李曉明 楊絮 張向磊

（中國汽車技術(shù)研究中心）

2006年我國頒布了GB 20071—2006《汽車側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)》強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。同一年開始實(shí)施的C-NCAP 評價(jià)試驗(yàn)也將側(cè)面碰撞納入評價(jià)范圍，C-NCAP 評價(jià)試驗(yàn)將汽車的側(cè)面安全氣簾的配置納入C-NCAP 加分項(xiàng)，以提高汽車的安全性[1]。側(cè)面碰撞事故中，側(cè)面氣囊和氣簾可以在10 ms 左右的時(shí)間內(nèi)迅速充氣，避免乘員與汽車部件發(fā)生二次碰撞，并在乘員和側(cè)面氣囊和氣簾接觸的過程中，通過排氣孔將氣囊中的氣體排出，緩沖碰撞對乘員造成的沖擊力。側(cè)面氣囊和氣簾還可以在汽車發(fā)生翻滾等危險(xiǎn)情況下對乘員的頭頸部提供保護(hù)。

1 側(cè)面氣囊及相關(guān)碰撞試驗(yàn)

側(cè)面氣囊系統(tǒng)包括氣囊模塊、側(cè)面碰撞傳感器及ECU 控制器等。側(cè)面氣囊按照保護(hù)對象可分為側(cè)面胸部氣囊、頭部氣簾和側(cè)面頭胸部氣囊等。不過現(xiàn)在大部分車型基本都采用側(cè)面胸部氣囊和頭部氣簾的形式，側(cè)面頭胸部氣囊并不多見。一般來講，在側(cè)面碰撞試驗(yàn)中，當(dāng)側(cè)面碰撞速度超過20 km/h 時(shí)，汽車側(cè)面氣囊和側(cè)氣簾就會展開，但具體的碰撞速度目前還沒有強(qiáng)制的規(guī)定，都是各汽車生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)自身的安全設(shè)計(jì)自行決定。側(cè)面安全氣囊和氣簾側(cè)面碰撞試驗(yàn)的展開圖，如圖1～3 所示。目前側(cè)面碰撞試驗(yàn)形式主要參考GB 20071—2006、美標(biāo)FMVSS214、歐標(biāo)ECE R95 以及各國的NCAP 側(cè)面碰撞試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

GB 20071—2006 中的側(cè)面碰撞試驗(yàn)，按照圖4 所示進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)，汽車靜止不動，由1 輛碰撞臺車對汽車側(cè)面，以49～51 km/h 的速度進(jìn)行撞擊[2]。在碰撞臺車前端安裝可變形蜂窩鋁，碰撞臺車的行駛方向與試驗(yàn)汽車垂直，碰撞臺車中心線對準(zhǔn)試驗(yàn)汽車R 點(diǎn)碰撞臺車，與碰撞中心點(diǎn)的偏移量應(yīng)在±25 mm 內(nèi)。在駕駛員位置放置1 個(gè)ES-1 或ES-2 型假人，用來測量駕駛員受傷害情況。GB 20071—2006 對假人各部位的傷害指標(biāo)，如表1 所示。

表1 GB 20071—2006 對假人傷害指標(biāo)要求

2 側(cè)面碰撞頭胸部傷害分析

對國家轎車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心進(jìn)行的近幾百次側(cè)面碰撞試驗(yàn)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，企業(yè)生產(chǎn)的同一款車型在安全配置上都有高配和低配的車型，很少有同一款車型在全系都配備安全氣囊和氣簾。一般都是低配車型沒有配備側(cè)面安全氣囊，而高配車型配備了側(cè)面安全氣囊和氣簾。因此選取2013年國家轎車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，依據(jù)GB 20071—2006 進(jìn)行的10 個(gè)車型的側(cè)面碰撞試驗(yàn)，將其試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這10 個(gè)車型包括轎車和SUV，每個(gè)車型都有低配和高配，分別進(jìn)行了沒有側(cè)面安全氣囊以及有側(cè)面安全氣囊和氣簾的側(cè)面碰撞試驗(yàn)，每個(gè)車型中的2 輛車除了側(cè)面安全氣簾配置不同外，車身結(jié)構(gòu)和其他安全配置都相同。試驗(yàn)速度都在49～51 km/h。碰撞臺車與碰撞中心點(diǎn)的偏移量都在±25 mm 內(nèi)。駕駛員位置放置各國普遍使用的ES-2 型假人，并記錄這20 個(gè)試驗(yàn)的假人頭部傷害指標(biāo)HIC 值和胸部肋骨變形量。

假人頭部傷害指標(biāo)的測量結(jié)果，如圖5 所示。側(cè)面碰撞法規(guī)要求HIC≤1 000，在所有的樣本車型中，HIC都滿足法規(guī)要求，20 次試驗(yàn)中HIC 最大值為452，最小值為20。其中未配備側(cè)面安全氣簾車型的HIC 平均值為195；配備側(cè)面安全氣簾的車型的HIC 平均值為32?？梢娕鋫鋫?cè)面安全氣簾車型的HIC 的表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于未配備側(cè)面安全氣簾的車型。

假人胸部肋骨變形量的測量結(jié)果，如圖6～8所示。

側(cè)面碰撞法規(guī)要求假人肋骨變形≤42 mm，這20 個(gè)試驗(yàn)車的假人肋骨變形均符合國標(biāo)要求。1）從圖6 可以看出，配備側(cè)面氣囊和氣簾的車型對假人上部肋骨的保護(hù)效果比未配備側(cè)面氣囊的車型好。其中9 個(gè)車型的上部肋骨變形的試驗(yàn)結(jié)果都顯示高配車型比低配車型能提供更好的保護(hù)。另外一個(gè)車型的試驗(yàn)結(jié)果比較接近，但數(shù)值都比較小；說明該車型的車身側(cè)面碰撞性能比較好，可以對側(cè)面碰撞提供比較好的保護(hù)效果。2）從圖7 可以看出，配備側(cè)面氣囊和氣簾的車型對假人中部肋骨的保護(hù)效果和未配備側(cè)面氣囊的保護(hù)效果差不多?？梢妭?cè)面氣囊和氣簾對假人中部肋骨變形，沒有提供更好的保護(hù)效果。3）從圖8 可以看出，配備側(cè)面氣囊和氣簾的車型對假人下部肋骨的保護(hù)效果，反而比未配備側(cè)面氣囊的車型更差。通過比較圖6～8 可以看出，側(cè)面碰撞試驗(yàn)中假人上肋骨變形總體比中肋骨和下肋骨的變形大；從假人傷害的角度講，上部肋骨在側(cè)面碰撞試驗(yàn)中更容易受到傷害，而側(cè)面氣囊和氣簾也對上部肋骨提供了更好的保護(hù)。

3 結(jié)論

通過對不同配置的10 個(gè)車型、20 個(gè)側(cè)面碰撞試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，可得出如下結(jié)論：

1）在依據(jù)GB 20071—2006 的側(cè)面碰撞試驗(yàn)中，配備側(cè)面安全氣囊和氣簾的汽車對假人頭部的傷害值要明顯好于未配備側(cè)面安全氣簾的汽車。對同一生產(chǎn)廠家的同一車型，在車身和其他安全配置相同的情況下，配備側(cè)面氣囊和氣簾的車型能對假人頭部提供更好的保護(hù)。

2）上部肋骨在側(cè)面碰撞試驗(yàn)中更容易受到傷害，而側(cè)面?zhèn)让鏆饽液蜌夂熞材軐ι喜坷吖翘峁└玫谋Ｗo(hù)，但對中部和下部肋骨的保護(hù)效果一般，但從總體看，側(cè)面氣囊和氣簾能在側(cè)面碰撞中對乘員的胸部提供更好的保護(hù)。