Analiza mechanizmu powstawania śladów na jezdni w wyniku zderzenia prostopadłego samochodów w ruchu

Transkrypt

1 GIDLEWSKI Mirosław 1 JEMIOŁ Leszek 2 Analiza mechanizmu powstawania śladów na jezdni w wyniku zderzenia prostopadłego samochodów w ruchu WSTĘP W Przemysłowym Instytucie Motoryzacji w Warszawie prowadzone są badania zderzeń samochodów w ruchu. Jednym z celów takich badań jest rozpoznanie i opisanie mechanizmów powstawania śladów na drodze na skutek zderzenia. Zakłada się, że wyniki prowadzonych badań pomogą w identyfikacji, interpretacji i zabezpieczaniu śladów pozostawionych na drodze w rzeczywistych wypadkach drogowych. Prawidłowo rozpoznane i opisane ślady wypadku drogowego zdecydowanie ułtwiają jego rekonstrukcję, co z kolei umożliwia jednoznaczne ustalenie przyczyn i sprawców wypadku. Zderzenie czołowo-boczne pojazdów powoduje gwałtowne zmiany parametrów ich ruchu. W wyniku zderzenia zmieniają się kierunki ruchu i prędkości poruszania się samochodów. Pojazdy zwykle tracą stateczność kierunkową i zaczynają poruszać się ruchem postępowo obrotowym w pełnym poślizgu. Tak znaczne i gwałtowne zmiany stanu ruchu samochodów muszą powodować powstawanie śladów na drodze. Mechanizm powstawania tych śladów nie jest jednak oczywisty, zależy bowiem od wielu czynników. Daltego też badania pozwalające pokazać przyczny powstawania śladów na drodze należy uznać za zasadne. Analiza mechanizmu powstawania śladów na drodze zostanie przeprowadzona na podstawie wyników uzyskanych w czasie jednej, ze zrealizowanych w PIMOT, fizycznych symulacji zderzenia czołowo-bocznego dwóch samochodów w ruchu. 1 WARUNKI PRZEPROWADZENIA PRÓBY ZDERZENIOWEJ Wybrany do analizy test zderzeniowy polegał na uderzeniu przodem samochodu Honda Accord poruszającego się z prędkością 53 km/h w tylne lewe koło samochodu tej samej marki i modelu, poruszającego się z prędkością dwukrotnie mniejszą. W chwili pierwszego kontaktu zderzających się samochodów wzdłużna oś symetrii pojazdu A była prostopadła do wzdłużnej osi symetrii pojazdu B (rysunek 1). Przed zderzeniem, w czasie zderzenia i po zderzeniu pojazdy nie były hamowane. Hamowanie samochodu mogło być uruchamiane z zewnątrz tylko w przypadku opuszczenia przez pojazd obszaru przeznaczonego na badania. Koła kierownicy w obydwu samochodach były swobodne. Tab. 1. Wybrane dane techniczne samochodów wykorzystanych w teście zderzeniowym Opis Samochód A Samochód B Masa m, [kg] Odległość środka masy od osi przedniej l 1 [m] 1,18 1,13 Rozstaw osi L [m] 2,677 2,670 Odległość punktu pierwszego kontaktu samochodów (punkt Z rysunek 1) od osi przedniej samochodu y i [m] 0,88-2,71 Odległość punktu pierwszego kontaktu samochodów od środka masy samochodu y i2 [m] 2,06-1,58 1 Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Mechaniczny, Instytut Eksploatacji Pojazdów i Maszyn; Radom; ul. Chrobrego 45. Tel: , miroslaw.gidlewski@uthrad.pl, Przemysłowy Instytut Motoryzacji w Warszawie; Warszawa, ul. Jagiellońska 55 2 Uniwersytet Technologiczno-Humanistyczny im. Kazimierza Pułaskiego w Radomiu, Wydział Mechaniczny, Instytut Eksploatacji Pojazdów i Maszyn; Radom; ul. Chrobrego 45. Tel: , leszek.jemiol@uthrad.pl 3878

2 Rys. 1. Usytuowanie wzajemne samochodów w chwili zderzenie Test zderzeniowy został przeprowadzony na placu badawczym PIMOT na szorstkiej, suchej nawierzchni betonowej. W tabeli 1 przedstawiono niektóre dane techniczne samochodów biorących udział w teście zderzeniowym oraz opisano położenie punktu pierwszego kontaktu pojazdów. W samochodach badawczych, w punktach odpowiadających ich środkom masy, zamontowane były trzyosiowe czujniki przyspieszeń oraz czujniki mierzące prędkości kątowe nadwozi samochodów względem trzech osi. Czujniki były montowane w taki sposób, aby kierunki i zwroty osi czujników były zgodne z kierunkami i zwrotami osi lokalnych układów współrzędnych związanych z samochodami wykorzystywanymi w badaniach. Na kole kierownicy każdego z pojazdów zamontowane zostały czujniki kąta obrotu. Każdy z samochodów był wyposażony w sterowany z zewnątrz siłownik pneumatyczny połączony z pedałem hamulca, umożliwiający rozpoczęcie hamowania pojazdu w dowolnej fazie testu. Próba zderzeniowa była filmowana przez kilkanaście kamer, w tym pięć kamer specjalnych rejestrujących 1000 klatek na sekundę. Dwie z szybkich kamer rejestrowały przebieg zderzenia z góry, jedna kamera z wysokości 8m, druga z wysokości 22m. 2 ŚLADY POZOSTAWIONE NA JEZDNI W WYNIKU ZDERZENIA SAMOCHODÓW Po przeprowadzeniu próby zderzeniowej dokładnie obejrzano i opisano miejsce zderzenia. W trakcie oględzin miejsca zdarzenia ujawnienie na nawierzchni jezdni następujące ślady (rysunek 2): położenie samochodów A i B po zderzeniu, ślady hamowania samochodu A w końcowej fazie ruchu, ślady rozlanej cieczy z układu chłodzenia silnika samochodu A, krzywoliniowe ślady zarzucania samochodu A, krzywoliniowe ślady zarzucania samochodu B, obszar występowania kawałków błota oderwanego od podwozi samochodów. Ujawnione ślady oraz ich rozmieszczenie przedstawiono na rysunku 2, na tle układu współrzędnych O G X G Y G Z G związanego z ziemią. Początek układu współrzędnych O G pokrywa z punktem pierwszego kontaktu zderzających się samochodów (punkt Z rysunek 1). Osie układu współrzędnych pokazują kierunki i zwroty prędkości samochodu A (oś X G ) i samochodu B (oś Y G ) w chwili pierwszego kontaktu. Samochód A zatrzymał się w znacznej odległości od miejsca zderzenia po przejechaniu ok. 29m. Ponadto zatrzymanie samochodu zostało wymuszone intensywnym hamowaniem, gdyż istniało zagrożenie wyjechania pojazdu poza obszar prowadzenia badań. Tor ruchu samochodu A po zderzeniu pokazują w przybliżeniu ślady rozlanej na jezdni cieczy pochodzącej z uszkodzonego, w wyniku zderzenia, układu chłodzenia tego pojazdu. Kształt śladów rozlanej cieczy jest na początku 3879

3 krzywoliniowy a potem prostoliniowy, aż do zatrzymania się samochodu. Na końcu śladów rozlanej cieczy widoczne są ślady intensywnego hamowania samochodu A. Ślady mają różną długość. Ślad lewy, krótszy kończy się przy kole tylnym lewym, a ślad prawy dłuższy kończy się przy kole przednim prawym samochodu A w położeniu powypadkowym. W pobliżu początku śladów rozlanej cieczy (z ich prawej strony rysunek 2) ujawniono dwa ślady tarcia opon o nawierzchnię jezdni. Ślady te były zapewne znaczone przez tylne koła samochodu A. Warto zwrócić uwagę, że samochód A pozostawił pierwsze ślady na jezdni (rozlana ciecz z układu chłodzenia) po przejechaniu ok. 3m od miejsca pierwszego kontaktu i to tylko dlatego, że została uszkodzona chłodnica znajdująca się z przodu samochodu. Ślady tarcia kół zostały pozostawione przez koła tylne, a więc po przejechaniu dłuższej drogi przez samochód A. Rys. 2. Ślady pozostawione na drodze na skutek zderzenia i ich rozmieszczenie 3880

4 Samochód B zatrzymał się znacznie bliżej miejsca zderzenia niż samochód A i zaczął znaczyć ślady na jezdni praktycznie już w miejscu pierwszego kontaktu z drugim pojazdem. Był to ślad tarcia (ślad oznaczony kolorem żółtym na rysunku 2) pozostawiony przez koło tylne lewe samochodu, czyli koło, w które nastąpiło uderzenie. Interesujące, że koło to, mimo że pozostawiło na jezdni ślad znacznej długości, nie znaczyło śladu tarcia aż do zatrzymania się samochodu. Ujawniono również ślady tarcia na jezdni pozostawione przez pozostałe koła samochodu B. Ślady te pojawiły się jednak w większej odległości od miejsca zderzenia niż ślad tarcia koła tylnego lewego. W odległości ok. 5 6m od miejsca zderzenia znajdował się obszar kawałków błota oderwanego od podwozi samochodów. Obszar ten miał kształt elipsy o długości 2m i szerokości 1m. Obszar rozrzuconego błota znajduje się również w miejscu położenia samochodu B po wypadku. 3 ZMIANY WARTOŚCI PARAMETRÓW RUCHU SAMOCHODÓW A I B W CZASIE I PO ZDRZENIU Zmiany wartości parametrów ruchu samochodów A i B w czasie zderzenia i po zderzeniu wyznaczono metodą całkowania danych zarejestrowanych przez czujniki przyspieszeń i prędkości kątowej umieszczone w punktach odpowiadających środkom mas badanych samochodów [2, 3 i 4]. Wyniki obliczeń skonfrontowano z wynikami analizy klatka po klatce filmów zarejestrowanych przez kamery umieszczone nad miejscem zderzenia samochodów. Porównanie pokazało prawie idealną zgodność położeń sylwetek samochodów na jezdni (wynikajacych z obliczeń) z położeniami pojazdów na jezdni zarejestrowanymi przez kamery w kolejnych fazach zderzenia [1, 3, 4 i 5]. Fakt ten pozwolił uznać wyniki pomiarów przyspieszeń środków mas samochodów i prędkości odchylania pojazdów za prawidłowe, a zastosowane procedury wyznaczania zmian wartości parametrów ruchu samochodów w czasie zderzenia i po zderzeniu za poprawne i wiarygodne, a więc możliwe do wykorzystania w analizie mechanizmow powtawania śladów na jezdni w wyniku zderzenia pojazdów. Przeprowadzone obliczenia pozwoliły wyznaczyć (dla samochodów A i B), wywołane zderzeniem pojazdów, przebiegi zmian następujących wielkości: prędkości wzdłużnej, poprzecznej i wypadkowej, prędkości kątowej względem osi pionowej, trajektorii ruchu środka masy, kąta przechyłu poprzecznego nadwozia, kąta obrotu pojazdu względem osi pionowej, kąta znoszenia środka masy, kąta obrotu koła kierownicy, opóźnienia środka masy zrzutowanego na kierunek jego prędkości wypadkowej. Przebiegi zmian w/w wielkości przedstawiono na rysunku 3 i 4. Zostaną one wykorzystane do opisu zachowań pojazdów w czasie i po zderzeniu. 3881

5 Samochód A Samochód B a) Wartości składowej prędkości wzdłużnej U i poprzecznej V oraz prędkość wypadkowa środka masy b) Prędkości kątowe względem osi pionowej c) Tory ruchu samochodów w układzie O G X G Y G Z G d) Kąt przechyłu poprzecznego nadwozia względem osi wzdłużnej samochodu Rys. 3 Wielkości opisujące ruch samochodów w czasie i po zderzeniu 3882

6 Samochód A Samochód B a) Kąt obrotu nadwozia względem osi pionowej b) Kąt znoszenia środka masy c) Kąt obrotu koła kierownicy d) Przyspieszenie środka masy zrzutowane na kierunek prędkości wypadkowej Rys. 4 Wielkości opisujące ruch samochodów w czasie i po zderzeniu c. d. 3883

7 4 ZACHOWANIE SIĘ SAMOCHODÓW W CZASIE I PO ZDERZENIU Samochody pozostawały w bezpośrednim kontakcie w czasie zderzenia przez ok. 0,14s. W tym czasie w samochodzie A: wypadkowa prędkość postępowa samochodu zmniejszyła się z 14,7m/s do 10 m/s (rysunek 3a) a kierunek wektora prędkości, odchylił się od kierunku przed zderzeniem w lewo o kąt ok. 6 o (rysunek 3c), samochód utracił stateczność kierunkową i zaczął obracać się względem osi pionowej w lewo z prędkością ok. ok. 100 o /s (rysunek 3b), nadwozie samochodu przechyliło się o nieznaczny kąt (ok. 2 o ) w lewo (rysunek 3d), koło kierownicy obróciło się o kąt ok. 30 o w lewo (rysunek 4c). Po rozdzieleniu się pojazdów samochód A poruszał się nadal ruchem niestatecznym krzywoliniowym w lewo przez ok. 0,9s. W tym czasie: prędkość wypadkowa środka masy samochodu zmniejszała się ze średnim opóźnieniem ok. 1,7m/s 2 (rysunek 3a i 4d) a kierunek wektora prędkości wypadkowej odchylał się coraz bardziej w lewo od kierunku przed zderzeniem (rysunek 3c), a jednocześnie coraz bardziej odchylał się w prawo od osi wzdłużnej pojazdu, tzn. wolno wzrastała wartość kąta znoszenia środka masy (rysunek 4b), gwałtownie zmniejszała się prędkość kątowa pojazdu względem osi pionowej (rysunek 3b), nadwozie samochodu wykonywało nieznaczne drgania poprzeczne względem osi wzdłużnej pojazdu (rysunek 3d), koło kierownicy obracało się bardzo szybko w prawo (rysunek 4c). Po upływie ok. 1s od chwili pierwszego kontaktu samochód A zaczął odzyskiwać kierowalność. W tym momencie wartość prędkości postępowej środka masy wynosiła ok. 8,3m/s, a prędkość kątowa pojazdu względem osi pionowej zmalała do zera (rysunek 3a i 3b). Ponieważ koła kierowane samochodu były skręcone o znaczny kąt w prawo (rysunek 4c) samochód zaczął poruszać się po łuku w prawo (rysunek 3c, 4a). Po upływie kolejnych 0,6s w wyniku działania momentu stabilizacyjnego koło kierownicy ustawiło się do jazdy na wprost i samochód rozpoczął ruch prostoliniowy tocząc się swobodnie (rysunek 3 i 4). W końcowej fazie ruchu samochód był intensywnie hamowany (rysunek 3a i 4d) w celu uniemożliwienia mu wyjechania poza obszar badań. W czasie pozostawania w bezpośrednim kontakcie z samochodem A w samochodzie B: wypadkowa prędkość postępowa samochodu nieznacznie zmniejszyła się z 7,4m/s do 7,0 m/s (rysunek 3a) a kierunek wektora prędkości, odchylił się w prawo o kąt ok. 36 o od kierunku przed zderzeniem (rysunek 3c), samochód utracił stateczność kierunkową i zaczął obracać się względem osi pionowej w lewo z dużą prędkością kątową ok. 270 o /s (rysunek 3b), nadwozie samochodu przechyliło się o bardzo duży kąt (ok. 9 o ) względem wzdłużnej osi symetrii w lewo (rysunek 3d), koło kierownicy zaczęło się obracać w prawo i na końcu zderzenia obróciło się o kąt ok. 50 o (rysunek 4c). Po rozdzieleniu się pojazdów samochód B poruszał się nadal ruchem niestatecznym krzywoliniowym i nie odzyskał kierowalności aż do zatrzymania się. Samochód zatrzymał się po upływie ok. 1,9s od chwili pierwszego kontaktu. W tym czasie: prędkość wypadkowa środka masy samochodu zmniejszała się lub zwiększała ze zmiennym przyspieszeniem lub opóźnieniem (rysunek 3a i 4d); dopiero w końcowej fazie ruchu po upływie ok. 1s od pierwszego kontaktu prędkość wypadkowa zaczęła regularnie zmniejszać się ze średnim opóźnieniem wynoszącym ok. 5m/s 2 ; kierunek wektora prędkości wypadkowej początkowo prawie nie zmieniał się, dopiero w końcowej fazie ruchu uległ znacznemu odchyleniu w lewo (rysunek 3c); zmieniała się natomiast zacznie wartość kąta znoszenia środka masy (rysunek 4b), 3884

8 prędkość kątowa pojazdu względem osi pionowej zmniejszała się szybko lecz nieregularnie, a w okresie 0,9 1,3s od chwili pierwszego kontaktu utrzymywała nawet w przybliżeniu stałą wartość (rysunek 3b), nadwozie samochodu wykonywało drgania poprzeczne względem osi wzdłużnej pojazdu o bardzo dużej amplitudzie (rysunek 3d); amplituda drgań nadwozia wyraźnie zmniejszyła się dopiero po upływie 1s od chwili pierwszego kontaktu. koło kierownicy obracało się bardzo szybko w prawo, osiągając maksymalny kąt obrotu ok. 550 o po upływie ok. 0,6s od chwili pierwszego kontaktu; potem kąt obrotu koła kierownicy zaczął bardzo szybko i regularnie zmniejszać się aby w końcowej fazie ruchu pojazdu osiągnąć wartość zbliżoną do zera (rysunek 4c). 5 MECHANIZM POWSTAWANIA ŚLADÓW NA JEZDNI W CZASIE I PO ZDERZENIU Mechanizm powstawania śladów na drodze zostanie wyjaśniony na podstawie wyników obliczeń (rysunki 3 i 4) oraz na podstawie analizy filmu zarejestrowanego przez kamerę umieszczoną na wysokości 22m. Na rysunku 5 przedstawiono położenia samochodów A i B na jezdni w charakterystycznych chwilach zderzenia. Na położenia samochodów na jezdni w kolejnych chwilach czasowych (wynikające z analizy klatka po klatce filmu zarejestrowanego przez kamerę) nałożono sylwetki samochodu, których położenie na jezdni wynika z przeprowadzonych obliczeń. Prawie identyczna zgodność położeń samochodów na jezdni ustalonych dwoma różnymi metodami potwierdza dużą dokładność wyników pomiarów i obliczeń. Z obliczeń wynika, że samochód A poruszał się ruchem niestatecznym przez około 1 1,2s (rysunek 3b i 4b) od chwili pierwszego kontaktu. W tym czasie pokonał drogę około 11m (rysunek 3c). Tylko na obszarze, po którym samochód A poruszał się ruchem niestatecznym można było oczekiwać powstania śladów tarcia opon samochodu na nawierzchni jezdni. Ślady zarzucania kół samochodu A pojawiły się dopiero w ostatniej fazie utraty stateczności kierunkowej przez ten pojazd, tzn. po upływie około 0,7s od chwili pierwszego kontaktu z samochodem B. Ślad tarcia na jezdni zaczęło znaczyć najpierw koło tylne lewe (rysunek 5c) a następnie po upływie 0,1s koło tylne prawe (rysunek 5d). Koło tylne prawe znaczyło ślad tarcia na drodze około 3,5m, aż do miejsca i czasu odzyskania kierowalności przez samochód A (rysunek 5g). Na rysunku 5g pokazano położenie samochodu A na jezdni w chwili odzyskania kierowalności. Koła samochodu A nie znaczyły wcześniej śladów tarcia na drodze, gdyż kąt znoszenia samochodu A (rysunek 4b), a więc także kąt znoszenia kół osi przedniej i tylnej był stosunkowo mały. Warto zwrócić uwagę, że płyn z uszkodzonej chłodnicy samochodu A pojawił się już po czasie ok. 0,3s od chwili zderzenia po, przejechaniu przez pojazd A drogi długości ok. 3m. Ponadto koła samochodu A pozostawiły na jezdni ślady intensywnego hamowania pojazdu tuż przed jego zatrzymaniem się (rysunek 2, 3a i 4d). Ślady pozostawione na jezdni przez samochód A nie dają podstaw do usytuowania tego pojazdu na jezdni w chwili pierwszego kontaktu z samochodem B. Obliczenia pokazują, że samochodu B poruszał się ruchem niestatecznym, postępowo-obrotowym w pełnym poślizgu od miejsca zderzenia aż do miejsca zatrzymania się. Ruch samochodu trwał ok. 1,9s a pojazd w tym czasie pokonał drogę około 8m. Na całym obszarze pokonanym ruchem niestatecznym można było oczekiwać śladów tarcia opon samochodu B na nawierzchni jezdni. Z rysunku 5a wynika, że pierwszy ślad tarcia na jezdni rozpoczął się już w chwili i w miejscu zderzenia. Ślad ten był znaczony przez tylne lewe koło samochodu na drodze około 9m (ślad koloru żółtego) w czasie ok. 0,7s. Koło tylne prawe, mimo że było znoszone pod bardzo dużym kątem podobnie jak koło lewe, to nie znaczyło śladu tarcia przez ok. 0,2s od chwili zderzenia. Było to spowodowane oderwaniem tego koła od nawierzchni (rysunek 3d). Koło tylne prawe zaczęło znaczyć ślad zarzucania gdy samochód przechylił się na prawą stronę (rysunek 5b ślad koloru zielonego). Koła tylne samochodu przestały znaczyć ślady tarcia po upływie około 0,7s od chwili pierwszego kontaktu (rysunek 5c). Stało się to w momencie, gdy kąt znoszenia kół osi tylnej był bliski zeru. Praktycznie w chwili, w której ślad tarcia na jezdni przestają znaczyć koła tylne rozpoczyna znaczenie 3885

9 a) b) c) d) e) f) g) h) Rys. 5. Mechanizm powstawania śladów na jezdni 3886

10 znaczenie śladu zarzucania na jezdni koło przednie lewe (rysunek 5c lewy ślad koloru fioletowego) a po upływie 0,3s koło przednie prawe (rysunek 5e prawy ślad koloru fioletowego). Ślady znaczone przez koła przednie kończą się w miejscu pierwotnego zatrzymania się samochodu (rysunek 5h). Samochód B po chwilowym zatrzymaniu przetoczył się potem (z nieznanych przyczyn) prostoliniowo do tyłu o ok. 0,4m przyjmując pozycję powypadkową (rysunek 2). Ślady pozostawione przez samochód B pozwalają jednoznacznie usytuować ten pojazd na jezdni w miejscu pierwszego kontaktu oraz w miejscu zatrzymania się po zderzeniu. Samochód ten bowiem poruszając się ruchem niestatecznym pozostawił na jezdni liczne ślady tarcia, które były skutkiem bardzo dużych kątów znoszenia środka masy (rysunek 4b) oraz bardzo duzych kątów znoszenia kół osi przedniej i tylnej. Uwzględnienie miejsc i kształtów uszkodzeń samochodu A i B pozwala również ustalić położenie samochód A na jezdni w chwili zaistnienia zderzenia. Na jezdni odnotowano również ślady rozrzuconego błota. Kawałki błoto oderwały się od podwozia samochodu B na skutek gwałtownych drgań poprzecznych tego pojazdu. Warto zwrócić uwagę, że pole pokryte rozrzuconym błotem znajdowało się w odległości 5 6m od miejsca pierwszego kontaktu pojazdów i nie może być wykorzystane do ustalania miejsca zderzenia samochodów. WNIOSKI Przeprowadzona fizyczna symulacja zderzenia czołowo-bocznego samochodów pozwoliła pokazać rodzaje śladów powstających w wyniku zderzenia pojazdów oraz usytuowanie tych śladów na drodze. Przeprowadzone obliczenia oraz film zarejestrowany przez szybką kamerę umieszczoną wysoko nad miejscem zderzenia pozwoliły wyjaśnić mechanizm powstawania śladów zderzenia samochodów na drodze. Samochód A uderzający przodem w tylne koło samochodu B utracił w wyniku zderzenia stateczność kierunkową, ale już po upływie ok. 1s odzyskał kierowalność. Z powodu niewielkich kątów znoszenia środka masy pojazdu oraz kątów znoszenia jego kół przednich i tylnych, ślady tarcia opon na jezdni były krótkie i pojawiły się dopiero w końcowej fazie niestatecznego ruchu pojazdu. Nie mogą być więc wykorzystywane do ustalania położenia pojazdu na jezdni w chwili pierwszego kontaktu z drugim pojazdem. Miejsce oznaczają koniec śladu zarzucania tylnego koła prawego samochodu, może być co najwyżej wykorzystane do ustalania przybliżonego położenia samochodu na jezdni w chwili odzyskania kierowalności. Tor ruchu po zderzeniu przodu samochodu A został pokazany w miarę dokładnie przez płyn wyciekający z uszkodzonej w czasie zderzenia chłodnicy samochodu. Płyn ten na jezdni pojawił się już w odległości ok. 3m od miejsca zderzenia i znaczył tor ruchu samochodu A aż do jego zatrzymania się. Samochód B uderzony w tylne koło przez przód samochodu A utracił w wyniku zderzenia stateczność kierunkową i nie odzyskał kierowalności aż do zatrzymania się. Z powodu dużych kątów znoszenia środka masy samochodu w czasie ruchu niestatecznego koła jezdne samochodu zaznaczyły na jezdni liczne ślady tarcia. Praktycznie już w miejscu zderzenia zaczęło znaczyć ślad tarcia koło tylne lewe, a kilka metrów dalej również koło tylne prawe. W chwili, w której koła tylne kończyły znaczenie śladów zarzucania na jezdni rozpoczynały znaczyć ślady tarcia koła przednie (najpierw koło przednie lewe, potem koł przednie prawe). Ślady te kończyły się w miejscu zatrzymania się kół przednich samochodu po zderzeniu. Ślady znaczone przez koła samochodu B pozwalają jednoznacznie usytuować samochód B na jezdni w miejscu pierwszego kontaktu oraz w miejscu zatrzymania się po zderzeniu. W przypadku, gdy samochody po zderzeniu nie odzyskują kierowalności aż do zatrzymania się to trajektorie ich ruchu są w przybliżeniu prostoliniowe i łatwe do przewidzenia na podstawie analizy śladów pozostawionych przez opony na drodze. Stwierdzenie to jest ważne nawet w przypadku, gdy koła jezdne samochodu po zderzeniu nie są intensywne hamowane. Inaczej jest w przypadku, gdy samochody po zderzeniu odzyskują kierowalność a ich koła są hamowane z małą intensywnością lub toczą się swobodnie. W takim przypadku trajektorie ruchu samochodu po odzyskaniu kierowalności istotnie zależą od wartość wektora prędkości środka masy samochodu oraz od jego zwrotu (do przodu lub do tyłu) w chwili odzyskania kierowalności, a także 3887

11 od wartości kąta skrętu kół kierowanych (w czasie ruchu niestatecznego koła kierowane skręcają się często o znaczny kąt). Streszczenie W artykule przedstawiono analizę mechanizmu powstawania śladów na drodze w wyniku zderzenia czołowo-bocznego dwóch samochodów osobowych w ruchu. Analizę przeprowadzono na podstawie wyników badań przeprowadzonych w Przemysłowym Instytucie Motoryzacji polegających na fizycznej symulacji zderzenia prostopadłego pojazdów. W zderzeniu wykorzystano samochody tej samej marki i modelu. Samochód A poruszał się z prędkością 53 km/h i uderzył w tylne lewe koło samochodu B poruszającego się z prędkością dwukrotnie mniejszą. W wyniku zderzenia istotnej zmianie uległy kierunki i prędkości ruchu samochodów. Samochody utraciły stateczność kierunkową i zaczęły się poruszać ruchem złożonym w pełnym poślizgu. W konsekwencji, niektóre koła samochodów zaczęły znaczyć ślady tarcia na nawierzchni jezdni. Opisano te ślady oraz ich rozmieszczenie. Scharakteryzowano również inne ślady powstałe na drodze wskutek zderzenia. Przeprowadzona analiza może być przydatna dla osób zajmujących się opisem miejsc wypadków lub rekonstrukcją wypadków drogowych. Analysis of formation mechanism of marks on a roadway occurring as a result of perpendicular crash of cars in motion Abstract The paper presents an analysis of formation mechanism of marks on a roadway occurring as a result of front and side crash of two passenger cars in motion. The analysis has been carried out on the ground of results of a research work conducted in the Automotive Industry Institute consisting in physical simulation of perpendicular crash of cars. Cars of the same make and model were used in the crash. An A car was moving with the speed of 53 km/h and impacted against the left rear wheel of a B car moving with two times lower speed. As a result of the crash, directions and speeds of movement of the cars were essentially changed. The cars lost their directional stability and started moving with a complex motion in a full skid. Consequently, some wheels of the cars started making friction marks on the roadway. These marks and their location are described. Other marks that occurred on the roadway as a result of the crash are characterized as well. The analysis may be useful for persons who prepare descriptions of accident places or reconstructions of traffic accidents. BIBLIOGRAFIA 1. Gidlewski M.: Badania zderzeń bocznych samochodów osobowych w ruchu - ślady powstające na skutek zderzenia, istotne dla jego rekonstrukcji. Zeszyty Naukowe Instytutu Pojazdów Politechniki Warszawskiej 4/ Gidlewski M., Jemioł L., Prochowski L., Zielonka K.: Badanie procesów zachodzących podczas zderzenia samochodów. Paragraf na drodze. Numer specjalny Gidlewski M., Jemioł L.: Badanie zderzeń bocznych samochodów. Prędkości samochodów po zderzeniu. AUTOMOTIVE SAFETY IX INTERNATIONAL SCIENCE-TECHNIKAL CONFERENCE. Słowacja Gidlewski M., Jemioł L.: Zmiany parametrów ruchu samochodów w czasie zderzenia bocznego. Praca zbiorowa pod redakcją W. Mitiańca. Badania Pojazdów. Kraków Gidlewski M.: Analiza przebiegu i skutków czołowo-bocznego zderzenia samochodów. Referat zamawiany. Development of Automotive Engineering and Safety AES PROGRESS. Warszawa Prochowski L, Unarski J, Wach W, Wicher J: Podstawy rekonstrukcji wypadków drogowych, WKŁ, Warszawa 2008r.. Opisane w artykule badania i ich wyniki zostały wykonane w ramach projektu badawczego własnego nr N N