Science

Bumpers worden een beetje menselijker

Bestuurders zitten veilig, maar mensen buiten de auto komen er nog bekaaid vanaf. IO’er Judy de Graaff studeert morgen af op een bumper die de voetganger ontziet.

De kans dat iemand na een aanrijding zonder blijvend letsel uit de verwrongen resten van zijn auto stapt, is tegenwoordig vrij groot. Dwarsbalken i n de portieren, airbags rondom en automatische gordelspanners beschermen de automobilist steeds beter tegen snel naderend onheil. Uit een grootschalig Europees onderzoek dat onlangs werd afgerond, blijkt dan ook dat het met de veiligheid van grotere gezinsauto’% wel goed zit.


1 Mesh van de Volvo S80 bumper voor de computersimulatie

Althans, voor mensen aan de binnenkant van de auto. Fietsers en voetgangers hebben pech. Het gestroomlijnde koetswerk kent geen genade voor deze kwetsbare verkeersdeelnemers.

,,Bij een aanrijding word je op het onderbeen of de knie geraakt. Er treedt een ontzettende piekkracht in je been op dat hierdoor dubbelvouwt. Je heup komt daarna tegen de rand van de motorkap aan en ten slotte klap je met je hoofd op de motorkap.” Judy de Graaff, zevendejaars IO, legt het principe van wrapping around uit. Zij studeerde bij het Noorse Hydro af op een bumperconcept dat wat aardiger voor voetgangers is.

In Noorwegen, omdat het land (,,het is rustig, wijds en mooi”) haar gewoon aantrekt. Een bekende hielp haar aan een paar contacten bij Hydro en uiteindelijk kwam ze bij de vestiging in Raufoss terecht. 120 Kilometer boven Oslo, en met 3000 inwoners bepaald geen metropool. ,,Maar wel hartstikke gezellig.”

En een bumper, omdat Hydro die dingen nu eenmaal aan Volvo levert. ,,Binnen de automotive tak zochten ze nog iemand voor het pedestrian protection project, want er waren wat nieuwe ideeën nodig”, vertelt De Graaf, die zeven maanden over haar afstudeerproject deed. ,,Maar in Scandinavische landen moeten studenten in een kwartaal afstuderen, dus ze vonden het wel prettig dat ik er wat langer over kon doen.”
Funest

Tijdens haar onderzoek bracht De Graaf een aantal knelpunten van de moderne bumper in kaart. De trend om korte geïntegreerde bumpers aan auto’s te plakken is volgens haar funest voor de voetganger. ,,Uit het oogpunt van vormgeving willen de designers de bumpers zo vloeiend mogelijk in de auto laten overlopen. Maar de impact-ruimte wordt hierdoor erg klein.”

Bumpers geven ook niet makkelijk mee. Omdat de wet bepaald dat auto’s bij aanrijdingen tot acht kilometer per uur onbeschadigd moeten blijven, wordt in veel bumpers schuimplastic verwerkt. De Graaff: ,,Dat schuim is erg hard, je kunt het met de hand niet indrukken. Een botsing komt dus flink aan bij een voetganger.”

De Graaff ontdekte echter al gauw dat de speelruimte om iets nieuws te bedenken klein is. De auto is immers een statussymbool, en behalve de designers mag niemand met zijn vingers aan de uitgekiende vormgeving komen. ,,In de autowereld is de techniekondergeschikt aan het design”, meent ze. ,,Vormgevers zijn min of meer heilig en de technici staan daar een heel stuk onder. Die moeten maar zorgen dat alles werkt.”

Tijdens brainstormsessies borrelden toch een paar wilde ideeën naar boven die nog wel wat kunnen worden. ,,Om ruimte achter de bumper te creëren zou je hem bij lage snelheden kunnen laten uitschuiven. Ik heb wat computersimulaties gemaakt, en met 90 millimeter blijk je de klap al aardig te kunnen opvangen. Maar 90 millimeter is een flink stuk. De lijn van de auto wordt dan al behoorlijk aangetast.” Verder denkt De Graaff dat airbags buiten de auto de toekomst hebben, maar de sensortechniek (,,hoe zie je het verschil tussen een mens en een paaltje?”) is daar nog niet goed genoeg voor.
Vriendelijk

Ze werkte daarom één concept uit en keek alleen naar de plastische vervorming bij diverse typen aanrijdingen. Een simulatieprogramma leverde voor elke situatie force-displacement grafieken, waaruit de klap voor de voetganger gedestilleerd kon worden. De Graaff bekeek overigens ook de bumpers van de Volvo S80 en de oudere 960, en concludeerde dat de laatste het stukken beter doet. ,,De S80-bumper is niet erg vriendelijk voor voetgangers. Hij deukt niet ver genoeg in en de doorsnede verloopt. De performance is dus plaatsafhankelijk, terwijl je die zo gelijkmatig mogelijk wilt hebben.”

Hydro zal voorlopig niets doen met haar concept, want er liggen nog vragen open. ,,De invloed van koplampen en grille heb ik niet meegenomen, en het been is vereenvoudigd tot een cilinder. Niet helemaal waarheidsgetrouw dus. Een volgende afstudeerder moet maar een echt prototype bouwen.” Het bedrijf is tevreden met het onderzoek en heeft haar intussen een baan aangeboden. Maar De Graaff wil eerst op vakantie in Azië. Daarna komt Noorwegen wel weer in beeld. ,,Ik wil best terug, het is daar namelijk erg gezellig. Ik hoop dus dat ik mijn vriend straks kan overhalen om te verhuizen.”

De kans dat iemand na een aanrijding zonder blijvend letsel uit de verwrongen resten van zijn auto stapt, is tegenwoordig vrij groot. Dwarsbalken i n de portieren, airbags rondom en automatische gordelspanners beschermen de automobilist steeds beter tegen snel naderend onheil. Uit een grootschalig Europees onderzoek dat onlangs werd afgerond, blijkt dan ook dat het met de veiligheid van grotere gezinsauto’% wel goed zit.


1 Mesh van de Volvo S80 bumper voor de computersimulatie

Althans, voor mensen aan de binnenkant van de auto. Fietsers en voetgangers hebben pech. Het gestroomlijnde koetswerk kent geen genade voor deze kwetsbare verkeersdeelnemers.

,,Bij een aanrijding word je op het onderbeen of de knie geraakt. Er treedt een ontzettende piekkracht in je been op dat hierdoor dubbelvouwt. Je heup komt daarna tegen de rand van de motorkap aan en ten slotte klap je met je hoofd op de motorkap.” Judy de Graaff, zevendejaars IO, legt het principe van wrapping around uit. Zij studeerde bij het Noorse Hydro af op een bumperconcept dat wat aardiger voor voetgangers is.

In Noorwegen, omdat het land (,,het is rustig, wijds en mooi”) haar gewoon aantrekt. Een bekende hielp haar aan een paar contacten bij Hydro en uiteindelijk kwam ze bij de vestiging in Raufoss terecht. 120 Kilometer boven Oslo, en met 3000 inwoners bepaald geen metropool. ,,Maar wel hartstikke gezellig.”

En een bumper, omdat Hydro die dingen nu eenmaal aan Volvo levert. ,,Binnen de automotive tak zochten ze nog iemand voor het pedestrian protection project, want er waren wat nieuwe ideeën nodig”, vertelt De Graaf, die zeven maanden over haar afstudeerproject deed. ,,Maar in Scandinavische landen moeten studenten in een kwartaal afstuderen, dus ze vonden het wel prettig dat ik er wat langer over kon doen.”
Funest

Tijdens haar onderzoek bracht De Graaf een aantal knelpunten van de moderne bumper in kaart. De trend om korte geïntegreerde bumpers aan auto’s te plakken is volgens haar funest voor de voetganger. ,,Uit het oogpunt van vormgeving willen de designers de bumpers zo vloeiend mogelijk in de auto laten overlopen. Maar de impact-ruimte wordt hierdoor erg klein.”

Bumpers geven ook niet makkelijk mee. Omdat de wet bepaald dat auto’s bij aanrijdingen tot acht kilometer per uur onbeschadigd moeten blijven, wordt in veel bumpers schuimplastic verwerkt. De Graaff: ,,Dat schuim is erg hard, je kunt het met de hand niet indrukken. Een botsing komt dus flink aan bij een voetganger.”

De Graaff ontdekte echter al gauw dat de speelruimte om iets nieuws te bedenken klein is. De auto is immers een statussymbool, en behalve de designers mag niemand met zijn vingers aan de uitgekiende vormgeving komen. ,,In de autowereld is de techniekondergeschikt aan het design”, meent ze. ,,Vormgevers zijn min of meer heilig en de technici staan daar een heel stuk onder. Die moeten maar zorgen dat alles werkt.”

Tijdens brainstormsessies borrelden toch een paar wilde ideeën naar boven die nog wel wat kunnen worden. ,,Om ruimte achter de bumper te creëren zou je hem bij lage snelheden kunnen laten uitschuiven. Ik heb wat computersimulaties gemaakt, en met 90 millimeter blijk je de klap al aardig te kunnen opvangen. Maar 90 millimeter is een flink stuk. De lijn van de auto wordt dan al behoorlijk aangetast.” Verder denkt De Graaff dat airbags buiten de auto de toekomst hebben, maar de sensortechniek (,,hoe zie je het verschil tussen een mens en een paaltje?”) is daar nog niet goed genoeg voor.
Vriendelijk

Ze werkte daarom één concept uit en keek alleen naar de plastische vervorming bij diverse typen aanrijdingen. Een simulatieprogramma leverde voor elke situatie force-displacement grafieken, waaruit de klap voor de voetganger gedestilleerd kon worden. De Graaff bekeek overigens ook de bumpers van de Volvo S80 en de oudere 960, en concludeerde dat de laatste het stukken beter doet. ,,De S80-bumper is niet erg vriendelijk voor voetgangers. Hij deukt niet ver genoeg in en de doorsnede verloopt. De performance is dus plaatsafhankelijk, terwijl je die zo gelijkmatig mogelijk wilt hebben.”

Hydro zal voorlopig niets doen met haar concept, want er liggen nog vragen open. ,,De invloed van koplampen en grille heb ik niet meegenomen, en het been is vereenvoudigd tot een cilinder. Niet helemaal waarheidsgetrouw dus. Een volgende afstudeerder moet maar een echt prototype bouwen.” Het bedrijf is tevreden met het onderzoek en heeft haar intussen een baan aangeboden. Maar De Graaff wil eerst op vakantie in Azië. Daarna komt Noorwegen wel weer in beeld. ,,Ik wil best terug, het is daar namelijk erg gezellig. Ik hoop dus dat ik mijn vriend straks kan overhalen om te verhuizen.”

Editor Redactie

Do you have a question or comment about this article?

delta@tudelft.nl

Comments are closed.