Exploring the limits of occupant safety in frontal car-HGV impacts: Paper No. ESV 26-229 Show others and affiliations
Responsible organisation 2026 (English) In: ESV Proceedings • 28th, National Highway Traffic Safety Administration, 28th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles , 2026Conference paper (Other academic)
Abstract [sv]
Passagerare som omkom är överrepresenterade vid frontalkollisioner mellan personbilar och tunga lastfordon (HGV), trots lagstadgade krav på krocksäkerhet för båda fordonstyperna. Även om de flesta moderna personbilar i Europa överträffar de obligatoriska säkerhetsnivåerna med god marginal, är skyddet av passagerare vid frontalkollisioner mellan personbil och HGV fortfarande en stor utmaning. Ett offset-frontalkrocktest (Test-1) som genomfördes i Sverige visade att de frontstrukturer som för närvarande används i HGV inte fullt ut kan samverka med frontstrukturerna hos en personbil med 5 stjärnor i Euro NCAP, och att de endast absorberar en begränsad del av krockenergin. En ny studie och ett uppföljande test (Test-2) genomfördes för att undersöka möjliga förbättringar i HGV-designen. I Test-1 brast HGV:ns frontskyddsbalk (Front Underrun Protection, FUP) tidigt i kollisionen, vilket resulterade i minimal energiabsorption i frontstrukturerna. Personbilen utsattes för omfattande deformation eftersom dess längsgående krockbalkar inte engagerades effektivt. Två viktiga förbättringsområden identifierades: (1) horisontell lastfördelning i HGV:ns FUP-system och (2) energiabsorptionsförmåga. En simuleringsstudie med en förenklad HGV-modell genomfördes för att utveckla en experimentell frontstruktur med integrerat FUP för förbättrad krockprestanda, med utnyttjande av EU:s nya regler för förlängda HGV-frontpartier. Förbättrad lastfördelning uppnåddes genom användning av en stålplåt som förstärkning, stödd av stag integrerade i befintliga lastbilsstrukturer. Enhonecombbarriär baserad på IIHS 2.0 sidokrockbarriär utvecklades för att öka energiabsorptionen. Barriärens geometri utformades för att överensstämma med kända interaktionszoner hos personbilar, vilket främjade aktivering av energiabsorberande komponenter. Det uppföljande testet (Test-2) genomfördes med den experimentella HGV-fronten och jämfördes med Test-1. Personbilen gynnades av den horisontella lastfördelningen i Test-2, vilket minskade deformationen kring A-stolpen och dörren. Dock observerades större inträngningar i förarens sittutrymme. Den maximala accelerationen i grundtestet var 75g, vilket minskade till 58g i det andra testet, närmare resultaten från Euro NCAP:s MPDB-test (35g) för samma bil. Krockenergin i båda testerna var betydligt högre än i någon tidigare studie av kollisioner mellan personbil och HGV. Resultaten visade att dynamisk belastning på HGV-fronten ställer andra strukturella krav än de som bedöms i de kvasistatiska kraven i FN-reglemente R93. De allvarlighetsnivåer som studerats här speglar förhållanden som kan förekomma i verklig trafik (även i lågfartsstadsmiljöer), men de överstiger praktiska gränser för nuvarande konstruktioner och regelverk. Framtida regelverk och konsumenttester som integrerar 1) aktiva säkerhetssystem som minskar kollisionshastigheten och lindrar kollisionens allvarlighetsgrad, tillsammans med 2) förbättrad strukturell prestanda, kommer att främja fordonskonstruktioner som bättre hanterar vanliga kollisionsscenarier på landsbygds- och stadsvägar.
Abstract [en]
Car occupant fatalities are overrepresented in car-Heavy Goods Vehicle (HGV) frontal impacts even with legislated crashworthiness requirements for both vehicle types. While most modern passenger cars in Europe exceed mandated safety levels by a wide margin, protecting occupants in car-HGV frontal impacts remains a major challenge. An offset frontal crash test (Test-1) conducted in Sweden highlighted that the front structures currently used in HGVs cannot fully engage with the front structures of a 5-star Euro NCAP-rated passenger car and absorb only a limited share of the crash energy. A new study and follow-up test (Test-2) were conducted to explore potential improvements in HGV design. In Test-1, the HGV’s Front Underrun Protection (FUP) beam fractured early in the impact, resulting in minimal energy absorption by the frontal structures. The car experienced extensive deformation because its longitudinal crash beams were not effectively engaged. Two key areas of improvement were identified: (1) horizontal load distribution across HGV FUP system and (2) energy absorption potential. A simulation study using a simplified HGV model was performed to develop an experimental front structure with integrated FUP to improve crash performance, taking advantage of the EU’s new regulation for extended HGV fronts. Improved load distribution was achieved by using a steel backup plate supported by bracing integrated into existing truck structures. A honeycomb structure based on the IIHS 2.0 side impact barrier was developed to improve energy absorption. The barrier’s geometry was designed to align with known passenger car interaction zones, thereby promoting activation of energy-absorbing components. The follow-up test (Test-2) was conducted with the experimental HGV front and compared with Test-1. The passenger car benefited from horizontal load distribution in Test-2 which reduced the deformation around the A-pillar and door. However, higher intrusions were observed in the driver’s seating area. The maximum acceleration recorded in the baseline test was 75g, which was reduced to 58g in the second test, closer to Euro NCAP MPDB test results (35g) for the same car. The impact energy in both tests was significantly higher than in any previous car-HGV impact study. The results demonstrated that dynamic loading of the HGV front imposes structural demands different from those assessed by the quasi-static UN R93 test requirements. The severity levels in this study reflect conditions possible in real-world traffic (even in low-speed urban environments), but they exceed practical thresholds for current design and regulatory frameworks. Future regulatory and consumer testing that integrate 1) active safety systems that reduce collision speed and mitigate crash severity with 2) improved structural performance will promote vehicle designs that address common crash scenarios on rural and urban roads.
Place, publisher, year, edition, pages National Highway Traffic Safety Administration, 28th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles , 2026.
Series
Trafikverkets forskningsportföljer
Keywords [sv]
Godstransporter, Politik & lagstiftning, Säkerhet, Trafiksäkerhet, Planera
National Category
Vehicle and Aerospace Engineering
Research subject FOI-portföljer, Planera
Identifiers URN: urn:nbn:se:trafikverket:diva-22399 OAI: oai:DiVA.org:trafikverket-22399 DiVA, id: diva2:2103903
Conference The 28th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles
Projects Integration av lastbilens säkerhetssystem
Funder Swedish Transport Administration, TRV 2024/99508 2026-09-222026-09-222026-09-22