Problématique : Comment protéger les passagers d’une voiture d’une collision frontale ?

Sommaire :

I. La Collision Frontale

1. Les notions physiques subies par la voiture
2. L’incidence sur les passagers
3. Les Crash Tests

II. Les moyens de protection des passagers

1. La sécurité active
2. La sécurité passive

III. Le rôle de la structure

1. Lesmatériaux
2. La forme des matériaux
3. L’implantation

Annexes

Introduction

De nos jours, les accidents de la route sont un véritable problème de société. En 2008, 4274 personnes ont trouvé la mort sur les routes françaises.
La sécurité automobile est une grande préoccupation pour les constructeurs qui cherchent à rendre leurs véhicules de plus en plus sûrs pour l’Homme.Aujourd’hui en France, 19,3% des accidents mortels sont dus
à collisions frontales soit le pourcentage le plus élevé d’accidents mortels.

Notre étude porte donc sur la collision frontale entre deux automobiles et sur la protection des passagers dans ce type de collisions.
Dans un premier temps, nous verrons ce qu’est une collision frontale et ce qui se produit lors de celle-ci.
Ensuite, nousprésenterons les différents moyens de protection des passagers.
Pour finir, nous nous intéresserons de plus près au rôle de la structure des véhicules.

I. La collision frontale

Nous allons ici étudier les effets de la collision frontale entre deux voitures et ainsi soulever les problématiques auxquelles les constructeurs doivent répondre pour assurer la sécurité des passagers.

1. Lesnotions physiques subies par une voiture.

Lors d’une collision, les deux véhicules subissent un choc qui entraîne une dissipation énergétique, modélisée sous la forme de déformations et d’énergie sonore. En physique, la dissipation désigne le phénomène selon lequel un système dynamique (onde, oscillation…) perd de l’énergie au cours du temps. Cette perte est principalement due auxfrottements et aux turbulences. L’énergie correspondante est alors dégradée en chaleur, une forme d’énergie qui ne pourra pas être intégralement retransformée en énergie mécanique, comme l’affirme le second principe de la thermodynamique.
L’énergie cinétique est le phénomène le plus influent dans la collision car c’est à l’origine des déformations. On peut considérer l’énergie cinétiquecomme étant une sorte d’énergie potentielle liée à la vitesse de déplacement. Plus un solide se déplace rapidement, plus il accumule de l’énergie cinétique.
Pour un solide en translation rectiligne, dans le cas d’un objet se déplaçant à vitesse constante, elle est égale à la moitié du produit de la masse m du solide par le carré de sa vitesse V.

|Ec=T=½mV²|

Prenons exemple avec une Rolls Royce Phamtom pesant 2 tonnes, circulant à une vitesse de 100 km/h. L’énergie cinétique produite serait donc de 100 000 kJ.
En temps normal, le travail des freins consiste à absorber cette énergie pour ralentir le véhicule.
En cas de chocs, l’énergie cinétique accumulée est brutalement convertie en déformations (de lacarrosserie par exemple).
Celle ci ainsi que les ruptures
de pièces vont absorber l’énergie cinétique. Le travail d’absorption de l’énergie va se faire très rapidement (la durée d’un choc est d’environ 110 millièmes de secondes), la puissance mise en jeu est énorme.

Connaissant maintenant les conséquences au niveau physique lors de la collision, nous allons donc étudierles incidences sur les passagers de notre voiture accidentée.

2. L’incidence sur le passager

Ce sont en réalité deux collisions qui se produisent à quelques millièmes de seconde d’intervalle, entre le véhicule en mouvement et un obstacle, puis entre les occupants encore en mouvement et le véhicule arrêté devenu obstacle à son tour. En apparence solidaires du véhicule, les…