Caschi: i nuovi test di omologazione

Quella messa in atto dalla normativa ECE 22.06, il nuovo standard per l’omologazione dei caschi che entrerà in vigore nel gennaio 2021, è una rivoluzione silenziosa. Perché a prima vista non ci sono modifiche radicali: i caschi che indosseremo avranno le stesse fattezze e non saranno più pesanti di adesso. Eppure è una norma che interviene a gamba tesa sanando alcuni degli aspetti più datati e ambigui della 22.05, uno degli standard più longevi di sempre, che andrà in pensione dopo 19 anni. E, a testimonianza della bontà del suo impianto, è da qui che nasce la ECE 22.06. Ma in cosa consiste la nuova normativa? Dueruote ha potuto assistere a quelli che saranno i futuri test di omologazione ed è in grado di anticipare quali saranno le sue novità.

LE TRE VELOCITÀ

Con la normativa vigente, i caschi vengono omologati dopo essere stati sottoposti a oltre 100 prove e prescrizioni. Con la ECE 22.06, tali test aumenteranno con l’introduzione di tre differenti velocità per gli impatti lineari, quelli in cui il casco viene fatto cadere dall’alto contro l’incudine piatta e la kerbstone (che simula un bordo di marciapiede; ndr). Oggi avvengono a 7,5 metri al secondo, mentre la norma 22.06 introduce impatti anche a 8,2 metri al secondo (ovvero aumentando l’energia di impatto del 20%; ndr), mantenendo il limite di decelerazione della testa a 275 g, e a 6 m/s, con decelerazione a 180 g. Questo per evitare che il casco sia ottimizzato solo per resistere agli impatti più violenti e non a quelli - ben più frequenti nella casistica degli incidenti - a bassa velocità.

Ma per quale motivo un casco che supera i test a velocità più elevate può avere difficoltà a superarli a velocità più basse? Una calotta estremamente rigida e alte densità dell’EPS potrebbero assorbire impatti con alta energia (perché l’assorbimento è proporzionale alla deformazione), ma la stessa struttura a velocità inferiori rischia di non assorbire l’energia e danneggia ancora di più il cervello. L’indice che stabilisce se un test di impatto è superato si chiama HIC, acronimo di Head Injury Criterion: si tratta di un calcolo che stabilisce la severità del colpo sulle strutture cerebrali. Per passare il test a 8,2 m/s l’HIC deve essere inferiore a 2.880, per quello a 7,5 m/s sotto a 2.400, e infine più basso di 1.300 nell’impatto a 6 m/s.

L’ACCELERAZIONE ROTAZIONALE

La regina delle nuove prove di omologazione è quella sull’accelerazione rotazionale, una delle cause di danni per il cervello in caso di caduta. Il nostro cervello è all’interno di una scatola (il cranio), protetto a sua volta da un’altra scatola (il casco). La parte più interna e delicata di questa matrioska rischia seri danni proprio a causa dell’accelerazione rotazionale nell’impatto, che può danneggiare le sue delicate connessioni neurali. Accelerazione che può essere causata, tanto per fare un esempio, dalle sporgenze del casco o dall’impatto (anche a bassa velocità) contro gli ostacoli fissi, tipici dei contesti urbani. Il concetto è che tutto ciò che comporta un ostacolo al rotolamento del casco, causa accelerazione rotazionale.

Il test dell’accelerazione rotazionale viene eseguito facendo cadere il casco (libero da cavi e da tutto ciò che ne può influenzare il comportamento) dall’alto, su un’incudine inclinata a 45 gradi alla velocità di 8 m/s. Sulle teste sono collocati 3 accelerometri e altrettanti sensori per il calcolo della velocità angolare. Il test viene ripetuto mettendo il casco in 5 differenti posizioni, in modo da verificare i risultati in ogni possibilità di impatto. Dopo la prova i risultati vengono rielaborati dal computer: affinché il casco superi i test, non si devono superare il limite di 10.400 radianti al secondo quadrato (che è l’unità di misura della accelerazione rotazionale) e il valore di BrIC (Brain Injury Criterion) di 0,78 in tutti i punti di impatto.

LE TESTE E LA FEDELTÀ

I rilievi strumentali ottenuti con altre teste da crash test (come quelle dei manichini Hybrid3), a causa di coefficienti di attrito superiori, risulterebbero distorti: sotto questo aspetto la fedeltà rispetto al comportamento di quella umana è scarso. Come è facile capire, la pelle e il cranio (così come la pelle e il casco) non sono solidali. Tra di essi esiste un gioco di scivolamento fondamentale nelle dinamiche di impatto. Per effettuare i test di battuta e quelli per l’accelerazione rotazionale saranno quindi usate le nuove teste di prova conformi alla normativa EN 960, il cui coefficiente di attrito sarà diminuito a 0,3, e che quindi saranno più capaci di simulare il reale comportamento della testa all’interno del casco. La nuova soluzione adottata dall’Unece, sebbene sia un compromesso nell’attesa di future teste maggiormente biofedeli, fissa paletti di misura rigorosi per mettere alla prova le affermazioni dei vari brevetti commerciali (come il Mips, ad esempio) in grado - a loro dire - di migliorare l’efficacia del casco in caso di impatto.

NUOVE PROVE

A fianco di questi test, la ECE 22.06 prevede anche l’introduzione della prova per verificare la stabilità del casco sulla testa. Con la norma vigente viene già simulato il cosiddetto roll-off del casco, ossia la possibilità che, in caso di impatto, ruoti in avanti scalzandosi dalla testa del motociclista. Con la 22.06 verrà anche verificata la stabilità, per evitare che il casco possa ruotare all’indietro lasciando scoperta a fronte o danneggiando il collo. Al casco, indossato su una testa di prova, viene applicato un carico da 3 chilogrammi per osservarne il comportamento. Vengono poi estesi i test per verificare le fibbie a sgancio micrometrico e l’esposizione all’acqua per verificarne anche il decadimento prestazionale dovuto all’assorbimento di acqua da parte delle plastiche.

PIÙ IMPATTI

Nella ECE 22.05 erano individuati 6 punti di impatto sul casco (fronte, sommità, retro, laterali, mentoniera). Per rendere ancora più selettiva la prova, la ECE 22.06 ha aggiunto la possibilità di verificare altri 12 punti intermedi di impatto sulle linee mediane rispetto ai punti attualmente usati per l’omologazione. Con la nuova configurazione, la ECE diventa ben più severa della americana Snell (finora ritenuta più difficile da rispettare), in quanto considera punti di impatto sul lato più bassi rispetto a quelli testati dall’ente statunitense.

P/J E SCHERMI PARASOLE

Nella ECE 22.06 si sono regolamentate delle configurazioni non previste nella precedente normativa. Viene quindi istituzionalizzata l’omologazione P/J, che identifica i caschi apribili in grado di soddisfare tutte le prescrizioni, sia con l’utilizzo con mentoniera sollevata, sia in configurazione chiusa. Ovviamente, se il casco viene utilizzato aperto non proteggerà il mento. Le verifiche introdotte in realtà erano già in vigore in Italia con la 22.05: ad esempio, in caso di impatto il casco deve restare aperto quando ha la mentoniera alzata, viceversa deve comportarsi come un integrale se la mentoniera è chiusa.

 È stata poi introdotta la prova di strappo con mentoniera aperta. In questo test di laboratorio, la mentoniera non deve ruotare troppo indietro, oppure deve staccarsi del tutto per evitare il rischio di creare danni al collo. Una nuova prova riguarda i cosiddetti “visierini parasole”: per essere classificati come “visiere” dal produttore, devono essere sottoposti agli stessi test delle visiere esterne, altrimenti la loro denominazione corretta deve essere quella di “schermi parasole”. Essi possono essere classificati come tali solo in presenza di una tradizionale visiera trasparente.

LA VISIERA

La ECE 22.06 introduce una nuova verifica sulla visiera, ossia il test del proiettile: una biglia in acciaio da 6 millimetri di diametro viene sparata sulla visiera alla velocità di 60 m/s (circa 220 km/h) per simulare l’impatto ad alta velocità con un sassolino che viene sollevato dalla superficie stradale. Ovviamente la visiera deve resistere al colpo per superare la prova. Inoltre - cosa che però già avviene in Italia da anni - sarà obbligatorio dotare le visiere di un numero seriale. Un provvedimento logico per individuare correttamente il lotto: in questo modo, se emerge un difetto di produzione a un determinato lotto di visiere, diventa facile identificarle e ritirarle dal mercato.

Sempre in tema visiera, la ECE 22.06 stabilisce nuovi livelli minimi di trasmittanza (la capacità della stessa di oscurare la luce del sole) per le visiere cosiddette “daytime use only”, che dal 50% passa al 35%. Ciò significa che sarà possibile omologare visiere leggermente più scure. Per quanto riguarda gli schermi parasole, la trasmittanza può scendere fino al 20% ma, come è stato detto in precedenza, la loro presenza sui caschi è possibile solo se sono abbinati a visiere trasparenti.

I TEMPI DELLA RIFORMA

La ECE 22.06 entrerà in vigore nel gennaio 2021. A questo punto i costruttori di caschi avranno a disposizione 18 mesi per continuare a omologare ancora con lo standard 22.05. Potranno passare 30 mesi (quindi due anni e mezzo) per cessare la apposizione delle marcature 05 ed esaurire i propri fondi di produzione e magazzino. Entro 36 mesi dall’approvazione, infine, non sarà più possibile vendere al pubblico i caschi con omologazione 22.05.