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Report (Bericht) zugänglich unter
URL: http://bast.opus.hbz-nrw.de/volltexte/2011/309/


Anforderungen an Helme für Motorradfahrer zur Motorradsicherheit

Demands on helmets for active safety of motorcycles

Schueler, Florian

Weitere Beteiligte (Hrsg. etc.): Adolph, Thorsten

pdf-Format:
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Freie Schlagwörter (Deutsch): Deutschland , Eigenschaft , Forschungsarbeit , Luft , Lüftung , Motorradfahrer , Richtlinien , Schall , Schutzhelm , Strömung
Freie Schlagwörter (Englisch): Air , Crash helmet , Flow (fluid) , Germany , Motorcyclist , Properties , Research report , Sound , Specifications , Ventilation
Collection 1: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 80 Unfallforschung
Collection 2: BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 83 Unfall und Mensch
DDC-Sachgruppe: Ingenieurwissenschaften
Sonstige beteiligte Institution: Institut für Rechtsmedizin und Verkehrsmedizin <Heidelberg>
Dokumentart: Report (Bericht)
Schriftenreihe: Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe F: Fahrzeugtechnik
Bandnummer: 64
ISBN: 978-3-86509-735-4
Sprache: Deutsch
Erstellungsjahr: 2007
Publikationsdatum: 07.10.2011
Bemerkung: Die Kostenpflichtige Verlagsversion des Berichtes liegt nur in digitaler Form (CD-ROM) vor.
Kurzfassung auf Deutsch: Die vorliegende Studie befasst sich mit der Untersuchung der aktiven Sicherheit von Motorradschutzhelmen. Es wurden auf einander abgestimmte Messungen in den Untersuchungsfeldern Aeroakustik, Aerodynamik, Temperaturverhalten (Belüftungssystem) und psychophysiologische Leistungs- und Befindlichkeitsparameter (Elektrokardiogramm, Elektromyogramm, elektrodermale Aktivität) sowohl in einem Windkanal und als auch in Form systematischer Fahrversuche (Messfahrten) durchgeführt. Grundsätzlich wurden die Messungen in den drei Geschwindigkeitsbereichen 80, 120 und 160 km/h mit einem unverkleideten Motorrad der Mittelklasse (650 ccm, ABS) absolviert. Untersuchungsgegenstand waren hierbei 12 unterschiedliche, entsprechend ausgewählte, aktuelle ECE-R 22.05 geprüfte Helme. Während auftretende Halskräfte mit einem Kraftmessroboter (dreiachsig) erfasst wurden, diente eine Messpuppe mit Head Acoustic Kunstkopf zur Aufzeichnung von Schalldruckpegeln Eine identische Akustikmesskette konnte in Verbindung mit In-Ear Mikrofonen bei den Messfahrten eingesetzt werden. Die psychophysiologischen Parameter wurden mittels einer mobilen, achtkanaligen Messkette und entsprechend adaptierten Modulen erfasst. Mit der gleichen Messkette wurden die Temperaturverläufe mittels sieben Temperatursensoren (davon ein Referenzwertgeber) zwischen Kopfoberfläche und Helminneren registriert. Der Helmaufbau wurde computertomographisch und zerlegend untersucht. Auf der Grundlage der Ergebnisse können folgende Empfehlungen bezüglich der aktiven Helmsicherheit gemacht werden: - Aeroakustik: Die Messungen lassen Gehör schädigende Schalldruckpegel (Maximalwerte 110 dB(A)) erkennen. - Aerodynamik: Bei einer Geschwindigkeit von 160 km/h wurden Werte für die Auftriebskraft (z-Richtung) zwischen 13 und 28 N ermittelt; für die Widerstandskraft (x-Richtung) solche zwischen 29 und 40 N. Ein akuter Bedarf an Anforderungsformulierungen wurde nicht erkennbar. Temperatur und Belüftungssystem: Maximaltemperaturen waren nicht höher als 36°C. Nur bei fünf Helmen war unmittelbar nach öffnen der Belüftung ein Kühleffekt messbar. Anhand identifizierter Funktionsdefizite und Gestaltungsfehler von Belüftungssystemen konnten Verbesserungshinweise abgeleitet werden.
Kurzfassung auf Englisch: A new active safety assessment study concerning motorcycle helmets was undertaken. Measurements in the fields of aeroacoustics, aerodynamics, temperature behaviour (ventilation system) of helmets and individual psychophysiological performance and behaviour data (electrocardiogram, electromyogram, electrodermal activity) were completed using a wind tunnel as well as by means of motorcycle test and measurement rides in public traffic. The measurements were recorded and documented generally at three speed levels of 80, 120 and 160 km/h (50, 75, 99 mph). One type of motorcycle (naked bike, midsize 650 ccm, ABS) was used in this study in which 12 different ECE-R 22.05 certified motorcycle helmets were selected as source for results. The measurement included neck forces (triaxial) using a particular force measurement dummy; sound measurements using an acoustic head dummy, whereas the sound measurement equipment with in-ear microphones was applicable to the project drivers as well. To gain results concerning individual performance and behaviour parameters, an autonomous micro-sized 8-channel central unit with adapted modules was used. The same equipment served for temperature measurements with 7 temperature sensors (reference included) fitted on the head under the helmet. The helmets were firstly analysed according to our computer tomography protocol and afterwards by doing a destructive examination. From these results recommendations were listed to optimize active helmet safety: - Aeroacoustics: The measurements (maximum values 110 dB(A)) indicate a significant danger of noise-induced ear damages. - Aerodynamics: At a speed of 160 km/h characteristic values are: for the lifting force (z-direction) between 13 and 28 N, for the resistibility force (x-direction) between 29 and 40 N. No obvious need for immediate recommendations was found. Temperature and ventilation systems: Maximum temperature did not exceed 36�°C. In only five helmets a direct cooling effect was measurable when switching the ventilation system. From identified malfunctions and design defaults of the ventilation systems considerations for an improvement could be derived.