Därför ger halka problem med ledbussarna

Buss körde fast i Gävle. SVT 2022-11-21

Den senaste tidens kraftiga snöfall har på många hållmedfört omfattande störningar och olyckstillbud i vägtrafiken. I flera fall har det handlat om ledbussar som inte tar sig fram, eller har glidit av vägen. Det leder till följande fråga:

-Är ledbussarnas konstruktion direkt olämplig för utomhusbruk vintertid?

Enstaka ledbussar byggdes redan på 1920-talet, medan ledbussar kom i kommersiellt storskalig drift på 1960-talet. År 2010 fick tidningen NyTeknik följande läsarfråga: ”De blå ledbussarna i Stockholms innerstad har motorn i bak och drivningen på det bakersta hjulparet. Ekipaget puttas alltså på bakifrån, bakom leden (dragspelet). Vem som helst kan räkna ut att om mellanhjulen tappar väggreppet, kommer bussen att vika sig som en fällkniv. Är det farligt att åka ledbuss?”. Frågan besvarades av professor emeritus i färdsäkerhet, Lennart Strandberg, tillika under många år ordförande för vår förening VETA. Både frågan och svaret är idag återigen högaktuella. Här återges Lennart Strandbergs svar i helhet:

Dåligt väggrepp ger ledbussar flera problem med framkomlighet, stabilitet och styrbarhet. Att de viker sig behöver dock inte bero på det fenomen som frågeställaren i NyT 23 anser att ”vem som helst kan räkna ut”. Fordonsdynamiken är ofta mer komplex än så.

1. Framkomlighet: Drivhjulens friktionskrafter måste alltid övervinna tyngdkraftskomponenten parallellt med körbanan, när vägen lutar på längden eller tvären. Ju mindre del av fordonets tyngd som belastar drivhjulen, desto lättare slirar de när det är halt.

Ett fleraxligt fordon med en enda drivaxel kan liknas med en tvåhjulsdriven personbil, som ska bogsera flera andra lika tunga bilar. Ännu värre blir det för en slirande ledbuss, som driver enbart på bakre axeln. När den viker sig minskar nämligen drivkraften i körriktningen som cosinus för vinkeln.

2. Stabilitet: Ett slirande hjul ger nästan inga sidkrafter. Vid en hållplats kan det räcka med den lilla tvärlutning som uppstår genom vägbanans bombering för att drivhjulen ska slira och börja glida i sidled. Kantstenar och snövallar kan sedan göra det omöjligt att komma ur fläcken, speciellt för en så kallad pusher, med drivning på släpvagnsaxeln bakom leden. Här är det alltså sidoglidning hos drivaxeln snarare än hos mellanaxeln, som är roten till det onda.

När fordonet fått upp farten, måste sidgreppet på de bakre hjulen vara större än på framhjulen för att det ska vara stabilt. Antalet frihetsgrader och varianter av instabilitet blir därför större för ledbussar, speciellt för dem med drivning eller medstyrning på den bakre axeln.

3. Styrbarhet: Om väggreppet och sidkraften från styrhjulen inte räcker till för att ändra girhastigheten tar det längre tid att svänga en buss eller en lång lastbil jämfört med en personbil. Det är en praktisk konsekvens av matematiken i den så kallade girmomentekvationen, som jag senast (2010-01-04) skrev om på Newsmill under rubriken Glömd naturlag bakom bussolyckan i Spånga*.”

Lennart Strandberg, Linköpings universitet

***

NyTeknik återkom ett par månader senare med ytterligare fylligt svar på samma fråga; denna gång skrivet av en läsare med förflutet hos en av de stora busstillverkarna. Här sammanfattas det svaret:

Ledbussen utvecklades för att kunna ge plats åt fler passagerare än en vanlig 12 m lång normalbuss. Längden hos en typisk ledbuss är 17 – 18 m och den har två axlar i den främre delen och en axel i ledvagnen. Under många år tillverkades mest ledbussar där motorn var placerad under golvet i den främre delen och med drivning på den mittre axeln, medan ledvagnen hade en styrd axel för att den svepta ytan i korsningar och kurvor skulle bibehållas liten.

För att bussen ska vara tillgänglig för personer med funktionshinder krävs lågt golv. Denna nyare aspekt medförde att motor och växellåda kom att placeras längst bak i ledvagnen, för att ge minsta möjliga intrång på passagerarutrymmet. Följaktligen blev det smidigast att låta bussens bakersta axel vara den drivande. Därmed kom också en större andel av bussens vikt att hamna på drivhjulen.

Som passagerare i en ledbuss behöver man alls inte sitta och vara livrädd när bussen körs i hög hastighet på motorväg. Så kallad ”jack-knifing” inträffar inte, inte ens vid häftiga rattrörelser. Påskjutsledbussar har säkra stabiliseringssystem, medan ledbussar med drivning på den mittre axeln numera har egenskaper hos ledvagnens styrda axel som ger stabil gång i alla situationer.

<Slut på sammandrag av läsarsvaret>

***

Den senaste tidens tillbud med ledbussar visar att fordonskategorin ledbuss fortsatt har problem på halt väglag. Bra #vinterdäck är naturligtvis jätteviktigt. Kanske borde ledbussar köras på dubbade vinterdäck, trots att dubbarna gör att däckstommarna inte går att regummera?

Men när det på tunga fordon inte ens hjälper med #snökedjor, måste det inses att utöver bra däck finns ytterligare en faktor med avgörande betydelse. I denna video visas en EU-tradare där påhängsvagnen är felaktigt baktungt lastad. På Europeiska påhängsvagnar, till skillnad från amerikanska och norska, sitter axlarna tämligen långt fram. Detta gör att när vagnen är baktungt lastad så vippar den likt en gungbräda bakåt och lättar därmed på dragbilens bakdel. Utan last på #drivhjulen så spinner de hejdlöst. Trots att videon avser ledade EU-tradare istället för ledbussar, styrker den Lennart Strandbergs påpekande ovan om betydelsen av att en hög andel av bussens vikt måste ligga på drivande hjul.

Att på grund av rotproblemet dåligt halkbekämpade vägar ersätta en halkkänslig ledbuss med två normalbussar är dyrt. Antagligen kommer därför många främst stombusslinjer fortsatt köras med ledbussar. Halkproblemen kan sannolikt minskas genom att utrusta ledbussarna med dubbdäck. En annan åtgärd kan vara att, när ledbussen körs med bara ett fåtal passagerare, uppmana resenärerna att sätta sig nära den drivande axeln, så att deras kroppsvikt belastar drivhjulen.

Mycket talar för att framtidens ledbussar kommer vara batteridrivna. Då blir det rimligt med drivning på fler än en axel, vilket sannolikt kan minska ledbussarnas halkproblem.

Johan Granlund

Gediget trafiksäkerhetsarbete belystes på Ingenjörsdagen

Stora Ingenjörspriset 2022

VETA deltog vid Ingenjörsdagen 2022 i Stockholm och där hade vi äran att gratulera Trafikverket s vägingenjör Fredd Larsson till 2:a plats i Stora Ingenjörsprisets gren #Innovation!

Fredds arbetssätt vid #vägunderhåll minimerar trafikantstörning under byggtiden och ger oöverträffat hållbar #vägbana.

En flera kilometer lång digital ritning visar hur varje #gupp och #vägojämnhet elimineras med minimal #asfalt justering och datorstyrd #fräsning. Det nya #slitlagret läggs utan kalla skarvar, tack vare flera parallella och breda läggare.

Resultatet är trafiksäker geometri hos #lutningar och storskalig jämnhet för bästa #färdkvalitet. Trafiksäkerhetsmässigt leder detta till minskad dåsighet vid ratten när bilens chassi inte längre gungas likt en vaggsäng eller gungstol. Variation hos bildäckens kontaktkraft mot vägbanan minimeras, vilket främjar både styr- och bromsprestanda. Vid snöplogning ligger plogskären jämnt och fint mot vägbanan, så att all snömodd röjs effektivt och vägsaltets friktionshöjande effekt maximeras.

Minskad dynamisk belastning ökar rejält vägbanans #livslängd, vilket förebygger vägarbeten och minimerar vägbanans #livstidskostnad.

Utmärkt för #miljö#klimat#arbetsmiljö#trafiksäkerhet#åkkomfort och #ekonomi.

GRATTIS till andraplatsen Fredd Larsson, föredöme för alla som beslutar om, planerar eller utför vägunderhåll!

Fredd Larsson på väg hem till Göteborg, strålande glad efter Ingenjörsdagen

Gruppundantaget upphör 31 maj 2023

Kanske blir flera som får lägga ner framöver.

Sedan 2010 har EU angivit regler som innebär att en fordonsverkstad som har erforderlig kompetens också får reparera fordon och därmed inte sabotera gällande garanti.

Bestämmelsen kallades för gruppundantaget. Nu är det bara ett år kvar innan regeln upphör.

Nu ska nya förhandlingar till för att forma framtidens gruppundantag. EU måste ta tag i frågan och formulera framtidens regler i detta avseende.

I denna länk kan Ni få lite ytterligare information om det pågående arbetet.

Det nya system som ska skapas för att bilverkstäder och kontrollorgan ska få tillgång av fordonsuppgifter. SERMI har man som benämning på systemet. Det ska sjösättas under hösten 2022. Läs gärna i denna Länk för att få lite kunskap.

Här kommer lite uppdatering beträffande SERMI. Se denna Länk

Olycksrisker ignoreras av Transportstyrelsen

De korta EU-dragbilarnas instabilitet och fällknivsolyckor påtalades av Regeringen 2018. Det ignoreras i Transportstyrelsens rapport senhösten 2020. Faran kan förvärras av svenska särbestämmelser. VETA:s remissvar förklarar vad statens utredare missat.  

Crash-site after jackknife with short EU-tractor and -semitrailer
Seriekrock med 4 EU-tradare på motorväg nära Helsingborg. Bilden kan laddas ned i personligt remissvar som PDF med kördynamisk förklaring till det röda (Vos-märkta) ekipagets fällknivsrörelse. Hel bildserie finns i det gemensamma remissvaret från VETA (ladda ned PDF).
Foto av André Tajti: 80 sekunders video från bärgningen (uppladdad av Per Thomson till https://youtu.be/oZW7-GR23fs)

Länkar till

  • Regeringsuppdraget
  • Transportstyrelsens rapport med bilaga från VTI
  • VETA:s remissvar

… finns för nedladdning via VETA-sidan artiklar.

Bilprovning i öppet system efter 10 år.

Riksrevisionen har granskat vad som var bra och dåligt med att öppna upp bilprovningsverksamhet i Sverige år 2010.
VETA har själva gjort en granskning som också är redovisad på denna webbplats.
Man kan konstatera att Riksrevisionen instämmer i den kritik vi påtalade i vår granskning.

I denna länk kan ni läsa Riksrevisionens rapport.

Att Riksrevisionens rapport fått visst gehör hos regeringen kan läsas här.

Så börjar en fällknivsolycka

Våra remissvar 1 mars 2021 på Transportstyrelsens rapport 15/10 2020

Halkolyckor med EU-tradare som viker ihop sig har drabbat Sverige ännu en vinter. Här visar vi hur föraren måste vrida så mycket på ratten, att dragbilen trycks in mot trailern som bladet i en fällkniv, när framhjulen sedan får fäste.

Understeering tractor on slippery road in first phase of a jackknife with semitrailer.
Trots maximal styrvinkel räcker inte girmomentet i vändskivan från framhjulens sidkrafter för att få dragbilen att ta styrning. Om väggreppet plötsligt blir bättre övergår understyrningen med ett ryck till överstyrning. Då kan ekipaget snabbt vika ihop sig som en fällkniv.

I demokörningarna på videon gick det sakta och föraren hann styra emot. Men det krävs nog övermänsklig snabbhet med ratten för att i landsvägsfart hejda en påbörjad fällkniv, jackknife på engelska.


Videofilmen börjar här spela efter 27 sekunders beskrivning av de två ekipagen, som har olika axelavstånd. Se det genom att starta om videon eller dra tidsknappen bakåt! 

Genom att kombinera förarerfarenheter med fordonsdynamisk och vägteknisk forskning har vi i VETA upptäckt flera tekniska möjligheter att minska risken för fällknivsolyckor med ledade tunga fordon. Mer om det hittar du på veta.se med taggen jackknife.

VETA mot nytt vinterdäckskrav

Simulation of Single Lane Change with Tractor-Semitrailer resulting in Jackknife and Trailer Swing

Nästa vinter ska tunga fordon ha vinterdäck på alla hjul. Det tycker regeringen, som vill ställa samma krav på fordon oavsett viktsgränsen 3,5 ton. Men vi i VETA sätter tummen ned för förslaget i Näringsdepartementets remiss.

Varför då då? Det får du veta i vårt kluriga remissvar. Där förklarar vi hur EU-regler och omedveten okunnighet kan öka olycksriskerna för den tunga trafiken när det är halt.

När den korta dragbilen styrs längs den streckade linjen börjar den tyngre och trögare påhängsvagnen att pendla. Ekipaget viker först ihop sig som en fällkniv (jackknife på engelska). Pendlingen fortsätter sedan i fullt utvecklade släpsladdar (trailer swing).*

Prenumerera på bloggen, så får du mejl vid kommande artiklar om detta komplexa ämne. Remissvaret finns nu att ladda ned via inlägget 180124.

*) Animeringen skapad med Trucksim
av Mårten Johansson, Johan Granlund och Per Thomson.

Hur ska självkörande bilar besiktas?

Delvis självkörande bilar finns redan. Med Volvo, Scania och oss svenskar som ”Early Adopters” kan Sverige bli ledande i utvecklingen. Det utgår vi från i VETA:s remissvar till Näringsdepartementet om ett förslag till nya besiktningsregler från Transportstyrelsen.

Foto från lucka 23 i Hjulkalendern 2015 på bildrullen.se
Exempel på funktioner hos det radar- och kamerabaserade paketet ”Driver Support” i en Volvo XC60 modellår 2015.

Regeringen vill ha synpunkter på förslagen i Transportstyrelsens utredning ”Införlivande av besiktningspaketet”. VETA är en av 70 remissinstanser som har inbjudits att yttra sig.

Vid tisdagens frukostseminarium i Riksdagshuset om Besiktningspaketet deltog vår kassör, Per-Olov Franssén. Peo har varit stationschef och nationell kvalitetsinspektör vid AB Svensk Bilprovning och arbetar nu som senior rådgivare till besiktningsföretagen.

Hotas Nollvisionen av färre besiktningar?

Det var rubriken för frukostseminariet 10 februari. I vårt remissvar avser vi förklara varför frågan är befogad. Men vi hoppas också kunna bidra med konstruktiva råd för att anpassa kommande besiktning till moderna fordons komplexa teknik. Såna aspekter tror vi är högaktuella.

I regeringssammanträde 2015-11-12 beslutades nämligen att en särskild utredare ska ”analysera vilka regelförändringar som behövs för en introduktion av förarstödjande teknik och helt eller delvis självkörande fordon på väg.” Länkar finns här.

Ett nu vanligt exempel är den adaptiva farthållaren. Den gör så att din bil håller samma fart som fordonet framför – även när det drar på efter en fara: Säkrast sakta in eller styra ut?

Kan olyckor orsakas av tekniska brister?

Utvecklingen vid Volvo och Scania ger erfarenheter och kompetens till Sverige, som kan öppna nya perspektiv för EU:s besiktningspaket. Det anser vi och anlägger en vidare tolkning av ”tekniska brister” än i Transportstyrelsens förslag 2015-10-28.

Fordonsindustrin har länge utgått från att svåra olyckor kan triggas av tekniska brister i vidare mening. Men den insikten behöver spridas. VETA:s remissvar kommer därför att ge exempel på förarstödjande funktioner och beskriva olyckstillbud där tekniken fallerat utan att dagens besiktningsmetoder kunnat upptäcka bristerna.

Inga marginaler utanför asfaltskanten

Igår, 30 nov, var jag vittne till en otäck olycka där en man på en EU-moppe antagligen blåste av vägen, hamnade utanför asfaltskanten, sladdade i den våta leran och kastades tillbaka över vägbanan. Där tappade han kontrollen och slog runt ett par gånger. Jag var precis bakom, stannade och gick fram för att se hur han mår. Jag ringde omedelbart 112 när jag förstod att han inte kunde resa sig. Hjälmen hade han tappat i fallet, men det verkade bara vara skador på det ena benet. Skotern läckte bensin och låg mitt i vägen så den flyttade jag.

Räddningstjänsten, som bara ligger 2-3 km därifrån var på plats inom några få minuter. Vägen stängdes av och de gjorde sitt. Jag ombads vänta på polisen, men de var inte i närheten så jag fick åka.

På bilden, tagen dagen efter, ser man skoterns sladdspår överst. Asfaltkanten är nästan omöjlig att se eftersom vägen övergår successivt till lera.

Mannen hade tur i oturen. Hade någon just kört om honom hade han kunnat kollidera med bilen, i värsta fall hamna under hjulen på en lastbil. Han hade också kunnat hamna på motsatta vägbana i mötande trafik.

Vägen är Rv 27 vid infarten till Gislaved inom tätorten. Visserligen bygger man nu en ny väg utanför Gislaved, men denna infart kommer att finnas kvar. Man måste fråga sig om marginalerna utanför den markerade vägbanan skall vara så små och dessutom successivt övergå i slirig lera. Som synes växer det gräs strax utanför.

Det var en av Räddningstjänstens mannar som gjorde bedömningen att han blåste av vägen. Det blåste kastbyar från det hållet. Jag låg cirka 50 meter bakom, så han behövde inte väja för mig. Bilden av hur han far runt i luften kommer att sitta på näthinnan länge.

Bil sladdar och välter av fartvinden

På vinterväglag behöver det inte storma för att bussar, bilar och släpvagnar ska blåsa av vägen redan i låg fart. I högre fart kan fordon med olämplig viktfördelning och karossform bli instabila, sladda och volta även på barmark.
Det illustrerar videon här intill från ett rekordförsök.

Trevligare läsning om Adventsstormen ’Berit’ erbjuder Joakim Ewenson, webmaster och styrelseledamot i VETA.

Nu följer ett utdrag från min artikel på bildrullen.se 27 november 2011

Observera att bilen först sladdar innan den lättar från marken.
Händelseförloppet förklaras med förenklad bilfysik i originalartikeln på bildrullen.se.

Hur stora är då luftkrafterna? Det kan man sätta siffror på med en formel från aerodynamiken. Det här räkneexemplet svarar på om en människa kan stå stilla på is när det stormar. Se artikeln om Karolina som nästan blåste bort.

Att fordons vindkänslighet är särskilt problematisk på vinterväglag har jag försökt förklara i flera av mina artiklar på Newsmill. Och att vädret påbjuder vaksamhet framgår i massmedia.
Ett 40-tal länkar till olika nätartiklar om Adventsstormen ’Berit’ finns i originalartikeln.