Em conjunto com o Instituto Fraunhofer de Dinâmica de Alta Velocidade, o EMI (Instituto Ernst Mach), em Freiburg, na Alemanha, a Mercedes-Benz realizou o primeiro crash test de Raio-X do mundo com um automóvel real. A bordo estava um Dummy SID II (boneco de teste) com uma anatomia feminina, especialmente projetado para testes de impacto lateral.
Esta demonstração de tecnologia (prova de conceito) nas instalações de pesquisa de colisão da EMI em Freiburg mostrou que a tecnologia de Raio-X de alta velocidade pode ser usada para visualizar processos de deformação interna altamente dinâmicos. Deformações anteriormente invisíveis e seus processos exatos tornam-se transparentes. As inúmeras imagens de alta resolução permitem uma análise precisa.
Por vários anos, a Mercedes-Benz vem pesquisando o uso da tecnologia de Raio-X em testes de colisão em conjunto com a EMI. O fator decisivo para o avanço foi o uso de um acelerador linear com tecnologia de 1 kHz como fonte de radiação. O dispositivo é muito mais poderoso do que os flashes de Raio-X usados anteriormente em testes: a energia dos fótons do acelerador linear é de até nove mega elétron volts.
A duração do pulso de Raio-X é de apenas alguns microssegundos. Isso permite registrar processos de deformação dos materiais sem desfoque de movimento. O acelerador linear também gera um fluxo contínuo desses pulsos de Raio-X. Isso significa que até 1.000 imagens por segundo são possíveis. Isso é cerca de 1.000 vezes mais do que com procedimentos de Raio-X convencionais.
Durante o teste de colisão, os feixes passam pelo veículo e pelos dummies. Um detector plano está localizado sob o veículo em teste e serve como um receptor de imagem digital no sistema de Raio-X: Quando a radiação atinge o detector, um sinal elétrico é gerado. A intensidade disso depende de quão fortemente a radiação foi absorvida anteriormente pela estrutura do veículo e do boneco. Isso influencia o valor de cinza que será posteriormente visível – semelhante à inspeção de Raio-X de bagagem no aeroporto, por exemplo.
Nos milissegundos do tempo real do impacto, o sistema de Raio-X dispara cerca de 100 imagens estáticas. Combinadas em um vídeo, elas fornecem insights altamente emocionantes sobre o que acontece em um acidente. É possível observar detalhadamente como o tórax do Dummy é pressionado ou como um componente é deformado. A parte importante do caminho da pesquisa para a aplicação industrial é o fato de o teste de colisão por Raio-X não afetar nenhuma outra ferramenta de análise. Mesmo as câmeras internas no veículo de teste gravam sem nenhum distúrbio.
Os especialistas da EMI elaboraram um abrangente conceito de proteção contra radiação para o teste de colisão por Raio-X. Dosímetros são usados como monitores para garantir que os funcionários não sejam expostos à radiação. A autoridade governamental aprovou a operação de acordo com os requisitos legais. As elaboradas medidas de proteção física incluem uma parede adicional de concreto de 40 centímetros ao redor do prédio e uma porta de proteção pesando cerca de 45 toneladas.
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Testes de colisão: parte da filosofia “Real Life Safety” da Mercedes-Benz
Em 10 de setembro de 1959, foi realizado o primeiro crash test na história da Mercedes-Benz, em um terreno aberto próximo a fábrica em Sindelfingen. Um automóvel de teste foi conduzido de frente a um obstáculo sólido. Isso abriu um novo capítulo na pesquisa de segurança na Mercedes-Benz, pois permitiu estudar o comportamento de colisão de veículos e ocupantes em condições realistas usando veículos e bonecos de testes. Juntamente com as análises da pesquisa de acidentes reais, os “crash test” formam a base da filosofia “Real Life Safety”.
Atualmente, a Mercedes-Benz realiza até 900 testes de colisão por ano e cerca de 1.700 “testes de trenó” no Centro de Tecnologia de Segurança Veicular em Sindelfingen, Alemanha. Nessa simulação, um trenó de teste é acelerado e freado. Um objeto de teste (carroceria do veículo ou conjunto) é montado no trenó e submetido às forças que surgem durante uma colisão real. Esses testes de trenó permitem testar não destrutivamente componentes individuais, especialmente sistemas de retenção, como cintos de segurança.
O primeiro teste de colisão público do mundo com dois veículos totalmente elétricos no outono de 2023 mostrou que a segurança na Mercedes-Benz não é uma questão do sistema de acionamento. Os modelos EQA e EQS SUV colidiram em um cenário de acidente real a uma velocidade de 56 km/h e uma sobreposição de 50%. O teste confirmou o alto nível de proteção dos ocupantes: a célula de passageiros e a bateria de alta voltagem de ambos os veículos permanecem intactas, as portas puderam ser abertas e os sistemas de alta voltagem desligaram automaticamente.
Sobre o Instituto Fraunhofer de Dinâmica de Alta Velocidade, o Instituto Ernst Mach (EMI)
O Fraunhofer EMI é especializado em física, engenharia e ciência da computação de processos rápidos em experimentos e simulações. O objetivo é desenvolver soluções para aplicações industriais com foco em confiabilidade, segurança, resiliência, eficiência e sustentabilidade. O Fraunhofer EMI lida com fenômenos de colisão, impacto e ondas de choque em todos os materiais. Adotando uma abordagem abrangente, o instituto analisa e otimiza toda a gama de materiais e microestruturas até estruturas complexas. As aplicações vão desde materiais até componentes, carros, aviões, satélites, edifícios, sistemas urbanos e redes de infraestrutura. A Sociedade Fraunhofer é a principal organização de pesquisa aplicada na Europa. Sob sua égide, 76 institutos e centros de pesquisa trabalham em locais em toda a Alemanha. Mais de 30.000 funcionários geram um volume anual de pesquisa de mais de 2,9 bilhões de euros.