cum sunt : declinitatea, lățimea, curbura, natura și starea îmbrăcămintei căii, indicatoarele, refugiile, spațiile verzi, etc.

Astfel, reducerea lățimii benzii de circulație produce un efect psihologic asupra conducătorului auto materializat prin micșorarea capacității de conducere cu 15-25 % față de situația când ar circul pe o bandă cu lățimea de 3,5 metri.

Pantele și rampele precum și curbele reduc apreciabil vizibilitatea în plan și în profilul în lung, aceste elemente geometrice ale drumului fiind generatoare de evenimente rutiere mai ales în cazul manevrei de depășire pe aceste sectoare de drum.

Datorită înclinării transversale a șoselelor în curbă, valorile reacțiunilor normale la roțile din dreapta și la cele din stânga ale autovehiculelor vor diferi între ele, cerințele de securitate a circulației indicând realizarea unui echilibru dinamic al acestor forțe. Dacă la virajul în curbe, asupra roților se exercită forțe de antrenare sau de frânare, limita superioară a reacțiunilor transversale (forța de ghidare laterală a roții) se micșorează. De aceea, în cazul real de deplasare a autovehiculelor în curbe, pierderea stabilității transversale se produce începând cu roțile motoare, la raze de viraj mai mari sau la unghiuri de înclinare transversală mai mici decât cele determinate prin calcule.

1.2 Siguranța pasivă și activă

1.2.1 Siguranta circulatiei si automobilul

Siguranta circulatiei si automobilul au fost mult timp doi parteneri dificil de impacat. In perioada copilariei automobilului, proiectantii si inginerii au acordat o atentie redusa pericolelor aparute o data cu noua “aventura”. Sistemele de directie, franare si suspensie au evoluat, devenind eficace, dar aceste progrese s-au datorat nevoii de imbunatatire a noului si revolutionarului mijloc de transport, fara a se tine cont de vreun principiu de siguranta in adevaratul sens al cuvantului.

Siguranta pasiva poate fi definita prin: „reducerea consecintelor accidentelor”, si poate fi impartita in:

– Siguranta exterioara, acest termen acoperind toate masurile de reducere a severitătii vatamarilor in cazul coliziunii dintre autovehicule si pietoni, biciclisti sau motociclisti. Factorii care influenteaza siguranta exterioara sunt forma autovehiculului si comportamentul la deformare a caroseriei;

– Siguranta interioara, prin aceasta urmarindu-se minimizarea fortelor si acceleratiilor care actioneaza asupra ocupantilor unui autovehicul in eventualitatea unui accident. Dintre factorii care influenteaza siguranta interioara se pot aminti:

• Deformarea caroseriei autovehiculului;

• Sistemele de retinere a pasagerilor si bagajelor;

• Interiorul autovehiculului, prin zonele posibil de a fi lovite de pasageri;

• Sistemul de directie;

• Modul de fixare a parbrizului;

• Protectia impotriva incendiilor;

• Penetrarea prin parbriz a diferitelor componente din constructia autovehiculului.

In anul 1930 statisticile privind victimele “armei mortale” erau indiscutabil nefavorabile. Numarul victimelor la 100.000 de mile parcurse de automobile a ajuns in USA la 15,6 persoane in comparatie cu 3,5 in anul 1980 si 1,8 in prezent. Cifrele sunt intr-o continuă scadere, dar ar trebui să fie mult mai mici pentru ca societatea să priveasca transportul rutier ca sigur.

Cel mai bun si sigur mod de a supravietui unui accident este de a nu-l avea. Cu toate că pregatirea si instruirea conducatorului auto sunt cele mai ieftine si ideale cai de crestere a sigurantei rutiere efective, din pacate nici una dintre ele nu este cu adevarat eficace si obiectivul de creare a unui mediu rutier mai sigur a revenit tehnologiei.

O prima solutie este aceea de a proiecta autovehicule si infrastructuri rutiere care sunt suficient de competitive in sensul prevenirii aparitiei unui accident. Pericolele sunt evitate prin utilizarea unei intregi game de tehnologii, de la franarea ABS si anvelopele radiale (in curs de dezvoltare franarea automata pentru evitarea obstacolelor) pana la diverse materiale pentru invelisul asfaltic si controlul computerizat al traficului urban.

A doua solutie este de a construi autovehicule care să protejeze ocupantii in caz de accidente. Aceasta solutie defineste conceptul de Securitate Pasiva oferita de autoturism pasagerilor in caz de accident.

Cele doua aspecte ale sigurantei rutiere coexista, fiind complementare unul celuilalt, ramanand totusi independente unul de celalalt.

Astazi, companiile producătoare de autovehicule se confruntă cu reglementări legislative tot mai stricte in privinta numeroaselor aspecte ale sigurantei pasive a autovehiculelor. Siguranta pasagerilor unui autovehicul si a pietonilor a condus la necesitatea intelegerii efectelor accidentului asupra oamenilor, fiinte complexe in intregul lor, dar care se subdivid in bărbati, femei si copii, avand diferite caracteristici biologice si fizice. Din datele statistice rezultă că un procent de peste 60% din totalul accidentelor il reprezintă coliziunile frontale. O clasificare a tipurilor de teste, reglementate legislativ. Coliziunile laterale detin un procent de 30% din totalul numărului de accidente. Peste 26% din totalul deceselor in urma accidentelor rutiere si peste 17% din totalul vătămărilor grave au loc in cazul coliziunilor laterale.

1.2.2 Siguranța pasivă

Sistemele de siguranta pasive sunt acele sisteme care raman pasive pana in momentul in care… devin active. Si devin active numai in cazul unei coliziuni.

O masina se bazeaza in principal pe sistemele active, dar cand aceastea dau gres sau soferul face un accident, intra in scene sistemele pasive. Li se spune pasive pentru ca nu sunt folosite doar in cazuri extreme.

Siguranta pasiva cuprinde toate elementele menite sa salveze viata in cazul unui accident: centura de siguranta, airbaguri, zona de absorbtie a impactului, geamurile, etc. Exista si o a treia categorie de sisteme de siguranta, aceea post-accident, a carui scop este evitarea unui alt incident neplacut, survenit in urma unui accident, ce poate lua viata supravietuitorilor: de exemplu, incendiul, ce poate surveni dupa un accident

Tot aici bagam si felul in care este realizata caroseria, astfel incat sa absoarba cat mai mult din socul impactului. Adica o masina trebuie sa treaca un control si o aprobare din acest punct de vedere, daca e in stare sa absoarba socul la impactul frontal, lateral si din spate.

Insa cele mai cunoscute si practice sisteme pasive sunt centurile de siguranta si airbagurile. Airbagurile au fost puse pe o masina de fabrica in 1980, de catre Mercedes-Benz pe modelul S-Class. De atunci s-au divizat in tot felul de tipuri, de la frontale si laterale, la cele cortina, pentru genunchi si chiar pentru pietoni.

Multa lume nu stie ca pentru o protectie maxima, nu te poti baza doar pe airbagurile masinii, ci trebuie sa porti si centura de siguranta. Daca, spre exemplu, intr-un Mercedes S-Class din 2011 ai un accident, sansele tale de a supravietui se dubleaza daca ai purta centura de siguranta.

Acum cativa ani, masinile care erau dotate cu airbaguri, dezactivau automat actiunea airbagurilor daca simteau ca soferul nu poarta centura de siguranta. Si motivele erau lesne de inteles. Daca se activeaza airbagul frontal de la sofer si acesta nu poarta centura, soferul risca sa sfarseasca cu gatul rupt. Insa, ulterior, producatorii au renuntat la a corela cele doua sisteme, asadar airbagurile se vor declansa chiar si daca nu este purtata centura, insa absolut toti spun ca airbagurile vor functiona eficient numai daca se poarta centura de siguranta.

1.2.3 Sisteme de siguranta active

In ziua de azi, exista o sumedenie de sisteme de la fiecare producator auto in parte, menite sa confere masinii o siguranta sporita. Siguranta activa cuprinde tot ce are ca functie evitarea unui accident Aici incadram toate sistemele electronice precum cel de control al stabilitatii, asistenta la franare, controlul tractiunii, sistem de franare, stopurile de frana, faruri, , senzorii de presiune, oglinzile heliomate etc, sisteme care poarta denumiri diferite la fiecare producatorr in parte. Adica ESP, ABS, etc.

In afara de aceste sisteme care in cazul unui Mercedes-Benz pot ajunge la un numar foarte mare, mai regasim farurile adaptive, senzorii de parcare, pilotul automat adaptiv, alertele pentru evitarea unui accident, sistemele de genul Driver-Assistance, camere video, sistemul care blocheaza pornirea la persoanele in stare de ebrietate, etc. Sistemele de asistenta a soferului sunt de genul senzorilor si alertelor: de centura de siguranta, presiune roti, etc.

Tot Mercedes a fost si cel care a introdus sistemul Pre-Safe, care se activa in momentul in care masina simtea ca este o situatie de urgenta, adica un posibil accident. Acest sistem te pregatea oarecum daca simtea ca e cazul, pentru impact: centura se strangea automat, scaunul isi schimba forma pentru a cuprinde mai bine soferul, geamurile se inchideau, etc.

In general, rolul sistemelor de siguranta active este acela de a ajuta cat mai mult soferul sa evite un accident. Adica de aici vine si numele, pentru ca suma tuturor mijloacelor, metodelor si sistemelor care lucreaza mereu pentru a ajuta tinuta de mers si soferul sunt active.

1.3. Clasificarea accidentelor rutiere

Accidentul de circulație este evenimentul care întrunește cumulativ următoarele condiții:

a) s-a produs pe un drum deschis circulației publice ori și-a avut originea într-un asemenea loc;

b) a avut ca urmare decesul, rănirea uneia sau mai multor persoane ori avarierea a cel puțin unui vehicul sau alte pagube materiale;

c) în eveniment a fost implicat cel puțin un vehicul în mișcare;

Accidentele de circulație se clasifică în:

– Accidente soldate cu victima – evenimentele rutiere în urma cărora una sau mai multe persoane au decedat ori au suferit vătămări corporale. În această categorie se includ coliziunile între vehicule, între vehicule și pietoni, precum și între vehicule și animale ori obstacole fixe. De asemenea, din această categorie fac parte și accidentele în care a fost implicat un singur autovehicul sau oricare alt participant la trafic.

În funcție de vătămările produse, indiferent de valoarea pagubelor înregistrate, aceste accidente sunt considerate:

„Accidente grave” – evenimentele rutiere în urma cărora a rezultat decesul sau rănirea gravă a uneia ori mai multe persoane;

„Accidente ușoare” – evenimentele rutiere în urma cărora a rezultat rănirea ușoară a uneia sau mai multor persoane;

– Accidente soldate numai cu pagube materiale – evenimentele rutiere în care unul sau mai multe vehicule implicate au fost avariate ori au provocat numai pagube materiale.

Clasificarea accidentelor de circulație rutieră

În clasificarea accidentelor de circulație rutieră, în primul rând, trebuie să avem în vedere definirea termenilor cu care se operează în mod curent, de tipul:

Decedata – este persoana care a murit la locul accidentului sau în cel mult 30 de zile de la producerea acestuia, datorită vătămărilor suferite.

Ranita grav– este persoana care în urma accidentului a suferit o vătămare corporală ce a determinat pierderea unui simț sau organ, încetarea funcționării acestora, o infirmitate permanentă fizică sau psihică, slutirea, avortul, fracturi, comoții, leziuni interne, striviri, tăieturi și rupturi grave, șoc general grav necesitând tratament medical și orice altă leziune gravă care a necesitat spitalizare sau care, din cauza leziunilor suferite, a decedat după a 30-a zi de la data producerii acestuia.

Ranita usor – este persoana care a suferit răniri secundare, precum excoriații, luxații ori contuzii ce nu au necesitat spitalizarea.

Pagube materiale – reprezintă daunele rezultate ca urmare a avarierii vehiculului implicat într-un accident de circulație rutieră, precum și prin distrugerea sau degradarea altor bunuri datorită producerii evenimentului.

1.4. Cauzele accidentelor rutiere

Pentru stabilirea mecanismului producerii accidentului de circulație este necesar să fie avute în vedere cauzele, împrejurările și condițiile care favorizează producerea accidentelor rutiere pe drumurile publice. Printre cauzele generatoare de evenimente rutiere, amintim:

-viteza neadecvată la condițiile de trafic;

-starea tehnică necorespunzătoare a autovehiculelor;

-starea necorespunzătoare a unor drumuri și lipsa ori amplasarea defectuoasă a unor indicatoare rutiere;

-aprecierea eronată a unor situații, fie din cauza lipsei de experiență la volan, din cauza oboselii, consumului de alcool, medicamente etc.

În vederea stabilirii condițiilor de producere a accidentului se va tine cont de:

1.4.1 Caracteristicile și starea drumului

Astfel, pentru aprecierea cât mai exactă a împrejurărilor în care s-a produs accidentul de circulație, precum și a altor factori perturbatori în relația autovehicul – conducător auto – victimă, organele de urmărire penală trebuie să se edifice asupra drumului sau porțiunii de drum unde s-a produs evenimentul rutier.

Referitor la acesta trebuie stabilit:

– categoria din care face parte drumul public;

– lățimea părții carosabile;

– numărul benzilor de circulație pe fiecare sens;

– existența sau lipsa acostamentului, a trotuarului în localități;

– existența sau lipsa șanțurilor ;

Trebuie urmărită existența indicatoarelor rutiere, a marcajelor transversale și longitudinale, în raport cu acestea putându-se aprecia atât comportamentul participanților la trafic, cât și alte elemente ce pot demonstra mecanismul producerii accidentului în cauză.

1.4.2 Condițiile meteorologice și starea de vizibilitate

Vizibilitatea în sectorul de drum pe care s-a produs accidentul de circulație este determinată, pe lângă starea și caracteristicile drumului public și de condițiile atmosferice existente în momentul producerii accidentului, prezența vegetației, copaci, tufe etc. pe părțile laterale ale drumului, circulația pe timp de noapte etc.

Din statisticile și cercetările efectuate rezultă că starea meteorologică nefavorabilă (ceață, ploaie, ninsoare, polei etc.), pe de o parte micșorează vizibilitatea și fac drumul alunecos, iar pe de altă parte, afectează capacitatea de conducere, prin suprasolicitarea sistemului nervos central.

Pentru a avea o imagine cât mai clară a mecanismului de producere a accidentului rutier, cercetarea trebuie să lămurească intensitatea fluxului pe segmentul de drum în momentul producerii accidentului care este un indicator de bază în aprecierea desfășurării traficului rutier.

Intensitatea traficului rutier prezintă importanță în evidențierea faptului dacă cel de la volan a respectat sau a încălcat obligațiile ce-i reveneau în condițiile rulării pe o arteră de circulație aglomerată.

Intensitatea se modifică în anumite luni, zile și ore influențând în mare măsură condițiile de trafic

1.4.3 Starea autovehiculului angajat în accident

Este foarte important faptul că stabilirea stării tehnice a autovehiculului trebuie făcută imediat după producerea accidentului, știut fiind faptul că ulterior se produc anumite modificări, cu toate consecințele negative pe care le antrenează și cu efect direct în determinarea mecanismului producerii evenimentului rutier, implicit a vinovăției.

Determinarea stării autovehiculelor angajate în accident trebuie făcută la locul accidentului, cu ocazia cercetării acestuia pentru a pune în evidență eventualele defecțiuni care au concurat la producerea evenimentului rutier. Aceasta nu înlătură efectuarea expertizei tehnice auto.

Factorii principali care se asociază în cauzalitatea apariției accidentelor rutiere sunt –omul, autovehiculul și drumul. Apariția unor stări anormale la oricare dintre ei prezintă surse de apariție a accidentului

Având în vedere faptul că peste 80% din accidentele de circulație se datorează factorului uman, este explicabilă preocuparea organelor de urmărire penală, de a lămuri sub toate aspectele starea și comportamentul persoanelor care au concurat la producerea accidentului. Analizând comportamentul participanților la trafic, organele de urmărire penală trebuie să acorde atenție deosebită stabilirii măsurilor și manevrelor efectuate de conducătorul auto pentru evitarea accidentului. Acest lucru se impune mai ales în situația când se invocă starea de necesitate, ori cazul fortuit.

Oboseala la volan trebuie să stea în atenția organelor de urmărire penală întrucât, în anumite situații, această stare, pe lângă faptul că explică împrejurările care au dus la producerea accidentului, poate constitui temei pentru extinderea cercetărilor.

Pentru a-și forma o imagine completă asupra comportamentului conducătorului auto, organele de urmărire penală trebuie să urmărească ce activități a desfășurat acesta după producerea accidentului respectiv – dacă a oprit și a acordat primul ajutor victimei, sau a transportat-o la cea mai apropiată unitate sanitară ori, dimpotrivă, a părăsit locul faptei, a abandonat autovehiculul implicat în accident etc.

În legătură cu victimele, trebuie să se stabilească ce calitate au avut : pietonii, bicicliștii, însoțitorii, pasagerii, ocupanți ai mijloacelor de transport – locul pe care-l ocupau, acțiunile întreprinse înainte de eveniment, manevrele efectuate pentru evitarea impactului, contribuția lor la producerea accidentului.

Pentru pietonul implicat în evenimentul rutier, organele de urmărire penală trebuie să elucideze și următoarele aspecte:

-direcția în care se deplasa victima în momentul în care a fost lovită de autovehicul;

-distanța parcursă de la trotuar sau acostament spre axul drumului, ori de la ultimul loc de oprire până la locul impactului;

-viteza de deplasare;

-starea fizico-psihică a victimei.

Viteza de deplasare a pietonului constituie un factor important în lămurirea mecanismului producerii accidentului. Astfel, dacă acesta a circulat în pas obișnuit, circa 4 km/h, observându-l din timp, conducătorul auto are posibilitatea să evite impactul, dar nu se putea întâmpla același lucru, dacă pietonul se angajează în traversarea în fugă, adică având o viteză de aproximativ 9-10 km/h.

Literatura de specialitate oferă puține informații despre bicicliști, deși acești participanți la traficul rutier sunt, nu de puține ori, victime ale accidentelor de circulație. Este cunoscut că viteza de deplasare a bicicliștilor variază între 10 km/h și 25 km/h.

1.4.4 Urmările accidentului rutier asupra participanților la trafic

Când din impact a rezultat vătămarea integrității corporale a uneia sau mai multor persoane, problema stabilirii stării victimei prezintă importanță deosebită

Cu ocazia cercetării la fața locului, organele de cercetare penală trebuie să consemneze în detaliu numărul, poziția și mărimea leziunilor existente pe corpul victimei, aceste date fiind de un real folos în elucidarea tuturor problemelor cauzei – încadrarea juridică, stabilirea competenței ori alegerea metodicii adecvate de cercetare.

Într-o oprire bruscă a unui vehicul la viteza de 60 km/h, sângele capătă o greutate dinamică de 34,5 kg, ceea ce face ca un om cu o greutate de 70 kg, să dezvolte o capacitate de putere de 3 tone, energie asemănătoare cu un proiectil ce se deplasează cu 700 m/s.

Aceste forțe de șoc pot fi resimțite diferit de la individ la individ, de la organ la organ, de la țesut la țesut. Același traumatism la un individ în vârstă va fi mai grav, datorită pierderii elasticității țesuturilor precum și tarelor organice preexistente.

Mecanismele de vătămare la pietoni depind de viteza vehiculului, de unghiul în care aceștia sunt loviți apoi înălțimea și greutatea pietonului, înălțimea barei de protecție din față a vehiculului, înălțimea capotei din față, cu ce a lovit pietonul, poziția pietonului (cu fața sau cu spatele la vehicul, în mișcare, în așteptare), dacă s-a frânat sau nu, reacția pietonului în momentul impactului.

Călcarea lasă pe hainele victimelor urme de cauciuc iar pe piele desenul lor sub formă de echimoze sau excoriații. Leziunile de târâre se găsesc atunci când victima poate fi agățată de o parte a vehiculului și târâtă pe o distanță variabilă. Leziunile apar sub formă de excoriații în placard, ce pot imita arsurile sau cu numeroase dungi de detașare a tegumentului indicând direcția de mers a autovehiculului. Uneori se produc delabrări ale pielii și părților moi pe suprafețe mari. Comprimarea sau tamponarea între două vehicule, sau cu un vehicul sau un obstacol, au caracteristici asemănătoare cu leziunile produse prin călcare. Lovirea și călcarea se întâlnesc în cazul vehiculelor cu viteză redusă fiind exprimate prin leziuni mai puțin întinse și în general pe părțile proeminente .

Capitolul 2: Notiuni Teoretice.

2.1 Constructia autotrenurilor

Autocamionul, ca vehicul destinat transportului marfurilor, intr-o prima varianta, a aparut in secolul al XIX-lea. A fost conceput de  Gottlieb Daimler, un inginer german, fondator al marcii de automobile “Daimler”, numite ulterior « Daimler-Benz », apoi „Mercedes-Benz”, dupa fuziunea cu Karl Benz, in 1926. In 1896, Daimler si-a prezentat autocamionul la Stuttgart – se numea “Phonix”, avea patru cai putere, o capacitate de transport de 1,5 tone si se deplasa cu o viteza de 16 km/ora. In aceeasi epoca, francezulValentin Purrey a pus si el la punct un camion cu motor cu aburi, construind 34 de exemplare, la cererea fabricii de zahar « Say ». In numai cativa ani, nenumarati specialisti in domeniu au venit cu o serie de inovatii tehnice, autocamioanele devenind din ce in ce mai performante. Dincolo de specificul fiecarei marci, camioanele au cateva caracteristici comune: sunt vehicule de mari dimensiuni, cu motoare puternice, au o cabina separata de platforma sau de bena (partea din spate in care se incarca marfurile). In Europa, cele mai multe autocamioane au cabina amplasata deasupra motorului si a rotilor din fata, in timp ce, in SUA, multa vreme (in prezent, mai putin) s-au preferat camioanele cu motorul (botul masinii) in fata, iar locul soferului mai in spate. Forma si amenajarea cabinelor care basculeaza in fata, pentru a face posibil accesul la motor, i se datoreaza americanului Viktor Schreckengost, specialist in designul industrial, recunoscut la nivel mondial.

La ora actuala, cele mai cunoscute marci de autocamioane sunt Mercedes (Germania), Volvo, Scania (Suedia), Iveco (Grupul Fiat, Italia), DAF Trucks (Olanda), iar unele tipuri sunt remarcabile prin dimensiunile si performantele lor.

Autocamioanele tipic americane sunt cele apartinand marcii « Kenworth”, primele modele fiind produse la inceputul secolului al XX-lea. De atunci, numeroase alte tipuri au fost lansate pe piata periodic. In Europa, camioanele Kenworth se produc sub marca DAF, companie olandeza cu sediul in Eindhoven. 

Autocamioane s-au construit si in Romania. In 1948, Fabrica de material rulant « Roman » (Brasov) se transforma in « Steagul rosu », in 1954 fabricandu-se primul autocamion cu aceasta denumire. In 1960 a inceput constructia camioanelor «Carpati », iar in 1964, in paralel, s-a produs si modelul « Bucegi ». Incepand cu 1971, autocamioanele fabricate la Brasov au purtat marca “Roman” si, chiar daca piata interna, astazi, nu este prea ofertanta, se pare ca SUA, Irakul si Afganistanul sunt interesate de camioanele romanesti, care sunt fiabile si au preturi rezonabile.

2.2 Elemente de cinematica a miscarii.

2.2.1 Teoria ciocnirilor

În procesul de ciocnire se disting două faze:

faza comprimării în care energia cinetica de mișcare relativă a unui corp față de celălalt se transformă prin lucrul mecanic al forțelor interne în energie potențială de deformare și în alte forme de energie nemecanică (în special căldură). La un moment dat viteza relativă a unui corp față de celălalt devine nulă și în acest moment deformările sunt maxime. Corpurile au o viteză comună;

faza separării în care corpurile se îndepărtează unul față de altul, viteza relativă a unui corp față de celălalt crește, deformațiile se reduc, corpurile caută să revină la forma inițială. Energia potențială de deformare se transformă în energie cinetică relativă a corpurilor (parțial sau total). În cazul în care deformările dispar total, iar energia cinetică relativă se restituie integral, ciocnirea se numește perfect elastică. Un caz particular de ciocnire este aceea în care corpurile se cuplează și își continuă mișcarea împreună, cu aceeași viteză.

Ciocnire centrală

fig. 3

fig. 4

Legea impulsului:

rel. 1

– masa

– viteza inițială

– viteza finală

– forța

– timpul

– forța înainte de faza de coliziune

– forța de restituire

rel. 2

rel. 3

Coeficientul de restituire: rel. 4

Vitezele finale:

rel. 5

Energia cinetică consumată la deformare: rel. 6

– Energia cinetică înainte de impact

– Energia cinetică după impact

rel. 7

rel. 8

rel. 9

În cazul impactului perfect plastic: , ,

rel. 10

În cazul impactului parțial elastic: ,

În cazul impactului perfect elastic: ,,

Pe baza noțiunilor teoretice ale ciocnirilor se pot determina unii parametri cinematici și dinamici care caracterizează mișcarea autovehiculelor în timpul impactului. Primele încercări de modelare a accidentelor au avut loc încă din anii 1960 – 1970.

Pentru o reconstrucție ale acestora cât mai fidelă a accidentelor și a posibilelor consecințe ale acestora este necesară determinarea precisă a parametrilor cinematici și dinamici care le descriu. Numărul mare de factori perturbatori care influențează variația acestor parametri fac imposibilă determinarea lor cu metodele obișnuite. Din această cauză se apelează la ajutorul calculatoarelor, utilizând diferite metode numerice.

Modelarea accidentelor se referă în general la:

Modelarea cinematică și dinamică – modelarea mișcării autovehiculelor înainte, respectiv după impact.

Modelarea deformațiilor – modelarea deformațiilor caroseriei

Aceste domenii nu se pot delimita clar deoarece ele sunt interdependente: parametrii cinematici și dinamici ai autovehiculelor înainte de coliziune determină gradul de deformare al caroseriilor, iar gradul de deformare determină coeficientul de restituire, al cărui valoare determină la rândul său parametrii cinematici după impact.

2.2.2 Coliziunea autocamion – autoturism

Reconstituirea accidentelor autocamion – autoturism se efectuiază retrospectiv, pornind de la poziția finală a autovehiculelor spre locul coliziunii sau introspectiv, pornind din locul coliziunii spre poziția finală.

În practica curentă se utilizează în special metoda retrospectivă datorită existenței urmelor materiale rezultate în urma accidentului.

Urmele care apar cu ocazia producerii unui accident de circulație pot fi:

Urme create de pneurile autovehiculelor

Apar în special în procesul de frânare ca urmare a interacțiunii mecanice dintre suprafața pneului și partea carosabilă a drumului. Urmele pneurilor apar și în procesul de rulare, atunci când partea carosabilă este moale (zăpadă, noroi) sau când pneul trece peste o pată de lichid și transportă o parte din acesta imprimându-l sub formă de urmă. Urmele pneurilor furnizează date despre direcția de deplasare a autovehiculului, încărcarea acestuia, intensitatea efortului de frânare, calitatea reglajului frânei.

urme de lichide provenite de la autovehicule sau din autovehicule

Apar atunci când una din instalațiile autovehiculului, care folosește lichid, prezintă scurgeri ca urmare a unui defect existent la inițial sau ca urmare a unei avarii produse în timpul accidentului, ori datorită scurgerii diferitelor lichide aflate în autovehicul. Urmele de lichide furnizează date privind direcția de deplasare a autovehiculului, integritatea instalației de frânare la autovehiculele cu instalație de frânare hidraulică, locul producerii impactului.

urme provenite prin proiectarea unor obiecte din autovehicule sau a unor părți desprinse din autovehicule

Aceste urme au un caracter de proveniență dinamică, producându-se în urma frânărilor violente, a impactului dintre autovehicule ori la schimbarea bruscă a direcției de mișcare. Datele furnizate de aceste urme se referă la direcția de înaintare, viteza de deplasare a autovehiculului, locul producerii impactului.

urme create prin contactul dintre diferitele părți componente ale autovehiculului cu alte obiecte sau alte autovehicule

Urmele de contact se produc prin coliziunea autovehiculului cu un alt autovehicul sau obiect, frecarea dintre autovehicule sau a autovehiculului cu alte obiecte ori printr-o acțiune complexă de lovire-frecare. Urmele datorate coliziunii permit obținerea de informații privind mișcarea relativă a autovehiculelor în timpul producerii accidentului, direcția de deplasare a autovehiculelor, aprecieri asupra vitezei de deplasare, aprecieri privind ansamblele și subansamblele care au putut fi deteriorate sau afectate calitativ datorită coliziunii.

2.2.2.1 Determinarea vitezei inițiale după urmele de frânare

Timpul de întârziere la frânare este considerat timpul aferent proceselor fiziologice pentru a percepe și a acționa, la care se adaugă și timpul de reacție al frânei. Modul global în care se tratează acest timp se datorează faptului că, în majoritatea cazurilor, calculele din expertizele tehnice auto utilizează acest timp cumulat cu timpul necesar inițierii frânării și creșterii decelerației la valoarea maximă.

fig. 5

Procesul de frânare cu timpii consumați în procesul de frânare

A – evenimentul ce determină frânarea poate fi observat;

A … B – timp necesar perceperii evenimentului;

B – evenimentul este perceput;

B … C – timp necesar înțelegerii evenimentului;

C … D – timp necesar judecării situației;

D – situația este înțeleasă;

D … E – timp necesar elaborării deciziei de acțiune;

E – decizia este luată, începe acțiunea;

E … F – timp necesar pentru începerea acțiunii de frânare; ridicarea piciorului de pe pedala de accelerație, punerea piciorului pe pedala de frânare, consumarea cursei libere a pedalei de frânare;

F – începerea efectului de frânare;

F … G – creșterea decelerației până la valoarea maximă ;

G – eficacitatea frânării este maximă – decelerația maximă;

G … H – timpul în care frânarea se execută cu decelerație maximă;

H – efortul de frânare depășește limita optimă, roțile se blochează, decelerația scade;

H … I – timpul de frânare cu roțile blocate și decelerația scăzută;

I – autovehiculul se oprește.

Timpul de percepere – reacție la frânare este cuprins în intervalul A-F și include și deplasarea piciorului pentru începerea procesului de frânare.

Procesul de frânare se produce în două etape distincte:

prima etapă începe din momentul în care apare decelerația și până în momentul imprimării urmelor de frânare pe îmbrăcămintea drumului.

etapa a doua începe în momentul apariției urmelor de frânare și se termină odată cu oprirea autovehiculului sau încetarea procesului de frânare.

Pentru ca valoarea vitezei calculate să fie cât mai aproape de valoarea reală, se recomandă diferite relații de calcul.

Eficacitatea frânării depinde de coeficientul Ke, în raport de tipul mijlocului de transport și de încărcătură.

Valoarea coeficientului

tab. 1

Determinarea vitezei inițiale, frânare cu toate roțile, urmele de frânare continui, profilul longitudinal al drumului înclinat

Calculul vitezei inițiale în această situație se face în ipoteza că autovehiculul este oprit după parcurgerea spațiului de frânare. Pe baza urmelor de pneuri se pot afla în afară de traiectoria și poziționarea autovehiculului, viteza acestuia. Relația clasică prin care se calculează viteza este:

rel. 11

– accelerația gravitațională

– durata întârzierilor mecanice sistemului de frânare;

– coeficientul maxim de aderență al pneurilor la carosabil;

– coeficientul redus de aderență al pneurilor la carosabil;

– lungimea urmelor de frânare

– coeficientul de eficacitate al sistemului de frânare

2.2.2.2 Timpul de oprire

Procesul de oprire începe din momentul când apare necesitatea obiectivă care determină oprirea vehiculului și se termină cu oprirea acestuia. Acest proces cuprinde următoarele durate de timp:

– durata întârzierilor fiziologice;

– durata întârzierilor mecanice;

tab. 2

Pe baza acestor elemente se poate determina timpul scurs în cadrul duratei întârzierilor involuntare:

rel. 12

– reprezintă timpul scurs de la începerea procesului de frânare și până la blocarea roților

Valoarea acestui coeficient depinde de tipul și încărcătura autovehiculului, precum și de valoarea coeficientului de aderență.

Timpul scurs din momentul începerii procesului de frânare până în momentul opririi, cunoscându-se viteza autovehiculului în km/h este dat de relația :

rel. 13

Timpul scurs între momentul începerii procesului de frânare și momentul producerii evenimentului rutier reprezintă un element esențial în cadrul raționamentelor de interpretare a dinamicii desfășurării unui accident. Un element esențial din cadrul raționamentelor de interpretare a dinamicii desfășurării unui accident rutier este reprezentat de timpul total de oprire.

Prin timpul total de oprire se înțelege timpul scurs din momentul apariției pericolului de producere a unui eveniment rutier sau al necesității de a frâna până în momentul opririi autovehiculului sau al terminării procesului de frânare.

2.2.2.3 Spațiul de oprire

Cunoscându-se viteza inițială de deplasare corespunzător elementelor stabilite anterior, se poate determina spațiul parcurs în cadrul întârzierilor fiziologice și spațiul parcurs în cadrul întârzierilor involuntare.

În cazul în care frâna de serviciu este defectă iar conducătorul auto este obligat să apeleze la frâna de ajutor (de mână).

Cu ocazia analizării posibilităților de evitare a unui accident de circulație prin folosirea frânei de ajutor, când se constată defectarea frânei de serviciu, trebuie să se țină cont că este necesară o perioadă de timp mare, determinată și de creșterea duratei întârzierilor fiziologice. În asemenea cazuri, durata întârzierilor fiziologice este de 2s – 5s, durata fiind dependentă de experiența conducătorilor auto.

Spațiul total de oprire poate fi calculat cu relația:

rel. 14

2.2.2.4 Coliziunea centrică (impact lateral)

fig. 6

fig. 7

Studiile efectuate arată că numărul persoanelor rănite grav sau decedate în coliziuni laterale reprezintă aproximativ 23% în Europa și 33% în SUA din numărul total de persoane rănite grav sau decedate în urma coliziunilor. Deși numărul persoanelor implicate în coliziunile laterale au un procentaj relativ scăzut, gravitatea acestor tipuri de coliziuni se remarcă prin acoperirea acestui procent de persoane rănite grav sau decedate. Coliziunile laterale au loc în primul rând în intersecțiile aglomerate când traiectoriile autovehiculelor care vin din diferite direcții se intersectează sub un unghi oarecare. Cauzele acestor coliziuni pot să fie: viteza excesivă cu care conducătorul auto pătrunde în intersecție, neatenția.

Coliziunile laterale pot să aibă loc și în cazul lovirii unor obstacole (copaci, stâlpi, etc.) în urma unor coliziuni frontale sau a unor derapări.

Cele mai garve accidente cu coliziuni laterale sunt cele care au loc în afara intersecțiilor, în cazul unui trafic neaglomerat. În afara vitezei ridicate de circulație și atenției scăzute a conducătorului auto, acestea se explică și prin faptul că în aceste situații automobilele se ciocnesc cu obiecte cu o masă și o înălțime mai ridicată (copaci, stâlpi, autocamioane).

fig. 8

Viteza comună după impact:

rel. 15

– distanța parcursă de vehicule din momentul impactului

, – masele autovehiculelor

, – decelerațiile autovehiculelor

În cazul în care autovehiculul 2 staționează:

Viteza autovehiculului 1 înainte de impact:

rel. 16

2.2.2.5 Coliziunea centric dreaptă (impact față- spate)

fig. 9

fig. 10

În general acest tip de coliziune are loc în cazul în care distanța de urmărire între două autovehicule consecutive nu este suficientă, conducătorul autovehiculului din spate nu reușește să oprească autovehiculul său în spațiul disponibil (de exemplu în cazul în care conducătorul primului automobil frânează brusc, sau când primul automobil staționează, iar drumul este alunecos).

Efectele coliziunilor de tip față- spate sunt proporționale cu diferența de viteză dintre cele două autovehicule. La diferențe mici se produc numai pagube materiale. Cu creșterea diferenței de viteză pagubele materiale se amplifică și apare pericolul apariției rănirii care poate să ducă la urmări grave, iar la accelerații mari, chiar la decese. Acest efect este foarte periculos și datorită faptului că în majoritatea cazurilor forța de inerție acționează prin surprindere, conducătorul auto neavând timp ca să seprotejeze.

Pentru a reduce acest efect s-au implementat tetiere la majoritatea autoturismelor construite în zilele noastre. În cazul în care autovehiculele se ciocnesc cu un grad de acoperire redus (de exepmlu la trecerea de pe o bandă pe cealaltă) sunt mai periculoase deoarece impactul poate să provoace schimbarea traiectoriei automobilelor, care ar putea să aibă efecte grave mai ales la viteze ridicate de deplasare.

fig. 11

Un alt pericol care poate apare la acest tip de coliziune este fisurarea rezervorului de combustibil. Din această cauză constructorii caută să amplaseze rezervorul în locuri protejate.

O categorie aparte de coliziune față- spate o reprezintă cazul în care un autoturism se ciocnește de spatele unui autocamion sau a unei remorci.

fig. 12

fig. 13 fig. 14

În acest caz apare problema compatibilității celor două vehicule: autocamionul, respectiv remorca având linia de impact situată la o înălțime mai ridicată ca linia de impact a autoturismului, acesta din urmă va intra sub spatele autovehiculului din față, iar impactul va avea loc și la înălțimea parbrizului. Din această cauză autocamioanele și remorcile se prevăd cu bare de protecție montate la înălțimea de impact a autoturismelor.

fig. 15

Vitezele după impact:

rel. 17

rel. 18

, – distanțele parcurse de vehicule din momentul ipactului

În cazul în care , și avem coliziune perfect elastică:

rel. 19

La coliziune reală:

și

rel. 20

rel. 21

rel. 22

rel. 23

rel. 24

rel. 25

2.2.2.6 Coliziunea excentric oblic cu glisare

fig. 16

fig. 17

Lucrul mecanic de frecare:

rel. 26

– distanța de la centrul de rotație al vehiculului până la centrul de greutate

– unghiul de rotație în jurul centrului de greutate

– decelerația

Energia de rotație din mometul impactului:

rel. 27

Momentul de inerție redus față de centrul de rotație:

rel. 28

– momentul de inerție a centrului de greutate

– accelerația unghiulară

rel. 29

rel. 30

rel. 31

– raza de inerție

Momentul de inerție pentu autocamioane neîncărcate: rel. 32

– Lungimea autovehiculului

– Lățimea autovehiculului

Momentul de inerție pentu autocamioane încărcate:

rel. 33

– masa proprie

– masa maximă autorizată

Momentul de inerție pentru autoturisme:

rel. 34

R- ampatamentul

L- lungimea

Cu luarea în considerare a sarcinii în afara centrului de greutate.

rel. 35

– masa încărcăturii din portbagaj

– distanța de la centrul de greutate

2.2.2.7 Coliziunea centric dreaptă (impact frontal față- față)

fig. 18 fig. 19

fig. 20

fig. 21

Coliziunile frontale se diferențiază între ele, pe de o parte prin direcția ciocnirii, raportat la fața autovehiculului, iar pe de altă parte prin gradul de acoperire a suprafeței frontale a autovehiculului. Efectele impacturilor frontale depind foarte mult de gradul de acoperire și unghiul impactului.

Cu cât gradul de acoperire are o valoare mai ridicată, cu atât mai multe elemente ale caroseriei participă în preluarea șocului. În cazul unui impact cu un grad de acoperire de 100% întreaga parte frontală al autovehiculului (bară de protecție, lonjeroane, aripi, radiatoare, etc.) participă în mod simetric la preluarea șocului. Cu cât gradul de acoperire scade, cu atât solicitarea devine asimetrică, o parte a caroseriei fiind mai intens solicitată. Pentru a reduce acest efect, constructorii de autovehicule prevăd elemente de legătură între lonjeroanele de pe cele două părți, elemente care au rolul de a transfera o parte a energiei de impact și acelei părți a autovehicului care nu este solicitată în mod direct de impact. Astfel se reduc atât solicitările pieselor cât și deformațiile lor, cu efecte benefice asupra protecției pasagerilor.

Coliziunile frontale se pot grupa și în funcție de elementele caroseriei care sunt implicate în preluarea energiei de impact. De obicei aceste categorii se diferențiază cu ajutorul testelor de coliziune, denumite teste echivalente. Fiecare coliziune reală se încadrează în categoria de teste echivalente la care sunt implicate aceleași piese ale autovehiculului. Majoritatea coliziunilor se încadrează în trei categorii de teste echivalente, acestea corespunzând unor grade de acoperire de 50%, 40% și respectiv 30%.

Testele echivalente cu un grad de acoperire de 30% și de 40% înglobează coliziunile reale la care energia de deformare este preluată de lonjeroane. În cazul în care o parte a energiei este preluată și de către motor, respectiv elementele transmisiei direct legate de acesta, coliziunea se încadrează în categoria testelor echivalente cu grad de acoperire de 50%. Marea majoritate a impacturilor se încadrează în categoriile de teste echivalente de 30% și 40%, ceea ce se poate explica prin faptul că sunt foarte puține cazuri în care ciocnirea se produce cu toată suprafața frontală a autovehiculului.

Unghiul impactului are influență asupra direcției forțelor care solicită structura caroseriei și ca urmare va avea influență asupra deformațiilor diferitelor elemente. De asemenea unghiul impactului determină și o deplasare a caroseriei după coliziune (în majoritatea cazurilor unghiul de impact se situează peste valoarea de 300)

fig. 22

rel. 36

sau

rel. 37

Deoarece în momentul compresiei maxime vitezele celor două corpuri sau egalizat la valoarea rezultă în baza legii conservării impulsului pentru acest moment:

, rel. 38

, rel. 39

Eliminând din relațiile de mai sus viteza se obține:

rel. 40

De unde rezultă că raportul vitezelor relative după impact și înainte de impact sunt egale cu coeficientul de restituire k.

Dacă direcțiile impulsului și vectorilor de viteză nu sunt paralele (impacte oblic excentrice) atunci coeficientul de restituire este definit ca fiind raportul între componentele vitezelor care coincid cu direcția impulsului.

Prin introducerea coeficientului de restituire se pot deduce valorile vitezelor inițiale:

, rel. 41

Deficitul energetic din impact, care se regăsește în lucrul mecanic de deformație a celor două vehicule angajate în accident , se obține din diferența de energie cinetică inițială și finală a impactului.

rel. 42

După substituirea vitezelor finale și înlocuirea rezultă:

rel. 43

Această conexiune permite realizarea unei relații cu impulsul, deoarece:

rel. 44

rel. 45

rel. 46x

Lucrul mecanic de deformare total, produs la două vehicule ciocnite: poate fi exprimat prin lucrul mecanic de deformare a unuia din vehiculele angajate în coliziune, dacă se cunosc rigiditățile a structurilor caroseriilor:

rel. 47

O mărime foarte des utilizată în studiul coliziunilor este variația de viteză ΔV condiționată de impact:

rel. 48

rel. 49

2.3 Vătămări și criterii de vătămare

2.3.1 Scala de evaluare a vătămărilor AIS

Scala de evaluare a vătămărilor AIS1 este un sistem de evaluare anatomic introdus pentru prima oară în anul 1969. De atunci, acest sistem a fost permenent revizuit și actualizat. În Tabelul 1.1. este prezentată scala de vătămare AIS.

Tabelul 1.1

Codificarea AIS, este o scală de la 1 la 6 , pe care cifra 1 reprezintă vătămări individuale minore iar cifra 6 reprezintă vătămari individuale care sunt o amenințare la adresa vieții. Codul 6 nu reprezintă decesul persoanei, ci înseamnă o vătămare cu o letalitate foarte mare.

Codificarea AIS permite localizarea vătămării, identificarea tipului structurii anatomice, a componentei din structura respectivă și a tipului vătămării, și arată nivelul de vătămare.

2.3.2 Criterii de vătămare

Criteriul de vătămare reprezintă, la modul general, estimarea potențialul de vătămare.În general, se folosesc două tipuri de criterii de vătămare pentru evaluarea riscului de vătămare a ocupantului: criterii de vătămare bazate pe cinematica vehiculului și criterii de vătămare bazate pe cinematica ocupantului.

A. Criterii de vătămare bazate pe vehicul [32]

În acest caz, estimarea potențialului de vătămare a ocupantului se face doar pe baza răspunsului vehiculului în timpul impactului. Criteriile prin care se estimează potențialul de vătămare sunt:

Criteriul Delta-V

Δv este o măsură a severității impactului definită ca variația totală a vitezei vehiculului în timpul impactului.

Criteriul accelerației medii

Accelerația medie longitudinală, laterală sau totală calculată în intervalul de 50 ms este parametrul utilizat în criteriul accelerații medii.

Criteriul masei concentrate libere

Acest model presupune că severitatea vătămării ocupantului este dependentă de viteza de impact dintre ocupant și vehicul și de accelerația ocupantului.

Idexul severității accelerației (ASI)

De bazează pe accelerațiile vehiculului măsurate în timpul testelor.

B. Criterii de vătămare bazate pe ATD2 [87]

ATD este modelul mecanic, manechinul de test, folosit într-un mod repetitiv pentru estimarea potențialului de vătămare. Potențialul de vătămare este evaluat pe zone ale corpului uman pe baza măsurării accelerațiilor și deplasărilor manechinului în timpul impactului.

Criterii utilizate pentru estimarea riscului de vătămare a capului.

• Criteriul de vătămare a capului – HIC

• Criteriul de performanță – HIC(d)

• Criteriul de performanță a capului – HPC

• Durata de contact a capului la impact HCD

Criterii utilizate pentru estimarea riscului de de vătămare a gâtului:

• Criteriul Momentului Total al Condilului Occipital (MOC)

• Criteriul Momentului Total (MTO)

• Criteriul de vătămare a gâtului (NIC) la impact frontal

• Criteriul de vătămare a gâtului (NIC) la impact din spate

Criterii utilizate pentru estimarea riscului de vătămare a toracelui

• Criteriul de vâscozitate (VC)

• Criteriul de deformare al toracelui (RDC)

• Criteriul de performanță al toracelui (THPC)

• Indexul de vătămare toracică (TTI(d))

• Criteriul de acceptabilitate al toracelui (ThAC)

Criterii utilizate pentru estimarea riscului de vătămare a membrelor

• Criteriul forței din femur (FFC)

• Indexul tibiei (TI)