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Buch (Monographie) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2015/1367/


Airbag für motorisierte Zweiräder

Engel, A.


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Freie Schlagwörter (Deutsch): Airbag , Betriebsverhalten , Entwicklung , Motorrad , Schlag , Sicherheit , Technologie , Zusammenstoß
Freie Schlagwörter (Englisch): Air bag (restraint system) , Collision , Development , In service behaviour , Motorcycle , Safety , Shock , Technology
Collection: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 91 Fahrzeugkonstruktion
Institut: Abteilung Fahrzeugtechnik
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Dokumentart: Buch (Monographie)
Schriftenreihe: Forschungsberichte des Bundesministers für Verkehr, Bereich Fahrzeugtechnik
Bandnummer: 8
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 1992
Publikationsdatum: 23.07.2015
Kurzfassung auf Deutsch: Airbag-Systeme können, wie frühere Untersuchungen gezeigt haben, die passive Sicherheit von Motorrädern wirksam verbessern. Der vorliegende Forschungsbericht betrachtet die Übertragbarkeit von Pkw-Airbag-Konzepten auf das Motorrad und befasst sich vor allem mit dem Problem der motorradgerechten und sicheren Auslösung des Airbags. Die Funktion des Motorradairbags unterscheidet sich von der des Pkw-Airbags in entscheidender Weise durch die Möglichkeit, die Flugbahn des Fahrers bei einem Zusammenstoß mit einem rechtwinklig vor dem Motorrad befindlichen Pkw so zu beeinflussen, dass dieser das Hindernis ohne einen harten Anprall überfliegen kann. Der Abbau der kinetischen Energie des Fahrers geschieht so nicht in der kurzen Knautschzone vor dem Kollisionsobjekt, sondern in der meist ausreichend langen Auslaufzone dahinter. Der Motorradairbag kann am vorderen Tankbereich angebracht sein. Fülltechnik und Gewebematerial können vom Pkw direkt übernommen werden; jedoch ist die Nahtführung zu verstärken, da der Motorradairbag vorwiegend auf Scherung beansprucht wird. Gravierende Unterschiede ergeben sich in der Sensierung eines Crashs, da durch das an der Telegabel geführte Vorderrad signifikante Verzögerungsanstiege des Motorrades erst sehr spät erfolgen. Es ist daher nicht möglich, wie beim Pkw den Airbag allein über Beschleunigungsaufnehmer zu zünden. Schwerpunkt des Berichtes sind daher verschiedene Vorschläge, bei heute üblichen Motorradkonstruktionen einen Crash für eine Airbagauslösung rechtzeitig und sicher sensieren zu können. Zu charakteristischen Unfall-Ereignissen werden Sensoren nach verschiedenen Wirkprinzipien geordnet vorgestellt. Nach einer technischen Bewertung erweisen sich zwei Sensorvarianten als geeignet für eine zuverlässige Zündung des Airbag; gleichzeitig kann mit einer logischen Verknüpfung ihrer Signale eine Fehlauslösung sicher vermieden werden. Die ausgewählten und näher beschriebenen Sensoren registrieren den Druckanstieg im Vorderradreifen und die plastische Verformung der Telegabel. Damit ist eine Sensierung des Aufpralls rechtzeitig möglich. Je nach Größe und Dauer der Verzögerung kann der Druck des Luftkissens verändert werden, so dass der Motorradairbag in Abhängigkeit der Fahrgeschwindigkeit nur aufpralldämpfend oder flugbahnbeeinflussend wirkt. Testprogramme zur weiteren Entwicklung von Airbagsensoren für Motorräder werden als Forschungsbedarf näher erläutert.
Kurzfassung auf Englisch: Previous studies revealed that air bag systems are an effective means of improving the passive safety of motorcycles. In this research report the possible use of motor vehicle air bag systems for motorcycles is considered concentrating especially on the reliability of the air bag inflation mechanism to meet the requirements of motorcycles. The function of a motorcycle air bag differs from that of an air bag for motor vehicles. The former is capable of affecting the rider's trajectory when colliding with a vehicle positioned right-angled to the motorcycle so that he flies over the obstacle and can avoid a hard impact. The kinetic energy of the rider is thus not dissipated in the short crush tone in front of the collision object but within the sufficiently bong tone behind it. The air bag can be attached to the front pair of the motorcycle tank. The mechanism to trigger inflation and the fabric of the bag can be the same as in the case of motor vehicle air bags. The seams should however be reinforced to withstand the shear stresses, a main stress factor in the case of motorcycle air bags. Great differences exist in the detection of a crash. The front wheel being suspended from a telescopic fork results in considerably delaying the decelerations of significance. The activation of the air bag by means of the acceleration sensor alone - as in the case of motor vehicles will not work here. The report therefore concentrates on the various possibilities of conventional motorcycle designs to detect a crash in time for safely activating the air bag. Various sensors meeting the requirements of characteristic accidents are presented and their functioning mechanism described. A technical evaluation revealed two of the sensors as capable of reliably activating the inflation of the air bag. By means of a logical signal linkage, fall activation can be eliminated. The selected sensors are described in detail. They record the rising pressure in the front wheel and the plastic deformation of the telescopic fork. This enables a timely detection of a crash. The inflation pressure of the air bag can be varied in accordance with the amount and length of deceleration so that, depending on the speed of the vehicle, it can function to attenuate the impact alone or to also influence the trajectory of the rider. Test programs to further improve motorcycle detectors to trigger the inflation of air bags are mentioned under needs for further research.