李曉明，李 紅，張向磊

（中國汽車技術(shù)研究中心，天津 300300）

0 引言

1999年10月頒布實施的《關(guān)于汽車正面碰撞乘員保護的設(shè)計規(guī)則》（CMVDR294）是我國汽車行業(yè)第一部實車碰撞方面的法規(guī)，對汽車行業(yè)產(chǎn)生了很大影響。CMVDR294要求：（1）新開發(fā)的M1類汽車2000年4月1日前滿足CMVDR294要求；（2）在生產(chǎn)的M1類汽車及其改進車型2002年7月1日前達標。2003年，全國汽車標準化委員會又在《關(guān)于汽車正面碰撞乘員保護的設(shè)計規(guī)則》（CMVDR294）的基礎(chǔ)上發(fā)布了《乘用車正面碰撞成員保護》（GB 11551—2003），這是我國汽車被動安全領(lǐng)域的第一個國家標準。

2011年全國汽車標準化委員會頒布新的《防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定》（GB 11557—2011），較1998年的老版本標準增加了正面碰撞試驗，對方向盤動態(tài)后移量提出了明確的限值。GB 11557—2011中的方向盤后移量規(guī)定為動態(tài)最大后移量，不同于其他標準中的靜態(tài)后移量，使考核更為嚴格。

車輛進行正面碰撞時，轉(zhuǎn)向機構(gòu)會受到擠壓，方向盤向后或向上移動的過程中，會擠壓乘員的生存空間，并增加對乘員胸部和頭部的傷害。中國汽車技術(shù)研究中心碰撞試驗室作為國家授權(quán)進行車輛被動安全檢測的權(quán)威檢測機構(gòu)，每年進行幾百次碰撞試驗，積累了大量的《乘用車正面碰撞成員保護》（GB 11551—2003）和《防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定》（GB 11557—2011）中兩類正面碰撞的試驗數(shù)據(jù)，通過這些數(shù)據(jù)，可以分析正面碰撞試驗中方向盤的運動狀態(tài)對假人頭部傷害情況的規(guī)律。

1 試驗條件

本文選取18個M1類車型，每一車型選擇兩輛試驗車，所有18個車型均配備駕駛員安全氣囊。這36輛試驗車分別進行《乘用車正面碰撞成員保護》（GB 11551—2003）和《防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定》（GB 11557—2011）中正面碰撞試驗，試驗速度都控制在48.5~49.0km/h之間，以得出同一車型正面碰撞假人頭部傷害指數(shù)和轉(zhuǎn)管移動量的關(guān)系。

1.1 《乘用車正面碰撞成員保護》（GB 11551—2003）的試驗條件

GB 11551—2003正面碰撞試驗規(guī)定：試驗車輛100%重疊正面沖擊固定剛性壁障，壁障上附以20mm厚的膠合板。碰撞速度在48.5~49.0km/h之間。根據(jù)標準的規(guī)定調(diào)整座椅和方向盤的位置，并在駕駛員和乘員位置放置混合Ⅲ型50百分位假人，試驗時該假人需佩戴安全帶，用以測量前排人員受傷害情況。該型號假人目前已經(jīng)成為國內(nèi)外汽車進行正面碰撞試驗的標準假人。試驗中采集碰撞過程中假人頭部傷害指標（HIC）。

1.2 《防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定》（GB 11557—2011）的試驗條件

GB 11557—2011正面碰撞試驗規(guī)定：試驗車輛100%重疊正面沖擊固定剛性壁障，壁障上附以20mm厚的膠合板。碰撞速度在48.5~49.0km/h之間。根據(jù)標準的規(guī)定調(diào)整方向盤的位置，該試驗不放置假人，通過高速攝像圖像分析軟件跟蹤方向盤的位移曲線，分別記錄碰撞過程中轉(zhuǎn)向管柱向上和向后的最大位移量，再根據(jù)標準中規(guī)定的修正方法進行修正，得到修正后的轉(zhuǎn)向管柱向上和向后的最大位移量。

2 試驗結(jié)果分析

18個車型車輛的兩種正碰試驗結(jié)果參見表1。這18個車型的車輛是由不同廠家生產(chǎn)的，都配備安全帶和安全氣囊。

表1 GB 11551—2003和GB 11557—2011正面碰撞試驗結(jié)果

從試驗結(jié)果可以看出，按照《防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定》（GB 11557—2011）進行的正面碰撞試驗轉(zhuǎn)向管柱位移量的試驗結(jié)果比較分散，其中位移最大的車型是編號為12的試驗車，最大位移為91mm，編號為12的試驗車對應(yīng)的《乘用車正面碰撞成員保護》（GB 11551—2003）正碰試驗頭部傷害指標是769，也是所有車型中最大的。說明該車在碰撞過程中未對駕駛員提供很好的保護。表1中位移最小的車型是編號為2的試驗車，最大位移為0mm，編號為2的試驗車對應(yīng)的《乘用車正面碰撞成員保護》（GB 11551—2003）正面碰撞試驗頭部傷害指標是196，也是所有車型中最小的。說明該車在碰撞過程中對駕駛員提供了很好的保護。圖1和圖2直觀的列出了18個車型車輛的管柱位移量與HIC分布。

圖1 轉(zhuǎn)向管柱上移量與HIC分布圖

圖2 轉(zhuǎn)向管柱后移量與HIC分布圖

通過圖1可以看出，試驗結(jié)果大部分分布在管柱位移量最小值和最大值對應(yīng)點的連線附近，圖1的連線之下有4個車型，這4個車型雖然轉(zhuǎn)向管柱上移量偏大，但是假人頭部傷害指標HIC卻比較小，說明這4個車型在《乘用車正面碰撞成員保護》（GB 11551—2003）正面碰撞試驗中轉(zhuǎn)向管柱對碰撞能量的吸收優(yōu)于其他車輛。

通過圖2可以看出，假人頭部傷害指標HIC和轉(zhuǎn)向管柱后移量的試驗結(jié)果比較分散，既有轉(zhuǎn)向管柱后移量很大、頭部傷害指標HIC卻很小的情況，又有轉(zhuǎn)向管柱位后移量很小、頭部傷害指標HIC卻很大的情況，試驗結(jié)果的分布沒有明顯規(guī)律。

通過比較圖1和圖2可以得出以下結(jié)論：正面碰撞試驗中轉(zhuǎn)向管柱上移量對假人頭部傷害指標HIC的影響比較大，轉(zhuǎn)向管柱后移量對假人頭部傷害指標HIC基本沒有影響。

3 結(jié)論

（1）《防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定》（GB11557—2011）的實施對汽車被動安全性能提出了更高的要求。

（2）《乘用車正面碰撞成員保護》（GB 11551—2003）和《防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定》（GB 11557—2011）中的兩類正面碰撞試驗，可以綜合驗證正面碰撞試驗中車輛的被動安全性能。

（3）正面碰撞試驗中轉(zhuǎn)向管柱上移量對假人頭部傷害指標HIC的影響比較大，轉(zhuǎn)向管柱后移量對假人頭部傷害指標HIC基本沒有影響。

[1]GB 11551—2003，乘用車正面碰撞成員保護[S].

[2]GB 11557—2011，防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定[S].