Maio Amarelo: entenda como funciona um crash test

No mês de conscientização sobre segurança no trânsito, entenda como são feitos os testes de colisão

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Iago Garcia
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Como parte do Maio Amarelo, mês dedicado à conscientização da segurança no trânsito, WM1 vai mostrar o Laboratório de Segurança Veicular da Volkswagen para conhecer todo o desenvolvimento e detalhes de um veículo até o momento do Crash Test.

Sendo a 10ª maior causa de mortes no mundo e a 7ª no Brasil, os acidentes de trânsito são combatidos com três pilares de desenvolvimento: educação, infraestrutura e segurança veicular. O último é a frente com mais ações possíveis paras as montadoras, principalmente depois dos testes de colisão como o Euro NCAP e Latin NCAP.

Desde 1996 na Europa e de 2010, na América Latina, esses protocolos de segurança foram as guias para que a indústria automotiva evoluísse o nível de proteção para os ocupantes. Atualmente, são as principais referências, avaliando todos os veículos lançados, de 0 a 5 estrelas, nos quesitos de colisão frontal, lateral e de poste, para ocupantes adultos e crianças.

No mercado brasileiro, muitos modelos à venda que receberam cinco estrelas do Latin NCAP: Chevrolet Onix e Onix Plus, Toyota Corolla, Hilux e RAV4, e Volkswagen Polo, Virtus, Golf e T-Cross – Honda HR-V e Jeep Renegade receberam 5 estrelas no protocolo de 2015, menos severo e exigente que o atual.

Pré-construção

Antes de chegar no momento do crash test, existe um processo de, em média, dois a três anos de testes e simulações sem que o modelo tenha sequer uma peça produzida. “A maior parte das simulações são feitas antes de que o primeiro protótipo seja feito. Isso nos dá mais agilidade e praticidade no desenvolvimento”, diz Luis Robles, engenheiro da Volkswagen.

Crash Test Volkswagen
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Legenda: Como funciona um crash test nos laboratórios da Volkswagen
Crédito: Iago Garcia/WM1

Todo esse processo é importantíssimo para que a espessura e o tipo dos metais da estrutura do carro, a geometria, pontos de tensão e ancoragem da carroceria sejam decididos.

Claro que o foco aqui é a segurança, mas vale lembrar que esse tipo de simulação também é usado no desenvolvimento de vários outros fatores do carro. Dos mais pequenos como luminosidade e climatização aos mais complexos como aerodinâmica e rigidez de carroceria.

Na fábrica de São Bernardo do Campo (SP), as simulações começaram em 1995, com cerca de 200 ao ano. Em 2019, o número cresceu para 15 mil simulações ao ano. Elas basicamente replicam o modelo completo a ser testado dentro de um software.

Peças, tipos de metais, velocidade, rigidez, temperatura e todas as variáveis de ambiente e construção vão para esse ambiente digital, que irá demonstrar quais serão as reações dos componentes do carros em todos os cenários de colisão estudados até hoje.

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Legenda: Protótipos são desenvolvidos após várias simulações digitais
Crédito: Iago Garcia/WM1

“Depois do modelo construído e realmente testado, conseguimos sobrepor os resultados reais com os da simulação. O índice de fidelidade, hoje, é de 90%”, destaca Fábio Russo, coordenador de Produto da Volkswagen.

Parte integral desse alto nível de proximidade do projeto virtual está no número de componentes recriados pelo programa. No desenvolvimento do Gol G3, em 1995, por exemplo, o modelo virtual tinha 155 mil elementos. Em 2008, no Gol G5, 815 mil.

No Up!, primeiro cinco estrelas da Volkswagen do Brasil, o modelo ultrapassou a marca de 1 milhão de elementos, chegando a 1,2 milhão. No modelo mais recente da marca, o SUV T-Cross, são 4 milhões de elementos. Dos painéis de porta aos pontos de solda das colunas, tudo está replicado no modelo 3D.

Adicione 4.600 simulações em mais de 25 mil horas e a receita resultará em um projeto complexo e moderno, como o da plataforma do T-Cross.

Hora da verdade

Com todas as simulações, previsões e experiências feitas, chega a hora da verdade. Os primeiros protótipos são construídos e quando chegam à produção em série, começa a bateria de provas de segurança. A Volkswagen é a responsável pelo primeiro crash test da América Latina, realizado em 1971, já na fábrica da Anchieta.

Os primeiros elementos testados são os chamados equipamentos de retenção, que garantem que o ocupante não se desloque dentro da cabine durante uma colisão: airbags e cintos de segurança.

 Carro após o teste de colisão na fábrica de São Bernardo do Campo, no ABC paulista
Legenda: Carro após o teste de colisão na fábrica de São Bernardo do Campo, no ABC paulista
Crédito: Iago Garcia/WM1

Esse primeiro teste é feito com o chamado sled, termo em inglês para trenó. A estrutura do carro, sem motor e nenhum periférico, somente com o interior, é montada sobre esse trenó. Um pistão de ar comprimido dispara a carroceria para a outra extremidade dos trilhos.

Câmeras de alta velocidade e sensores captam cada reação dos componentes dos carros e por consequência dos dummies - bonecos que simulam os passageiros e com mais de 90 canais de medição por sensores de impacto e aceleração.

Com fórmulas matemáticas que meu cérebro preferiu se omitir a tentar entender, esses sensores geram números que indicam que tipo de lesão poderia causar em um ser humano, de uma quebra de costela à morte. Não importa a altura, peso ou idade: existe um boneco para cada perfil de ocupante.

“Para encher um pneu no posto de combustível por exemplo, são 2 bar saindo da mangueira. Esse pistão lançará o carro numa pressão de 170 bar, o suficiente para simular um impacto frontal a 50 km/h”, relata Felipe Quiroga, coordenador dos testes de sled.

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Legenda: Os efeitos das colisões são analisados de várias formas e de diversos ângulos
Crédito: Iago Gargia/WM1

Tempo de detonação dos airbags, pré-tensionador dos cintos de segurança são os itens observados após o teste. Os dummies são pintados em pontos como sobrancelha, nariz e queixo para verificar o ponto de impacto entre a cabeça e o airbag e, claro, os sensores captam todas as informações dos bonecos para apontar possíveis lesões. Esse processo é o último antes da batida.

Os pedestres também recebem atenção. Todo esse processo é repetido em simulações de atropelamento. Nesse caso, as peças são programadas para baixarem o risco de fraturas de fêmur e quadril, além da batida na cabeça. O capô, por exemplo, recebe atenção no seu painel interno para absorver o impacto sem que ceda muito, a ponto do crânio entrar em contato com o bloco do motor.

O crash test

O crash test de homologação, no nosso caso o Latin NCAP, pode ser encomendado de duas formas: com o modelo lançado, a instituição responsável pelo teste compra uma unidade em qualquer concessionária e leva para o laboratório da ADAC - Automóvel Clube alemão, que desempenha papel semelhante ao Contran no Brasil -, na Alemanha, para realizar as provas.

Ou a montadora pede que o seu modelo seja testado, normalmente antes de já lançado. Nesse caso, o instituto escolhe uma unidade aleatória da série de produção e leva para o mesmo laboratório.

Mas, normalmente, quando esse momento chega, o modelo já foi testado internamente várias vezes. E nós presenciamos esta simulação no Laboratório da VW com um T-Cross. Assistimos ao teste de batida frontal com sobreposição de 40%, ou seja, simulando uma colisão de frente entre um carro a 64 km/h e outro veículo parado.

O carro é preparado de um lado do galpão, que tem o tamanho de um campo de futebol com câmeras, sensores e todos os equipamentos de medição de aceleração para captar qualquer reação fora do esperado pelos engenheiros. Do outro, uma fundação de concreto capaz de suportar qualquer impacto, segundo a VW, acomoda um quadrado de alumínio de uns 70 cm a sua frente.

Em volta, luzes de LEDs de alta tensão iluminam todos os detalhes da batida, inclusive na parte de baixo do automóvel, onde é montada uma sala com teto de acrílico para observar as reações da geometria de suspensão e do conjunto motriz.

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Legenda: Os dummies reproduzem os impactos das batidas em diferentes partes do corpo humano
Crédito: Iago Garcia/WM1

Com óculos escuros para não ser ofuscado pelas luzes de alta frequência, ouvimos uma sirene alta como um alarme de incêndio. Um cabo de aço começa a puxar o T-Cross de encontro à parede. Quatro bonecos, dois adultos e duas crianças em cadeirinhas ganham velocidade pelo largo corredor que antecede a colisão.

As luzes se acendem, o barulho do arrasto do carro cresce, a sirene para de tocar e o carro atinge a barreira. Instantaneamente, os 64 km/h viram inércia. Em 120 m, os sensores do carro detectaram o impacto, pré-tensionaram os cintos de segurança, liberaram os seis airbags e a carroceria deformou-se perfeitamente como programado durante a construção.

O barulho metálico do impacto se mistura com as detonações de airbag e os estalos de plástico e metal se quebrando, gerando um ruído, que, de tão breve e intenso, parece que ecoa eternamente nos ouvidos. A traseira é lançada para o alto e cai uns dois metros para a direita do corredor de onde veio.

Se fosse um carro com nenhuma estrela de avaliação, em uma batida semelhante, os quatro ocupantes estariam mortos. Em um três estrelas, o resultado seriam algumas horas de coma e costelas, quadril, fêmur e crânio fraturados.

Graças aos avanços na segurança, impulsionados pelos protocolos do NCAP, em um carro cinco estrelas, os quatro sairiam bem assustados, com dor de cabeça e alguns hematomas.

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Legenda: O T-Cross após a simulação: áreas deformadas conforme o projetado
Crédito: Iago Garcia/WM1

O atual protocolo do NCAP ainda inclui batidas na traseira, lateral e de poste. Todos eles são replicados pela Volkswagen na fábrica de São Bernardo.

 

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