Pára-choques dianteiro cromado em um Ford Taunus de 1958
Pára-choques traseiro com luzes traseiras integradas e um protetor de borracha
Um pára-choque é uma estrutura presa ou integrada às extremidades dianteira e traseira de um veículo a motor, para absorver o impacto em uma colisão menor, o que minimiza de maneira ideal os custos de reparo. Pára-choques de metal rígido apareceu em automóveis em 1904, que tinha uma função principalmente ornamental. Inúmeros desenvolvimentos, melhorias em materiais e tecnologias, bem como maior foco na funcionalidade para proteger os componentes do veículo e melhorar a segurança mudaram os pára-choques ao longo dos anos. Os amortecedores idealmente minimizam as diferenças de altura entre os veículos e protegem os pedestres de lesões. Medidas regulatórias foram promulgadas para reduzir os custos de reparo de veículos e, mais recentemente, para os pedestres.
Construção
Os pára-choques eram a princípio apenas barras de metal rígidas. O primeiro pára-choque apareceu em um veículo em 1897 e foi instalado pela Nesselsdorfer Wagenbau-Fabriksgesellschaft, uma montadora checa.. A construção desses pára-choques não era confiável, pois apresentavam apenas uma função cosmética. Os primeiros proprietários de automóveis tiveram o parafuso do gancho da mola dianteiro substituído por parafusos longos o suficiente para serem capazes de prender uma barra de metal.. Fisher patenteou um suporte de pára-choque para simplificar a fixação do acessório. O primeiro pára-choque projetado para absorver impactos apareceu em 1901. Foi feito de borracha e Frederick Simms ganhou patente para esta invenção em 1905.
Os pára-choques foram adicionados pelas montadoras em meados da década de 1910, mas consistiam em uma faixa de aço na frente e nas costas.. Muitas vezes tratado como um acessório opcional, pára-choques tornou-se cada vez mais comum na década de 1920 como projetistas de automóveis os tornaram mais complexos e substanciais. Nas décadas seguintes, os pára-choques cromados tornaram-se pesados, elaborativos e cada vez mais decorativos até os anos 1950, quando as montadoras americanas começaram a estabelecer novas tendências de carros e projetos específicos de marcas..
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Os anos 60 viram o uso de pára-choques de lâmina cromada mais leves com uma valência de metal pintada preenchendo o espaço abaixo dele. A construção de peças múltiplas tornou-se a norma quando as montadoras incorporaram grades, iluminação e até escapamentos traseiros nos pára-choques..
No Pontiac GTO 1968, a General Motors incorporou um pára-choque dianteiro de plástico "Endura" na cor da carroçaria, projetado para absorver o impacto de baixa velocidade sem deformação permanente.. Ele foi destaque em um anúncio de TV com John DeLorean batendo no pára-choque com uma marreta e nenhum dano resultou. Pára-choques elastoméricos similares estavam disponíveis nas partes dianteira e traseira do Plymouth Barracuda 1970-71.. Em 1971, a Renault introduziu um pára-choques de plástico (composto para moldagem de chapa) no Renault 5.
A prática atual do projeto é que a estrutura do pára-choques nos automóveis modernos consista em uma cobertura plástica sobre uma barra de reforço feita de aço, alumínio, compósito de fibra de vidro ou plástico.. Pára-choques da maioria dos automóveis modernos foram feitos de uma combinação de policarbonato (PC) e acrilonitrila-butadieno-estireno (ABS) chamado PC / ABS. [citação necessário]
Modelo Ford A (1927 31) com pára-choques de metalPontiac GTO (1968-1972) projetado para absorver o impacto sem deformação permanente em baixas velocidadesRenault 5 (1972-85) com amortecedores de plásticoUm protetor frontal BMW (destacado em vermelho)
Física
Os pára-choques oferecem proteção a outros componentes do veículo ao dissipar a energia cinética gerada por um impacto. Esta energia é uma função da massa e velocidade do veículo ao quadrado. A energia cinética é igual a 1/2 do produto da massa e o quadrado da velocidade. Na forma de fórmula:
E
k
=
1
2
m
v
2
{ displaystyle E _ { text {k}} = { tfrac {1} {2}} mv ^ {2}}
Um pára-choques que proteja os componentes do veículo de danos a 5 milhas por hora deve ser quatro vezes mais forte do que um pára-choque que protege a 2. 5 milhas por hora, com a dissipação de energia de colisão concentrada no extremo dianteiro e traseiro do veículo. Pequenos aumentos na proteção do pára-choques podem levar a ganho de peso e perda de eficiência de combustível.
Até 1959, essa rigidez era vista como benéfica para a segurança dos ocupantes entre os engenheiros automotivos.
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Teorias modernas de resistência a veículos apontam na direção oposta, em direção a veículos que se amassam progressivamente.. Um veículo completamente rígido pode ter excelente proteção no pára-choques dos componentes do veículo, mas ofereceria segurança aos ocupantes..
Segurança pedestre
Os pára-choques estão cada vez mais sendo projetados para mitigar lesões em pedestres atingidos por carros, como por meio do uso de protetores de pára-choque feitos de materiais flexíveis.. Os pára-choques dianteiros, especialmente, foram reduzidos e feitos de materiais mais macios, como espumas e plásticos quebráveis, para reduzir a gravidade do impacto nas pernas..
Altura descasada
Danos causados por impactos de baixa velocidade, mas de alto nível; o sistema de pára-choques dianteiro absorvedor de energia é completamente contornado e intocado.
Para carros de passageiros, a altura e a colocação de pára-choques são legalmente especificados nos regulamentos dos EUA e da UE.. Os pára-choques não protegem contra colisões de velocidade moderada, porque durante a frenagem de emergência, a suspensão muda o passo de cada veículo, de modo que os amortecedores podem contornar um ao outro quando os veículos colidem. Prevenção de override e underride pode ser realizada por superfícies de pára-choques extremamente altas. Suspensão ativa é outra solução para manter o nível do veículo.
A altura do pára-choque da superfície da rodovia é importante para envolver outros sistemas de proteção. Sensores de implantação de airbag normalmente não são acionados até o contato com uma obstrução, e é importante que os pára-choques sejam as primeiras partes de um veículo a fazer contato em caso de colisão frontal, para deixar tempo suficiente para inflar as almofadas de proteção.
Zonas de esmagamento que absorvem energia são completamente ineficazes se forem fisicamente contornadas; Um exemplo extremo disso ocorre quando a plataforma elevada de um trator-reboque perde completamente o pára-choque dianteiro de um automóvel de passageiros, e o primeiro contato é com o para-brisa de vidro do compartimento de passageiros.. carro
Colisões de submersão, nas quais um veículo menor, como um sedã de passageiros, desliza sob um veículo maior, como um trator-reboque, muitas vezes resultam em ferimentos graves ou fatalidades.. O leito da plataforma de um trator-reboque típico está na altura da cabeça dos adultos sentados em um carro de passeio típico, e pode causar traumatismo craniano grave mesmo em uma colisão de velocidade moderada. Cerca de 500 pessoas são mortas dessa forma nos Estados Unidos anualmente.
Após a morte de 1967 da atriz Jayne Mansfield em um acidente de caminhão, a agência do governo americano NHTSA recomendou a exigência de um protetor traseiro, também conhecido como "Bar Mansfield", "ICC bar" ou "DOT". ) Parachoque".
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Eles não devem estar a mais de 22 cm (56 cm) da estrada. A indústria de caminhões tem sido lenta para atualizar este recurso de segurança, e não há requisitos para reparar as barras ICC danificadas em serviço. No entanto, em 1996 a NHTSA atualizou os requisitos para a estrutura traseira de prevenção contra atropelamentos de caminhões, e a Transport Canada foi ainda mais longe com um requisito ainda mais rigoroso para proteções de entrada traseira com absorção de energia e em julho de 2015 a NHTSA emitiu uma proposta para melhorar o desempenho dos EUA. requisitos para guardas de apoio.
Muitas nações européias também exigiram proteções secundárias, para mitigar colisões letais onde o carro impacta o caminhão do lado. Uma variedade de diferentes tipos de proteções secundárias laterais dessa natureza estão em uso no Japão, nos EUA e no Canadá.. No entanto, eles não são necessários nos Estados Unidos. carro
Descasamentos modestos entre as alturas dos pára-choques do SUV e a proteção da porta lateral do veículo de passageiros permitiram ferimentos graves em velocidades relativamente baixas. Ao contrário dos caminhões, os SUVs com pára-choques a mais de 22 cm da estrada são legais nos Estados Unidos, assim como os veículos com o tanque de combustível localizado atrás do eixo traseiro (ver Ford Pinto).. Nos Estados Unidos, a NHTSA está estudando como abordar essa questão a partir de 2014.
Além das interações letais, os custos de reparo de colisões de carros de passeio / SUV também podem ser significativos devido à incompatibilidade de altura. Esta incompatibilidade pode resultar em veículos sendo tão severamente danificados que eles são inoperáveis após colisões de baixa velocidade.
Regulamento
Na maioria das jurisdições, os pára-choques são legalmente exigidos em todos os veículos. Os regulamentos para pára-choques de automóveis foram implementados por duas razões para permitir que o carro sustente um impacto de baixa velocidade sem danificar os sistemas de segurança do veículo, e para proteger os pedestres de lesões.. Estes requisitos estão em conflito: pára-choques que suportam bem o impacto e minimizam os custos de reparo tendem a ferir mais os pedestres, enquanto os pára-choques para pedestres tendem a ter custos de reparo mais altos..
Embora os sistemas de pára-choques de um veículo sejam projetados para absorver a energia de colisões em baixa velocidade e ajudar a proteger a segurança do carro e outros componentes caros localizados nas proximidades, a maioria dos pára-choques é projetada para atender apenas aos padrões regulatórios mínimos..
Padrões internacionais
Os regulamentos internacionais de segurança, originalmente concebidos como padrões europeus sob os auspícios das Nações Unidas, foram agora adotados pela maioria dos países fora da América do Norte..
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Estes especificam que os sistemas de segurança de um automóvel devem ainda funcionar normalmente após um pêndulo reto ou um impacto de barreira móvel de 4 km / h (2. 5 mph) para frente e para trás, e para os cantos dianteiro e traseiro de 2. 5 cm (18 in) acima do solo com o veículo carregado ou descarregado.
Segurança pedestre
Países europeus implementaram regulamentações para abordar a questão de 270.000 mortes anualmente em acidentes pedestres / automobilísticos em todo o mundo.
Barras de touro
Pára-choques especializados, conhecidos como "bull bars" ou "roo bars", protegem veículos em ambientes rurais de colisões com animais de grande porte. No entanto, estudos mostraram que tais barras aumentam a ameaça de morte e ferimentos graves a pedestres em ambientes urbanos, porque a barra é rígida e transmite toda a força de uma colisão ao pedestre, ao contrário de um pára-choque que absorve alguma força e amassa.. Na União Europeia, a venda de barras de metal rígido que não cumprem as normas de segurança relativas à protecção de peões foi proibida.
Pára-choques fora de estrada
Veículos off-road freqüentemente utilizam pára-choques off-road de aftermarket feitos de metal de bitola pesada para melhorar a folga (altura acima do solo), maximizar ângulos de partida, limpar pneus maiores e garantir proteção adicional. Similar ou idêntico a barras de touro, os pára-choques off-road apresentam uma construção rígida e não absorvem (por deformação plástica) nenhuma energia em uma colisão, o que é mais perigoso para pedestres do que para pára-choques de plástico de fábrica. A legalidade dos pára-choques fora de estrada do aftermarket varia significativamente de país para país (de estado para estado nos EUA).
Estados Unidos
Os Estados Unidos se concentraram em proteger os consumidores dos custos de reparo, usando a legislação do governo.
Primeiros padrões 1971
Pára-choques dianteiros e traseiros em carros de plataforma de Chrysler antes (partiu, 1971) e depois (direito, 1974) o padrão de pára-choque americano 5-mph entrou em vigor. Os pára-choques de 1974 são maiores, mais pesados e montados mais longe do corpo, e não contêm mais as lanternas traseiras.
Em 1971, o NHTSA (National Highway Traffic Safety Administration) dos EUA emitiu o primeiro regulamento do país aplicável a pára-choques de automóveis de passageiros..
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Norma Federal de Segurança de Veículos Automotores. 215 (FMVSS 215), "Proteção Exterior", entrou em vigor em 1º de setembro de 1972, quando a maioria das montadoras começaria a produzir seus veículos modelo do ano 1973. O padrão proíbe danos funcionais a componentes específicos relacionados à segurança, como faróis e componentes do sistema de combustível, quando o veículo é submetido a testes de colisão a 5 milhas por hora (8 km / h) para frente e 2. 5 mph (4 km / h) para sistemas de pára-choques traseiro. Os requisitos eliminaram efetivamente os projetos de pára-choques de automóveis que apresentavam componentes de iluminação automotiva integrados, como lanternas traseiras.
Em outubro de 1972, o Congresso dos EUA promulgou a Lei de Informações e Economia de Custos de Veículos Automotores (MVICS), que exigiu que a NHTSA emitisse um padrão que proporcionasse a "máxima redução possível de custos para o público e para o consumidor".. Os fatores considerados incluíram os custos e benefícios da implementação, o efeito do padrão sobre os custos de seguro e honorários legais, a economia no tempo do consumidor e a inconveniência, bem como considerações de saúde e segurança.
Os carros de passageiros do ano modelo de 1973 vendidos nos EUA usaram projetos de variedades. Eles variavam de versões não dinâmicas com proteções de borracha sólida até projetos "recuperáveis" com amortecedores telescópicos preenchidos com óleo e nitrogênio..
As normas foram reforçadas para os carros de passageiros do ano modelo de 1974, com pára-choques dianteiros e traseiros de altura padronizada que poderiam ter impactos de ângulo a 8 km / h sem danos às luzes do carro, segurança equipamento e motor. Não havia nenhuma disposição na lei para os consumidores "cancelar" & apos; desta proteção.
Efeito regulador no design
Os carros para o mercado dos EUA estavam equipados com pára-choques volumosos, maciços, pesados e salientes, para cumprir o padrão de pára-choques de 5 milhas por hora em vigor de 1973 a 1982..
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Isso muitas vezes significava um comprimento total adicional do veículo, bem como novos projetos dianteiro e traseiro para incorporar os amortecedores de absorção de energia mais fortes.. Os carros de passageiros apresentavam painéis de enchimento flexíveis que ocultavam o espaço entre os pára-choques e a carroçaria do automóvel, fazendo com que tivessem uma "aparência massiva e bloqueada".. Uma notável exceção naquele ano foi o novo cupê AMC Matador que apresentava pára-choques "de pé livre" apenas com polainas de borracha para esconder os amortecedores retráteis..
EUA (à esquerda) e resto do mundo (à direita)
Pára-choques dianteiros na Mercedes-Benz W116 (superior), BMW E28 Série 5 (no centro), Lamborghini Countach (na parte inferior): os pára-choques dos EUA são mais volumosos e se projetam para longe da carroceria.
Todos os & apos; domestic & apos; carros tinham esse recurso, e veículos importados também foram obrigados a cumprir. Com pouquíssimas exceções, como a Volvo 240 e a Rolls-Royce Silver Shadow, os fabricantes estrangeiros só venderam esse recurso nos mercados que o exigiam, a U. e no Canadá, assim, o & apos; do resto do mundo & apos; modelos tiveram uma aparência notavelmente distinta.
Os requisitos de altura para carros americanos fizeram com que alguns modelos, como o Citro n SM, subitamente não fossem qualificados para importação para os Estados Unidos.. Ao contrário dos regulamentos internacionais de segurança, U. regulamentos foram escritos sem provisão para suspensão hidropneumática.
Padrões de dano zero 1976
Os requisitos promulgados sob o MVICS foram consolidados com os requisitos do Padrão de Segurança para Veículos Automotores Federal Número 215 (FMVSS 215, "Proteção Exterior de Veículos") e promulgados em março de 1976.. Este novo padrão de pára-choque foi colocado no Código de Regulamentos Federais dos Estados Unidos em 49 CFR 581, separado dos Padrões Federais de Segurança de Veículos a Motor no 49CFR571. Os novos requisitos, aplicáveis aos carros de passageiros do ano de 1979, foram chamados de padrão "Fase I".
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Ao mesmo tempo, uma exigência de dano zero, "Fase II", foi decretada para sistemas de pára-choque em 1980 e carros mais novos. Os requisitos mais rigorosos aplicados aos veículos modelo de 1980 a 1982; Foram necessários 5 km por hora (8 km / h) de testes de colisão dianteira e traseira e de pêndulo, e nenhum dano foi permitido ao pára-choques além de um dente de 3 8 pol (10 mm) e 3 4 pol (19 mm) de deslocamento posição original do bumper.
Amortecedor autônomo autônomo de 5 mph com amortecimento de impacto, cupê AMC Matador
Os carros "cross-over" com tração nas quatro rodas, como o AMC Eagle, foram classificados como veículos ou caminhões polivalentes e, portanto, isentos dos padrões para carros de passeio.
Redução de rigor em 1982
O recém-eleito governo Reagan havia se comprometido a usar a análise de custo-benefício para reduzir os encargos regulatórios sobre a indústria, o que impactou este padrão..
Como discutido detalhadamente em Física, antes de 1959, as pessoas acreditavam que quanto mais forte a estrutura, incluindo os pára-choques, mais seguro o carro. Análises posteriores levaram à compreensão das zonas de deformação, em vez da construção rígida que se mostrou mortal para os passageiros, porque a força do impacto foi diretamente para dentro do veículo e para o passageiro..
A NHTSA alterou o padrão dos pára-choques em maio de 1982, reduzindo para metade as velocidades de testes de colisão dianteira e traseira para 1983 e os pára-choques mais novos de 5 milhas por hora (8 km / h) para 2. 5 milhas por hora (4 km / h), e o teste de colisão de esquina acelera de 3 milhas por hora (5 km / h) a 1. Além disso, o requisito de Fase II com dano zero foi revertido para os subsídios de danos da Fase I. Ao mesmo tempo, foi estabelecido um requisito de altura do pára-choque de 16 a 20 polegadas (41 51 cm) para carros de passageiros..
A NHTSA avaliou os resultados de sua mudança em 1987, notando que isso resultou em menor peso e custos de fabricação, compensados por maiores custos de reparo..
Apesar dessas descobertas, grupos de consumidores e seguradoras depreciam o padrão de pára-choque enfraquecido..
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Eles apresentaram o argumento de que o padrão de 1982 aumentou os custos gerais do consumidor sem qualquer benefício, exceto para os fabricantes de automóveis.. Em 1986, a Consumers Union solicitou à NHTSA que retornasse ao padrão da Fase II e divulgasse informações de força abundante aos consumidores..
Uma falha de mercado é criada quando os consumidores não têm as informações para escolher carros com base em melhores / piores custos de reparo. Nos Estados Unidos, essa lacuna é ajudada pelo Instituto de Seguros para Segurança de Rodovias, que sujeita os veículos a testes de barreira de baixa velocidade (6 mph ou 9. 7 km / h) e divulga os custos de reparação. Os fabricantes de automóveis que se saem bem nesses testes vão divulgá-los.
Como exemplo, em 1990, o Instituto de Seguros para Segurança nas Rodovias realizou quatro testes de colisão em três exemplos de anos diferentes do Plymouth Horizon.. Os resultados ilustraram o efeito do
mudanças nos regulamentos de amortização dos EUA (custos de reparação cotados em dólares dos Estados Unidos em 1990):
Horizonte 1983 com amortecedores de 5 milhas por hora da Fase II: $ 287
Horizonte 1983 com Fase I 2. Amortecedores de 5 mph: $ 918
Horizonte de 1990: US $ 1.476
Canadá
O padrão dos pára-choques do Canadá, promulgado pela primeira vez ao mesmo tempo que o dos Estados Unidos, era geralmente semelhante ao regulamento dos EUA de 8 km / h (5 mph). legislação de concepção nesta área, mas não a alterou para 4 km / h (2. 5 mph) com base na Análise Custo-Benefício de 1982.
Algumas montadoras optaram por fornecer pára-choques de especificações canadenses mais fortes em todo o mercado norte-americano, enquanto outras optaram por fornecer amortecedores mais fracos no mercado dos EUA, outro obstáculo à importação privada de veículos entre os EUA e o Canadá..
No início de 2009, o regulamento do Canadá mudou para se harmonizar com os padrões federais dos EUA e os regulamentos internacionais da ECE..
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, os grupos de defesa do consumidor ficaram chateados com a mudança, enquanto os reguladores canadenses mantiveram que os 4 km / h (2. Velocidade de teste de 5 km / h) é usada em todo o mundo e é mais compatível com a proteção aprimorada de pedestres em colisões com veículos e pedestres.
Veja também
Wikimedia Commons tem mídia relacionados a pára-choques.
Segurança automóvel
Adesivo para carro
Análise de custo-benefício
Crashworthiness
Dashpot
Falha do governo
Cabeçote
Falha de mercado
Referências
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Leitura adicional
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Pára-choques traseiro com luzes traseiras integradas e um protetor de borracha
Um pára-choque é uma estrutura presa ou integrada às extremidades dianteira e traseira de um veículo a motor, para absorver o impacto em uma colisão menor, o que minimiza de maneira ideal os custos de reparo. Pára-choques de metal rígido apareceu em automóveis em 1904, que tinha uma função principalmente ornamental. Inúmeros desenvolvimentos, melhorias em materiais e tecnologias, bem como maior foco na funcionalidade para proteger os componentes do veículo e melhorar a segurança mudaram os pára-choques ao longo dos anos. Os amortecedores idealmente minimizam as diferenças de altura entre os veículos e protegem os pedestres de lesões. Medidas regulatórias foram promulgadas para reduzir os custos de reparo de veículos e, mais recentemente, para os pedestres.
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Os pára-choques eram a princípio apenas barras de metal rígidas. O primeiro pára-choque apareceu em um veículo em 1897 e foi instalado pela Nesselsdorfer Wagenbau-Fabriksgesellschaft, uma montadora checa.. A construção desses pára-choques não era confiável, pois apresentavam apenas uma função cosmética. Os primeiros proprietários de automóveis tiveram o parafuso do gancho da mola dianteiro substituído por parafusos longos o suficiente para serem capazes de prender uma barra de metal.. Fisher patenteou um suporte de pára-choque para simplificar a fixação do acessório. O primeiro pára-choque projetado para absorver impactos apareceu em 1901. Foi feito de borracha e Frederick Simms ganhou patente para esta invenção em 1905.
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