Co się dzieje w czasie kolizji samochodów z LPG?

Jednak w czasie zderzenia samochodów z LPG, oprócz wypływu gazu, który jak się okazało nawet w sytuacji rozszczelnienia części wysokociśnieniowej instalacji nie wystąpił, potencjalne zagrożenie może stanowić także bezwładność elementów instalacji LPG, szczególnie zbiornika gazu, który jest najcięższy.

Gwałtowna utrata prędkości, która następuje w czasie zderzenia samochodów (zatrzymanie ze znacznej prędkości na bardzo krótkim odcinku drogi), generuje bardzo duże opóźnienia, które działają na cały pojazd i wszystkie jego elementy. W wyniku tego powstają znaczne siły bezwładności, których działaniu muszą podołać mocowania wszelkich elementów w samochodzie. Dotyczy to także mocowania części instalacji gazowych, szczególnie zbiorników LPG.

fot. gazeo.plW samochodzie uderzającym zastosowano walcowy zbiornik LPG

W czerwonej Astrze znajdował się walcowy zbiornik LPG firmy STAKO. Jego masa wraz z wielozaworem i zawartym wewnątrz paliwem gazowym wynosiła blisko 35 kg. W przypadku zderzenia z przeszkodą stałą, kiedy samochód zatrzymuje się na odcinku poniżej metra, opóźnienie wynosi około 20 g, co oznacza, że wspomniany wcześniej zbiornik o masie 35 kg będzie w czasie zderzenia oddziaływał na punkty mocowania taką siłą, jakby ważył 700 kg. To właśnie z tych obciążeń powstających w czasie zderzenia wynikają wymagania regulaminu 67, który definiuje minimalne wartości opóźnień jakie musi wytrzymać mocowanie zbiornika do nadwozia.

W związku z tymi wymaganiami zbiornik zamocowano z wykorzystaniem 4 śrub M10 o klasie wytrzymałości 8.8, które zapewniły odpowiednią wytrzymałość połączenia (20 g w kierunku wzdłuż osi samochodu i 8 g w kierunku poprzecznym, zgodnie z wymaganiami regulaminu). Po zderzeniu zbiornik pozostał na miejscu, a połączenie z nadwoziem nie uległo poluzowaniu, co świadczy o właściwym jego zamocowaniu.

Mocowanie zbiorników to bardzo ważny aspekt bezpieczeństwa instalacji gazowych w samochodach, ponieważ, w odróżnieniu od wszystkich zaworów zabezpieczających instalację przed wyciekiem gazu działających automatycznie, wymaga poprawnego wykonania przez montażystę. Zagadnienie to jest na tyle istotne, że zajmiemy się nim w oddzielnym artykule.

fot. gazeo.plToroidalny zbiornik gazu w samochodzie uderzanym przed próbą zderzeniową samochodów z LPG

Samochód uderzany (biały Opel Astra LPG w wersji kombi)

W samochodzie uderzanym ryzyko wystąpienia uszkodzenia zbiornika także wydawało się bardzo duże. Tym bardziej, że był to zbiornik toroidalny, także firmy STAKO, zamontowany we wnęce koła zapasowego, która znajdowała się stosunkowo blisko tylnej części nadwozia, w strefie zgniotu. Masa zbiornika z osprzętem i LPG wynosiła ponad 40 kg, co w przypadku zderzenia z nieruchomą przeszkodą powoduje, że oddziałuje on na punkty mocowania z siłą, która odpowiada masie 800 kg.

fot. gazeo.plPomimo znacznej deformacji podłogi bagażnika, zbiornik LPG w samochodzie uderzonym pozostał na swoim miejscu, co świadczy o poprawnym jego mocowaniu

Pomimo dużej deformacji tylnej części nadwozia także w przypadku tego zbiornika nie nastąpiło nic nadzwyczajnego. Wnęka koła zapasowego uległa przemieszczeniu do przodu i w górę. Pomimo tego zbiornik pozostał na swoim miejscu, a jego połączenia wysokociśnieniowe nie zostały uszkodzone.

Zbiorniki LPG są najcięższymi i jednocześnie najbardziej wytrzymałymi elementami samochodowych instalacji gazowych - nie ulegają odkształceniom w czasie zdarzeń drogowych. Są one budowane z dużym zapasem wytrzymałości, co wynika z regulaminu 67 EKG ONZ, według którego są homologowane.

Było to widać także w przypadku naszej próby zderzeniowej. Zbiornik białej Astry nie uległ deformacji i był na tyle solidnym elementem, że w czasie zderzenia usztywnił całą tylną część nadwozia, ograniczając jej odkształcenia. Usztywnienie to spowodowało przesunięcie nieco do przodu strefy zgniotu nadwozia, co nie spowodowało jednak zagrożenia dla osób, które mogły przebywać w samochodzie.

Mocowanie zbiornika także okazało się odpowiednie. Dwie śruby M12 o klasie wytrzymałości 8.8 dokręcone odpowiednim momentem i zabezpieczone przed wyrwaniem z nadwozia odpowiedniej wielkości podkładkami utrzymały zbiornik na miejscu, pomimo dużego odkształcenia podłogi bagażnika.

Złącza przewodów gazowych (do tankowania i doprowadzające LPG do komory silnika) i wielozawór były znakomicie chronione przez konstrukcję zbiornika. W zbiornikach toroidalnych wszystkie te elementy są zamontowane we wnętrzu torusa pod pokrywą tworzącą gazoszczelną obudowę wielozaworu.

Próba pokazała, że nawet w sytuacjach ekstremalnych, kiedy dochodzi do deformacji i rozszczelnienia elementów gazowego układu zasilania instalacje gazowa nie stanowi dodatkowego zagrożenia dla osób znajdujących się w samochodzie, który brał udział  kolizji. Ani rozbicie przodu samochodu, ani uderzenie w tył pojazdu, czyli praktycznie centralnie w zbiornik LPG, nie stanowi żadnego zagrożenia, ponieważ zastosowane w instalacji gazowej, działające automatycznie zabezpieczenia odcinają dopływ LPG tak, aby nie doszło do wycieku gazu.