1.
Güvenli Sürüş Nedir? Karayolu taşımacılık
sisteminin temel amacı, insanları ve eşyaları,
verimli ve güvenli olarak, bir yerden diğerine
taşımaktır. Karayolu ile (özellikle otomobillerle)
seyahat, şehirlerarası ve şehir içi ulaşımında,
hayatımıza büyük kolaylık, rahatlık ve zevk
getirmiştir. Ancak, trafik kazaları ve tıkanıklıklar
yüzünden, sürücü-taşıt-yol sisteminin işleyişindeki
bozulma, özellikle ülkemizde olmak üzere,
tüm dünyada karayolu ulaşımını çok önemli
bir sosyal problem haline getirmiştir.
Ülkemiz,
araç başına düşen kaza ve ölü sayısı bakımından
oldukça kötü durumdadır. Uluslararası Yol
Güvenliği Teşkilatı'nın 1996 istatistiklerine
göre, Türkiye'de her 10 000 araca düşen yıllık
ölü sayısı 75 iken, Fransa'da 33, Almanya'da
19, Japonya'da 15 dir (1). 1997 yılında ülkemizde
meydana gelen toplam 387 533 trafik kazasında,
5125 kişi hayatını kaybetmiş, 106 246 kişi
yaralanmış ve 860 248 465 000 000 TL 'lik
maddi hasar meydana gelmiştir (2). Bu kazaların
272 989 adedi çarpışma, 44 155 'i duran araca
çarpma, 22 692 'si sabit cisme çarpma, 14
316 'sı yayaya çarpma ve 9 555 'i devrilme,
3081 'i trene çarpma, 1815 'i hayvana çarpma,
15 563 'ü yoldan çıkma ve 367 'si araçtan
düşme şeklinde olmuştur. Trafik kazalarındaki
bu kötü bilanço, ülkemiz insanlarının bu konuda
ne kadar bilinçsiz ve eğitilmelerinin ne denli
önemli olduğunu vurgulamaktadır.
Trafik
kazası, karayolunda hareket halinde olan bir
veya birden fazla taşıtın karıştığı, ölüm
veya yaralanma ve maddi hasarla sonuçlanan
olay olduğuna göre, her ne sebeple ve hangi
kusurlarla olursa olsun, trafik kazaları taşıtlarla
yapılmaktadır. Bu yüzden, taşıt tasarımcıları
öncelikle kazaların önlenmesi ve bu mümkün
olmadığı takdirde kaza sonrası kayıpların
azaltılması için, taşıt üzerinde alınabilecek
koruyucu önlemler konusunda yoğun çaba harcamaktadırlar.
Bu çalışmada, trafik kazalarını ve kaza sonrası
kayıpları azaltmak amacıyla taşıtlarda uygulanan
ve uygulanması yararlı görülen sistemler tanıtılarak,
değerlendirilmiştir.
2.
Trafik Güvenliği Trafik güvenliği, Şekil
1 'de de açıklandığı gibi, çevre, taşıt ve
insanın etkileşimi sırasında ortaya çıkabilecek
muhtemel sorunları, çözüm önerilerini ve geliştirilen
yöntemleri içeren çok yönlü bir konudur.
2.1
Yol Yolun geometrisi, yapım
kalitesi ve bakımı, geçit ve kavşakların varlığı
ve kullanışlılığı, trafik kontrol ve işaretlerinin
yerleri, sürekliliği ve görünürlüğü ve sürüş
ortamlarının çeşitliliği, sürücü performansını
ve taşıt tasarımını etkileyen önemli faktörlerden
bazılarıdır. 1997 yılı istatistiklerine göre,
ülkemizde meydana gelen trafik kazalarındaki
kusurların 28 'i (% 0,03) yol kusurlarından
kaynaklanmıştır (2).
2.2 İnsan
Sürücü psikolojisi üzerinde
yapılan ilk araştırmalar, sürekli kaza yapanların
problemin sadece küçük bir bölümünü oluşturduğunu,
kazalara karışanların büyük çoğunluğunun sadece
bir kaza yapanlardan oluştuğunu göstermektedir
(3). Bu sonucu doğuran en önemli sebepler,
normal sürücünün yanlış karar verme veya yanılmaları
ile sürücünün yeteneklerini aşırı yükleyen
diğer faktörlerdir. Bilindiği gibi kazalar,
beklenmeyen, planlanmamış olaylardır.
Şekil 1 Trafikteki güvenlikle ilgili
terimler ve etkileyen faktörler(4)
Kazaların muhtemel nedenleri, başta
eğitim noksanlığı olmak üzere, karşı karşıya
olunan riskin yeterince farkında olunamayışı,
yorgunluk, hayal kurma, dikkatsizlik, ihmalkârlık,
vurdumduymazlık, konsantrasyon bozukluğu ve
kurallara gereken önemin verilmeyişi şeklinde
özetlenebilir. 1997 yılı istatistiklerine göre,
ülkemizde meydana gelen trafik kazalarındaki
kusurların 649 955 'i (% 97,3) sürücülerin kişisel
hatalarından kaynaklanmıştır (2). Bu nedenle,
güvenli ve verimli bir trafik düzeninin sağlanması
için çözümlenmesi gereken esas problem, çeşitli
ve çok sayıdaki taşıt kullananların eğitimidir.
2.3 Taşıt
Teknolojik gelişmelere paralel olarak,
günümüz taşıtlarıyla ilgili geliştirme
ve araştırma çalışmalarının aşağıdaki
konularda yoğunlaştığı görülmektedir (5):
Teknolojik buluşlara bağlı olarak performans,
yakıt ekonomisi, çevre koruma, güvenlik,
konfor ve güvenilirlik gibi bütün klasik
fonksiyonların daha da geliştirilmesi,
Elektronik, alternatif malzeme, yeni
deney ve imalat yöntemleri gibi yeni teknolojilerin
geliştirilmesi,
Otoyolların tıkanması, şehirlerdeki hava
kirliliğinin artması gibi trafik problemlerine,
uzun süreli sürekli çözümlerin üretilmesi.
Trafik
kazalarının çok düşük bir yüzdesi taşıt kusurlarından
kaynaklansa da, insan hayatı çok önemlidir.
1997 yılı istatistiklerine göre, ülkemizde
meydana gelen trafik kazalarındaki kusurların
2725 'i (% 0,40) araç kusurlarından kaynaklanmıştır
(2).
Otomotiv
firmaları, daha güvenli taşıt üretme çabasının
oluşturduğu olumlu rekabetle, sürücü ve yolcuların
güvenliğine giderek daha fazla önem vermekte,
daha güvenli taşıtı elde etmek üzere çaba
harcamaktadırlar.
Taşıt tasarımcılarının,
karşılaştırılabilir taşıt karakteristikleri
elde etmek üzere dikkate almaları gereken
verilerden bazıları, sürücülerin duygusal,
algılama, motor, yorumlama gibi, yetenekleridir.
Yolların özellikleri de taşıt tasarımını etkileyen
özelliklerdendir. Bunlara ek olarak, sosyal,
estetik, yasal, ekonomik ve güvenlik gibi
faktörler de taşıt tasarımını etkilemektedir
(6).
Hemen
her taşıt için neredeyse standard sistem haline
gelen frenlemede tekerlek kilitlenmesini önleyici
sistemler (ABS - Anti Blocking System), devrilmeyi
önleyici sistemler (ROPS - Roll Over Protection
System), hava yastıkları, emniyet kemerleri,
enerji yutucu kasalar, uzay kafes sistemine
göre yapılmış yolcu kabinleri, tamponlar,
güçlendirilmiş tavanlar, pedallar, boyunluklar,
rahat koltuklar, çelik barlar, gizlenmiş yağmur
olukları ve cam silecekleri, çarpmayla katlanabilen
dış aynalar, keskin olmayan köşeler, ticari
taşıtlardaki yanal koruyucular, güvenlikle
ilgili çalışmaların günümüzde uygulamaya konulmuş
sonuçlarından bazılarıdır.
Taşıtlarda
bulunan güvenlik elemanları, herhangi bir
kaza ihtimali öncesinde kazanın oluşumunu
önleme görevi yapan 'aktif güvenlik' ve kazadan
sonra yaralanma ve ölümleri en az düzeye indirme
görevi yapan 'pasif güvenlik' güvenlik elemanları
olmak üzere iki grupta değerlendirilmektedir.
2.3.1 Aktif
Güvenlik Aktif güvenlik, sürücünün
kazadan kaçınması için, taşıtın kumanda ve
frenleme yetenekleriyle, bilgilendirme sistemleri
ve ergonomik olarak yerleştirilmiş kumandalarını
kapsar. Kaza ihtimalinin azaltılması ya da
araçların kaza oluşumuna daha az yol açacak
biçimde yapılandırılması, araca daha çok aktif
güvenlik elemanlarının ilavesiyle mümkündür.
Aktif güvenlik elemanları, herhangi bir kaza
ihtimali öncesinde, kazadan korunmak için
devreye giren veya devrede olan güvenlik elemanlarıdır.
Aktif güvenlik aşağıdaki alt başlıklarda incelenebilir.
2.3.1.1
Sürüş Güvenliği Sürüş güvenliği, tekerlek
süspansiyonu, yaylanma, yönlendirme ve frenleme
yetenekleri bakımından, uyumlu süspansiyon
tasarımının sonucudur ve en avantajlı dinamik
taşıt davranışını yansıtmaktadır.
Günümüzün
modern taşıtlarının direksiyon sistemleri,
beklenmeyen yönlendirme düzeltmeleri olmaksızın
taşıtın kolay ve güvenli olarak yönlendirilmesini,
direksiyon serbest bırakıldığında da tekerleklerin
tekrar düz duruma gelmesini sağlayabilmektedir.
Yönlendirme
kararlılığı konusunda yapılan bir başka çalışma
ise, dört tekerlekten yönlendirmedir. Arka
tekerleklerin, yüksek hızlardaki ani yön değişikliklerinde
ve virajlardaki aşırı yönlendirilmesini önlemek
üzere, 1 - 2 derece kadar yönlendirilmesi
gerekmektedir. Bu küçük dengeleme, tutunma
sınırına doğru önemli bir güvenlik rezervi
sağlamaktadır (5).
Normal
kullanımda taşıtı güvenli ve düzgün bir şekilde
yavaşlatmak veya durdurmak üzere kullanılan
servis frenleri, kaza riski olan durumlardaki
acil frenleme (panik frenlemesi) durumlarında,
taşıtı en kısa mesafede, doğrultu ve yönlendirme
kararlılığı kaybolmadan durdurabilmelidir.
Günümüzün modern taşıtlarında, kaygan satıhlardaki
acil frenleme dahil, frenlemenin mümkün olan
en kısa mesafede, doğrultu ve yönlendirme
kararlılığı kaybolmadan başarılması için,
tekerlek kilitlenmesini önleyici sistemler
(örneğin, ABS) kullanılmaktadır. Bu sistemlere,
sistemin daha da geliştirilmesiyle, çekiş
kontrol yeteneği (anti-spin) de kazandırılabilmekte
ve herhangi bir veya bir çift tekerleğin (ön
veya arka) çekiş sırasında kayması halinde,
kayan tekerlek veya tekerleklerin frenlenerek,
kaymalarının en aza indirilmesi sağlanabilmektedir.
2.3.1.2
Şartlara Bağlı Güvenlik Şartlara bağlı güvenlik,
titreşim, gürültü ve iklim koşullarına bağlı
olarak, araçtakilerin streslerini azaltmak
yoluyla, trafikteki yanlış manevra ihtimalini
azaltmada önemli bir faktördür.
Tekerlekler
ve tahrik elemanları tarafından üretilen ve
1 den 25 Hz 'e kadar olan titreşimler (titretme,
sallama, vb.), araçtakilere, gövde, koltuklar
ve direksiyon yoluyla ulaşmaktadır. Bu titreşimler,
yön, genlik ve sürelerine bağlı olarak az
veya çok etkilidir.
Koltuklar,
sürüş yorgunluğunu olabildiğince hissettirmeyecek
biçimde tasarlanmalıdır.
Taşıtın
içindeki veya çevresindeki rahatsızlık verici
gürültüler, iç kaynaklardan (motor, transmisyon,
tahrik şaftları, akslar) veya dış kaynaklardan
(tekerlek/yol gürültüleri, rüzgar gürültüleri)
kaynaklanabilir ve hava ya da taşıtın gövdesi
yoluyla iletilirler. Taşıtlardaki gürültünün
azaltılması çalışmaları, bir yandan daha sessiz
çalışan elemanların geliştirilmesi ve gürültü
kaynaklarının izolasyonunu (örneğin motorun
ses yalıtıcı kılıf içine alınması), diğer
yandan da gürültünün yalıtkan veya ses önleyici
malzemelerle sönümlenmesi konularında olmaktadır.
Taşıtın
içindeki hava koşulları ise, esas olarak,
dış havanın sıcaklığı ve nemi ile yolcu mahallinden
geçen havanın debisi ve basıncı tarafından
etkilenmektedir. Günümüzün modern taşıtlarında,
iklimlendirme (air conditioning) sistemleri
kullanılarak, sürücü ve araçtaki yolcuların
bu koşullardan olumsuz yönde etkilenmeleri
önemli ölçüde giderilmiştir.
Taşıtın
içindeki hava koşulları ise, esas olarak,
dış havanın sıcaklığı ve nemi ile yolcu mahallinden
geçen havanın debisi ve basıncı tarafından
etkilenmektedir. Günümüzün modern taşıtlarında,
iklimlendirme (air conditioning) sistemleri
kullanılarak, sürücü ve araçtaki yolcuların
bu koşullardan olumsuz yönde etkilenmeleri
önemli ölçüde giderilmiştir.
2.3.1.3
Duyulara Bağlı Güvenlik Sürücü, kendisine çevreden
sürekli ve kararlı bir biçimde ve genellikle
görsel yolla gelen bilgi akışı içerisinde
ilerlemek durumundadır. Duyulara bağlı güvenliği
iyileştirmek üzere, taşıt üzerinde yapılan
çalışmalar özellikle üzerinde yoğunlaşmıştır:
Aydınlatma ve ışıklı uyarı ekipmanları,
Ses uyarı elemanları,
Doğrudan veya dolaylı görüş.
Aydınlatma
ve ışıklı uyarı ekipmanlarından olan farlar,
sinyaller, fren lambaları, sis farları, park
lambaları, cam ve far silecekleri, vb. ile
ses uyarı elemanları, güvenlik standardlarına
uygun olmalıdır.
Cadillac'ın
uyguladığı ultrasonik park yardımcısı, taşıt
geriye giderken karşılaştığı, arka tampondan
150 cm uzaklığa kadar ve 25 cm den yüksek
oan sabit objelere karşı sürücüyü uyarmakta
ve muhtemel kazaların önlenmesine yardım etmektedir
(7).
Görüşle
ilgili daha fazla güvenlik için, gösterge
panosundaki bilgilerin doğrudan görüş alanına
getirilmesi amacıyla, HUD (Head-Up-Display)
görüntü yansıtma sistemleri geliştirilmekte,
böylelikle göz yükseltisinin, yol ile gösterge
panosu arasında aşağı yukarı değiştirilmesi,
gözün uzak ve yakın mesafelere odaklanması
gerekmemektedir (5). Taşıtın arkasındaki trafiğin
izlenmesi için kullanılan iç ve dış dikiz
aynalarının yerine, bu izlemenin daha verimli
yapılabilmesi için, kamera ve monitör kullanımı
konusunda çalışmalar da yapılmaktadır. Cadillac'ın
uyguladığı infrared teknolojisi, taşıtın farlarının
aydınlatma alanının ilerisinde veya karşıdan
gelen taşıtların farlarının aydınlatma alanının
arkasında kalarak görünmeyen nesnelerin ısıl
enerjilerini algılayarak video görüntüsüne
dönüştürmekte ve erken görüş sayesinde muhtemel
kazaların önlenmesine yardım etmektedir (7).
Gösterge panosuna, önümüzdeki yıllarda, mesafe
uyarı göstergesi, önemli trafik yönlendirme
haber göstergesi, uydu iletişim sistemleri,
vb. eklenmesi de gündemdedir.
2.3.1.4
Kullanım Güvenliği Sürücünün daha az strese
girmesi ve buna bağlı olarak yüksek dereceli
sürüş güvenliğinin sağlanması, sürücü mahallinde
yer alan kontrol elemanlarının en uygun biçim
ve konumda tasarlanması ve bunun sonucu olarak
taşıtın kolay kumanda edilmesiyle mümkündür.
Sürüş
güvenliğinin sağlanması konusunda yapılan
yeni bir çalışma, güvenli takip mesafesinin
korunmasıyla ilgili, "oto radar sistemi" dir
(8). Bununla, uzun yolculukların daha az yorucu
olması, sürücüleri yoran ve kaza riskinin
yüksek olduğu alacakaranlık ve yağışlı havalardaki
araç kullanımı da kolaylaşmaktadır. Radar
sistemi, aracın önünde 8° genişliğinde ve
150 m boyundaki koni biçimli bir alanın içerisinde
bulunabilecek 30 kadar nesneyi algılayabilmekte
ve önceliği en yakındaki nesneye vererek,
hız ve mesafe bilgilerini kaydetmektedir.
Daha hızlı taşıtlar sorun oluşturmadığından
(sollayan araçlar da hızlıdır), sadece aynı
hızdaki ve daha yavaş taşıtlar dikkate alınmaktadır.
Oto radar sistemini kullanan taşıt, sollama
şeridine çıkıncaya kadar hızlanamamaktadır.
Sistemde otoyol için belirlenmiş olan güvenli
takip mesafesi, 100 km/h hızla seyreden taşıtlar
için 50 m dir. Benzer bir sistem Mercedes
tarafından da uygulanmaktadır (9).
Mecedes'in yakınlık
kontrol (Proximity Control) sisteminde, taşıtın
ön ızgarasının içine yerleştirilen küçük bir
radar sensörü, yaklaşık 120 m mesafe içerisinde
ilerleyen taşıtları algılayarak, iki taşıt
arasındaki mesafeyi ve taşıtların bağıl hızlarını
saniyenin kesirlerinde hesaplamaktadır. Sistem
35 ... 150 km/h hızlar arasında çalışmaktadır.
Radar ışınları çok kısa bir sürede gidip geldiğinden,
sistem öndeki taşıtın hızındaki ani değişikliği
algılayabilmekte ve frenleme ile buna uygun
yavaşlama sağlamaktadır. Koşullar bilgisayarın
başa çıkamayacağı kadar çok riskli hale geldiğinde
ise, sürücüyü frenleme yapması için uyarmaktadır.
2.3.2 Pasif
Güvenlik Pasif güvenlik, bir kaza
ile karşılaşılması durumunda, kazanın olumsuz
sonuçlarını olabildiğince azaltmak amacıyla
yapılan bütün yapısal ve tasarım özelliklerini
kapsamaktadır. Pasif güvenliği aşağıdaki alt
başlıklarda incelemek mümkündür.
2.3.2.1
Dış Güvenlik "Dış güvenlik" terimi,
taşıt tarafından çarpılan yayalar, bisiklet
ve motosiklet sürücülerinin yaralanmalarını
en aza indirmek için taşıta kazandırılması
gereken tüm tasarım özelliklerini kapsar.
Dış güvenliği belirleyen başlıca faktörler;
Taşıt gövdesinin deformasyon davranışı
ve
Taşıtın dış biçimidir.
Buradaki
temel amaç, taşıtın dış kısmının birinci dereceden
çarpışmayı (taşıtın dışındaki kişileri ve
taşıtın kendisini içeren çarpışma) en aza
indirecek biçimde tasarlanmasıdır.
Taşıt
tarafından çarpılan yayalardaki en ciddi yaralanmalar,
taşıtın ön tarafının çarptığı kişilerde görülmektedir.
İki tekerlekli taşıtlar ve binek otomobillerini
içeren kazaların sonuçları, binek otomobillerinin
tasarımında dikkate değer doğal enerji bileşenleri
kullanılması, yüksek koltuk pozisyonu ve temas
noktalarının genişletilmesiyle çok az da olsa
iyileştirilebilmektedir. Binek otomobillerine
uygulanan bu tür tasarım özelliklerinden bazıları
şunlardır:
Hareket edebilir ön farlar,
Gizlenmiş, durabilir cam silecekleri,
Gizlenmiş yağmur olukları,
Gizlenmiş kapı kolları,
Katlanabilir yan dikiz aynaları,
Esnek tamponlar.
Trafikte
çok çeşitli boyut ve özellikteki taşıtlar
bir arada seyretmek durumunda olduğundan,
hafif ve ağır taşıtlar arasında kazaların
olması da kaçınılmazdır. Bu taşıtlar arasındaki
kütle, boyutlar ve yapısal katılık farklılıkları
nedeniyle küçük taşıtların aleyhine olan dengesizliğin
sonucu olarak, hafif taşıtların hasar riski
daha yüksek olmaktadır.
Tasarımla ilişkili dış
güvenliği geliştirmek amacıyla ticari taşıtlara,
ön ve arkadakilere ilave olarak, Şekil 2'de
görüldüğü gibi yanal koruyucu saptırma elemanları
yerleştirilerek; küçük taşıtların, motosiklet,
bisiklet sürücülerin ve yayaların bu taşıtların
altına girmeleri önlenmeye çalışılmaktadır.
2.3.2.2 İç Güvenlik
"İç
güvenlik" terimi, bir kaza durumunda, taşıtın
içerisindeki kişilere etki eden ivme ve kuvvetleri
en aza indirecek, onlara yeterince hayati hacim
sağlayacak ve kazadan sonra onları taşıtın dışına
çıkarmada kritik öneme sahip elemanların çalışmasını
garanti edecek önlemleri kapsar. Taşıtın içerisindeki
kişilerin güvenliğini etkileyen önemli faktörler
şunlardır:
Taşıt gövdesinin deformasyon davranışı,
Yolcu kabininin dayanımı, çarpışma sırasında
ve sonrasındaki hayati hacmin büyüklüğü,
Engelleme sistemi,
Çarpma alanları (taşıtın iç kısmı),
Direksiyon sistemi,
Taşıtın içindekilerin kurtarılması,
Yangından korunma.
İç güvenliğin
önemini vurgulamak amacıyla, sabit bir duvara
80 km/h hızla çarpan bir otomobildeki yaklaşık
0,15 saniye süren bir kaza sırasında cereyan
eden olaylar önek olarak verilmiştir (10).
0,026. s : Ön tamponlar araca gömülür. Araç,
ağırlığının 30 katı kadar bir kuvvetle frenlenir.
Eğer emniyet kemeri ve hava yastığı kullanılmıyorsa,
taşıttaki yolcular kabin içerisinde 80 km/h
hızla hareketlerine devam ederler.
* 0,039. s : Sürücü, koltuğu
ile birlikte 15 cm öne fırlamıştır. * 0,044. s : Sürücü, göğüs
kafesiyle direksiyona çarpar. * 0,050. s : Taşıt ve içindekiler
üzerine etkiyen yavaşlatıcı * ivme, ~80 g (g: yerçekimi
ivmesi, 9,81 m/s2) ye ulaşır, (uçuş simülatörlerinde
yapılan denemelerde 6 g'lik bir ivmenin etkisinde
kalan bir pilotun yüzündeki tüm etlerin geriye
doğru çekildiği, kemiklerinin fırladığı görülmüştür).
Yani, taşıt ve içindekilerin üzerine, ağırlıklarının
~80 katı kadar kuvvetler etki etmektedir.
* 0,068. s : Sürücü, ~9
tonluk bir kuvvetle gösterge paneline çarpar.
* 0,092. s : Sürücü, yanındaki
yolcu ile birlikte, aynı anda kafasını ön
cama çarpar. Sürücünün yanındaki yolcu, bu
çarpma sonucunda kafasından ölümcül bir yara
alarak dışarıya fırlar. * 0,100.
s : Direksiyon simidi tarafından tutulan sürücü,
tekrar aracın içine düşer. O anda ölmüştür.
* 0,110. s : Araç yavaşça
geri çekilmeye başlar. * 0,113. s : Sürücünün
arkasında oturan yolcu (emniyet kemeri yoksa),
sürücünün seviyesine kadar yükselir ve kafasıyla
ona sert bir darbe yaparken, aynı anda kendisi
de ölümcül biçimde yaralanır. * 0,150. s : Cam ve çelik
parçaları yere düşer, tekrar sessizlik egemen
olur. Görüldüğü gibi,
0,2 saniyeden daha kısa bir süre içerisinde
her şey bitmektedir. Ortaya çıkan enerjinin,
1 ton ağırlığındaki bir otomobili, yaklaşık
30 m yukarıya fırlatabilecek boyutlarda olduğu
ifade edilmiştir.
Sürücü ve yolcu
sınırlama sitemlerinin amacı, çarpışma anında
sürücü ve yolcunun araç iç parçalarına çarpmasını
engellemek ve herhangi bir dış ve iç yaralanmaya
sebebiyet vermemek üzere hareketlerini sınırlamaktır.
Bu amaçla, özellikle elastiki ve plastik uzama
kapasiteli modern emniyet kemerleri ve bunlarla
birlikte kinematik hava yastıkları kullanılmaktadır.
Emniyet kemerlerinin
güvenlilik ve verimlilikleri gerçek kazalarda
kanıtlanmış olmakla birlikte, geliştirilmeleri
henüz tamamlanmamıştır. Çarpışma anında kemerlerin
gerilmesi ile optimum koruma elde edilmektedir.
Gevşek emniyet kemerlerinde, kemer gerilene
kadar kullananların hareketleri engellenememektedir.
Klasik emniyet kemerlerinin, yapılarından
kaynaklanan ve etkinliklerini sınırlayan şu
eksiklikleri bulunmaktadır:
Emniyet kemerine
bir çekme bırakma hareketi uygulandığında,
bu hareket, kayışın bobin üzerine yığılmasına
neden olabilir. Ciddi darbe anında kayış kilitlense
de, sürücü kayış sıkışana kadar öne doğru
hareket eder. Dolayısıyla gereksiz yere sürücünün
kafasının direksiyon ve gösterge paneline
yaklaşmasına izin verir.
Belirli bir
rahatlığı sağlamak amacıyla, vücut ve kayış
arasında bir miktar boşluk bırakmak kaçınılmazdır.
Bu boşluğun etkisi, 1 no'lu maddeyle aynıdır.
Klasik emniyet kemeri sistemleri
kullanıcılar tarafından çalıştırılırken, Şekil
3 'te görülen ön gergili otomatik sistemler,
yolcu müdahalesi olmaksızın birkaç milisaniyede
fonksiyonel hale gelirler. Yeterli düzeyde
bir ön darbe sırasında, genellikle orta konsol
içine yerleştirilmiş olan elektronik beyin,
ön koltukların emniyet kemerini sıkıştıran
ön gerdirme mekanizmasını (Şekil 4) harekete
geçirir ve üç noktadan sınırlayan sistem otomatik
olarak geri çekilerek optimum koruma sağlanır.
Emniyet kemerleri tek elle bağlanıp, çözülebilmelidirler.
Şekil 4 Ön gergili emniyet kemeri gerdirme
sistemi (12)
Şekil 5 'teki
eğriler, % 5, % 50 ve % 95 lik test mankenleri
(dummy) ile yapılan çarpma testleriyle belirlenmiş
yolcuların kinetik enerjilerinin değişimini
göstermektedir. Yolcuların kinetik enerjilerinin
bağıl hızın karesinin fonksiyonu olması nedeniyle,
koruyucu sınırlayıcıların kazanın ilk anlarında
uygulanmasının avantaj sağladığı ifade edilmektedir
(13). Elektronik beyinin sarsıntılardan etkilenmeyecek
biçimde düzenlenmesiyle, taşıt ivmelenirken
meydana gelebilecek gerilme önlenebilmektedir.
Bu ise, özellikle yüksek hızdaki çarpma durumlarında
çok büyük önem kazanmaktadır.
Şekil 5 Çarpma sırasında
yolcuların kinetik enerjilerinin değişimi
(13)
Günümüzde kullanılmakta
olan gerilmesi sınırlandırılmış emniyet kemerleri,
çarpışma sırasında araç hızının aniden sıfıra
düşmesi sonucunda, ön koltuklarda oturanların
göğüs ve kalçalarının emniyet kemerlerinin
sıkmasından çok fazla etkilenmemeleri için,
oluşan kuvveti sınırlayan ve kısa bir zaman
aralığına yayan sarma/kilitleme sistemiyle
donatılmaktadır (12).
Hava yastıkları,
emniyet kemerlerini tamamlayıcı olarak geliştirilen
pasif güvenlik elemanlarıdır, Şekil 6. Sistem,
aracın yavaşlama ivmesini hesaplayan kendi
elektronik beyni tarafından yönetilir.
Şekil
6 Sürücü ve yolcu hava
yastıkları (11)
Elektronik beyin, yeterli düzeyde
bir ön darbe olduğunda, sürücü için direksiyon
simidi içine, sürücünün yanında oturan yolcu
için de torpido gözüne yerleştirilmiş olan
ve her ikisinin kafalarını koruyacak biçimde
şişen hava yastıklarını harekete geçirir.
60 litrelik bir hava yastığının dolma süresi
yaklaşık 40 ms dir.
Yolcu sınırlama
sitemlerinin önemli bir parçası da, çarpışma
sırasında vücudun alt kısımlarının enerjisinin
absorbe edilmesi için kullanılan diz yastığıdır.
Ayrı diz yastığı, sistemin karmaşıklaşmasına
ve fiyat artışına yol açtığından, daha ucuz
ve basit bir çözüm, Şekil 7 'de görüldüğü gibi,
aşağıya monte edilen yolcu hava yastığı (LMPAB)
sistemine bir diz yastığı eklenerek elde edilmiştir
(13).
Şekil 7 Diz yastığı
eklenerek geliştirilmiş yolcu hava yastığı
(13)
Hava yastığı
ve emniyet kemerinin tek başına ve birlikte
kullanılmaları durumundaki yaralanma riskleri,
hava yastığıyla % 18, emniyet kemeriyle %
42, ikisinin birlikte kullanılmaları durumunda
ise, % 46 kadar azalmaktadır (15).
Yeni model
taşıtlarda, yanal çarpmalara karşı koruma
sağlayan yanal hava yastıkları veya Şekil
8 'de görüldüğü gibi, şişirilebilen koruyucu
yan hava perdeleri de kullanılmaya başlamıştır.
Yanal hava yastıkları, sürücü ve yolcunun
kolunun yastıkla kapı arasında sıkışma riskini
de önleyecek biçimde düzenlenmektedir.
Şekil 8 Koruyucu yan
hava perdeleri (16)
Boyun
kırılması gibi, arkadan çarpmalardaki darbe
hasarlarını azaltmak üzere kafayı destekleyen
boyunluklar kullanılmaktadır. Hasar riskini
daha da azaltmak amacıyla, Opel tarafından,
kaza sırasındaki işleyişi Şekil 9'da açıklanan
aktif boyunluklar kullanılmaya başlamıştır (17).
Şekil 9 Aktif boyunluk (17)
Volvo,
arkadan çarpmalarda görev yapan bir koruma
sistemini (WHIPS - whiplash protection system)
Mayıs 1999'dan itibaren uygulamaya almıştır.
Arkadan çarpmalarda sistemin koltuğu gövdenin
geriye doğru hareketini izlemektedir. Böylelikle,
gövdenin üst kısmı ile kafa birlikte ve paralel
olarak hafifçe ve dengeli bir biçimde geriye
doğru gideceğinden, gövdedeki gerilmeler azaltılmaktadır.
Koltuğun arkası daha sonra geriye/aşağıya
doğru alçaltılarak, geriye fırlamaya ve tehlikeli
kırbaçlama hareketinin riskine karşı gelmektedir
(16).
2.3.2.3
Taşıt Gövdesinin Deformasyon Davranışı Amerika'da
1966 yılında yürürlüğe giren Motorlu Taşıtlar
Güvenlik Kanunu'ndan sonra, bir dizi yasal
kısıtlamalar getirilmiştir. Bunlardan en iyi
bilineni, bir otomobilin sabit bir bariyere
48.3 km/h (30 mil/h) hızla önden çarpması
durumunda, yolcuların hayati tehlike oluşturacak
boyutta yaralanmamaları şartıdır. Model onayının
alınması yapılan çarpma testleri ve diğer
testlerde karşılanması zorunlu olan şartlar
aşağıda açıklanmıştır(5):
Baş yaralanma kriteri (HIC - Head Injury
Criterion); Baş yaralanma kriterinin belirlenmesinde
baş ivme değerleri kullanılmaktadır ve müsaade
edilebilir maksimum ivme değeri HIC <
1000 m/s2 değeriyle sınırlandırılmıştır.
Bacak yaralanma kriteri; kalçaya etki
eden kuvveti 10 kN olarak sınırlandırılmıştır.
Diğer genel şartlar şunlardır (5):
Yakıt deposunda sınırlı sızıntı olabilir,
Çarpma sırasında kapılar açılmamalıdır,
Çarpmadan sonra kapılar yeterince açılabilmelidir,
Ön camın koruduğu bölgeye taşıt parçaları
girmemelidir,
Direksiyon simidinin yatay kayma miktarı,
< 10 cm olmalıdır,
Yolcu mahallindeki kapaklar açılmamalıdır,
Hayati hacim boyutları küçülmemelidir.
Bu şartların tamamlayıcısı
olarak, darbe durumunda enerji absorbe edebilme
özelliği bulunan ön yapı, belirli ve olabildiğince
düzgün bir yavaşlama ivmesine sebep olmalıdır.
Yolcu bölümü ise, mümkün olabildiğince sağlam
ve şekil değişimine karşı dirençli olmalıdır.
Eskinin ağır gövdeleri yerine, günümüzde uzay
kafes (SF-space frame) sistemine göre üretilmekte
olan yüksek dayanımlı profillerden yapılan
hafif gövdeler ve çarpışma anındaki darbe
kuvvetinin yolcu kafesine ulaşmadan sönümlenmesi
için eklenen ön deformasyon kuşakları, Şekil
10'da da açıklandığı gibi, çarpışma anındaki
kuvvetleri önemli ölçüde absorbe ederek hayat
kurtarıcı bir fonksiyon üstlenmektedir.
Şekil 10 Uzay kafes
hafif gövde ve darbenin sönümlenmesi
Çok sayıda eşitliğin
çözülmesini gerektirdiğinden, taşıt gövdesinin
deformasyon ve enerji absorbe etme davranışı
bilgisayar sümülasyonları ile analiz edilmektedir.
Bunun için, şasi ve tüm gerekli elemanları
dahil, taşıt gövdesinin binlerce elemana bölündüğü
sonlu elemanlar yöntemi kullanılır. Öncelikle
önemli elemanlar incelenir.
Şekil 11 Akordeon biçiminde
deformasyon (5)
Örneğin, uzunlamasına
darbe sönümleyici kirişlerin Şekil 11'de görüldüğü
gibi akordeon biçiminde deforme olması durumunda
absorbe ettiği enerji, eğilmesi halinde absorbe
ettiği enerjiden daha fazladır. Bu ise, kirişin
uygun tasarımı, levha kalınlığı, kesit biçimi
ve yolcu kabini ile taşıtın ön kısmına tutturulma
biçimi gibi faktörlere bağımlıdır.
Direksiyon sütununun
üst ucunun arkaya doğru maksimum yer değiştirme
miktarı yasal olarak sınırlandırılmıştır.
Uzunlamasına ve yanal çarpmalarda deforme
olabilmesi için, direksiyon millerinin alt
kısımları katlanabilir üniversal mafsallı,
muhafazaları yarıklı veya körüklü vb. yapılmaktadır.
Karşıdan çarpmalarda
sürücünün ayağındaki baskıyı ve muhtemel bacak
hasarlarını azaltmak üzere pedal serbest bırakma
sistemleri (PRS - pedal release system) kullanılmaktadır
(17). Yolcu tutucu sistemler de ergonomik
olarak tasarlanmalıdır.
Kaza sonrasında
taşıtın yanma riskini azaltmak için yakıt
deposunu korumak üzere ön deformasyon sacı
kullanılmakta, yakıt boruları deformasyon
bölgesi dışına alınmakta, ayrıca, yolcu bölümündeki
yangın tehlikesini azaltmak üzere, yanmaya
karşı dirençli malzemeler kullanılmalıdır
(18).
Çarpışmalarda
güvenlik artırıcı sistemlere çok ihtiyaç vardır.
Ancak, taşıtların yapısal tasarımları sadece
güvenlik temeline dayandırılmamaktadır ve
ayrıca, birçok tasarım amacı birbirleriyle
çatışabilmektedir. Örneğin özellikle aracın
ön darbelere karşı mukavemetli olması için,
ön kısmı ile yolcu bölümü arasında deforme
olabilen fakat sağlam bir bağlantı olması
istenmektedir. Bu bağlantının ses geçirgenliği
ise istenmeyen bir durumdur. Çünkü, motor
sesi bu ses köprüsü vasıtası ile yolcu bölümüne
iletilmekte ve şartlara bağlı güvenliği olumsuz
yönde etkilemektedir. Günümüzde, amaçlanan
bu tasarım karmaşalarının çözümü, bilgisayar
simülasyonları yardımıyla olmaktadır.
3. Sonuç
Trafik güvenliği,
insan, taşıt ve yolun sağlıklı etkileşimine
bağımlı çok yönlü bir konudur. Ülkemizde 1997
yılındaki kazaların % 97,3 'ü, sürücülerin
kişisel hatalarından kaynaklanmıştır (2).
Bu nedenle, güvenli ve verimli bir trafik
düzeninin sağlanması için çözümlenmesi gereken
esas problem, çeşitli ve çok sayıdaki taşıt
kullananların eğitimidir.
Çarpışmalar
saniyenin kesirleri kadar kısa sürelerde bitmektedir
ve açığa çıkan enerji çok büyüktür. Çarpışma
anında sürücü ve yolcunun araç iç parçalarına
çarpmasını engellemek ve herhangi bir dış
ve iç yaralanmaya sebebiyet vermemek üzere
kullanılan hava yastığı ve emniyet kemerinin
tek başına ve birlikte kullanılmaları durumundaki
yaralanma riskleri, hava yastığıyla % 18,
emniyet kemeriyle % 42, ikisinin birlikte
kullanılmaları durumunda ise % 46 kadar azalmaktadır
(15). Bu yüzden, sürücü ve yolcu sınırlama
sistemleri mutlaka kullanılmalı, taşıtta bulundurulması
ve kullanılması yasal zorunluluk olmalıdır.
Kazaların şiddeti
birinci derecede taşıt hızı ile ilişkilidir.
Taşıtların kinetik enerji değişimleri ve dolaysıyla
kazaların şiddeti hızın karesinin fonksiyonu
olduğundan, trafikteki hız sınırlamalarına
mutlaka uyulmalıdır.
Taşıt imalatçıları,
teknolojik gelişmelere paralel olarak kazalara
neden olabilecek sürücü kusurlarını en aza
indirmek üzere yoğun çaba harcamakta, çeşitli
akıllı sistemleri uygulamaya sokmaktadırlar.
Bu sistemlerin etkinliği ölçüsünde sürücü
istese de bazı hataları yapamayacaktır. Ancak,
taşıt güvenlik sistemleri ne kadar verimli
ve ne kadar akıllı olurlarsa olsunlar, güvenli
kullanım alışkanlıklarının yerini alamayacaklarından,
trafik güvenliğindeki en önemli faktörün,
insanların bu konuda bilinçlendirilmesi olduğu
söylenebilir.
DUYURULAR...
M.E.B.
Sınav hizmetleri için Ziraat Bankası Hesapları Ankara Beşevler şb.
010 390999 (35.00 ytl)