Auffahrunfall - welchen zusätzlichen Schutz bietet die nach

old sailor · Anmeldungsdatum: 05.12.2015 Beiträge: 2

Meine Frage:
Pkw-Hersteller begründen die nach hinten abfallenden Sitzflächen ( i.d.R 15% )mit "zusätzlicher passiver Sicherheit" - im Vgl. zu horizontal verlaufenden Sitzflächen.
Vor allem kleinere Fahrer werden aber so oftmals in eine unergonomische Haltung gezwungen ( Wnkel zwischen Oberschenkel und Oberkörper < oder = 90% ) die auf Dauer zu gesundheitlichen Schädigungen führt.
Ich habe mal versucht den "zusätzlichen Nutzen"! dieses Nach-hinten-Abfallens der Sitzfläche zu berechnen ... bin mir aber nicht sicher ...
Denn , es nützt so gut wie nichts !?
KÖnntet Ihr mal über die Rechnung drüber kucken ...

Meine Ideen:
Ein Pkw mit der Masse M=1.200 kg fährt mit v= 25 km/h gegen eine Wand und kommt dabei innerhalb von 0,05 s zum Stehen.
Der Fahrer wiegt m=70 kg und ist nicht angegurtet.
Die Konstante der Haftreibung soll 1 sein, für beide Fälle.
Fall 1: horizontale Sizfläche
Fall 2: 15% nach hinten geneigte Sitzfläche

Fall 1:
Interessant ist hier (m.E.) nur die Kraft die aufgewendet werden muß um die Haftreibung zu überwinden (?).

Die (negative ) Beschleunigung beim Aufprall = v / t = 139 m/s²

Die von der beschleunigten Fahrermasse ausgehende Kraft
F = m x a = 9.730 N

Die dieser Kraft entgegenwirkende Haftreibungskraft wäre
F(Haftr.) = 1 x m x g x 1 (cos von 0 Grad) = 686,70 N

Fall 2:
hier steht der von der beschleunigten Fahrermasse ausgehenden Kraft
zusätzlich zur Reibung noch die Hangabtriebskraft entgegen (?)

erstmal wieder die Reibung ...
F(Haftr.) = 1 x m x g x 0,966 (cos von 15 Grad) = 663,35 N

Die zu überwindende Hangabtriebskraft
F(Hanga.) = m x g x 0,259 (sin von 15 Grad) = 177,86 N

Gesamtwiderstand
F(Ges.) = F(Haftr.) + F(Hanga.) = 841,21 N

Damit betrüge, vorausgesetzt die Überlegung und die dazugehörige Rechnung stimmt, der "Nutzen" einer 15Grad nach hinten geneigten Sitzfläche bzgl. der Erhöhung der "passiven Sicherheit" des Fahrers
gerade einmal

F(Differenz) = F(ges. Fall 2) - F(ges. Fall 1 ) = 154,51 N !!!???

... oder, rechnet man das in die Geschwindigkeit zurück die notwendig wäre um beim Aufprall ( ungesichert durch Gurte etc. ) den "Hang hoch geschoben" zu werden, ergäbe sich eine Fahrzeug-Geschwindigkeit von schon nur 1 km/h um den Zusatznutzen einer um 15 Grad nach hinten abfallenden Sitzfläche zu egalisieren?

Das kann ja nicht ernsthaft ein Argument pro derart unergonomische Sitze sein?
An welcher Stelle habe ich falsch gedacht / falsch gerechnet?
Hilfe, Hilfe ... meine letzte TM-Klausur ist 40 Jahre her ;-)

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Ich denke, die Normalkraft ist für Fall 2 viel größer. Immerhin drückt ein Teil der Sitzfläche ja jetzt auch direkt gegen den Fahrer entgegen der Fahrtrichtung.
Außerdem schreibst Du für den Winkel einmal 15% und einmal 15 Grad. Was denn nun?

Gruß
Marco

old sailor · Anmeldungsdatum: 05.12.2015 Beiträge: 2

Winkel immer in Grad ... sorry ;-)
Die Normalkraft geht - winkelabhängig - vom Gewicht des Fahrers aus, kann also ohne zusätzlich wirkende Kräfte nie (m.E.) > m x g sein, oder?

as_string · Moderator Anmeldungsdatum: 09.12.2005 Beiträge: 5797 Wohnort: Heidelberg

Ja, aber es wirken doch gewaltige zusätzliche Kräfte, wenn er aufprallt, oder?

Gruß
Marco

erkü · Anmeldungsdatum: 23.03.2008 Beiträge: 1414

Dennis4a1 · Anmeldungsdatum: 07.01.2016 Beiträge: 17

Ich denke die Steigung soll einfach dem submarining vorbeugen.
Also dem Durchtauchen des Fahrers unter dem Beckengurt. Andere Fahrzeuge sind stattessen meinem kleinem Airbag auf unter den Oberschenkeln ausgestattet. 15° Sitzneigung scheint mir da eine wesentlich einfachere Methode zu sein.