劉海明 楊陸峰 師玉濤 楊勁松 張世凱 劉濤

（長城汽車股份有限公司技術(shù)中心；河北省汽車工程技術(shù)研究中心）

由于各個國家的道路交通情況及駕駛習(xí)慣不同，每個國家的汽車碰撞安全法規(guī)也有所不同，而所有法規(guī)都對試驗車輛碰撞后跑偏量有明確要求，此項要求的目的,無疑是為了確保試驗最終結(jié)果的有效性。通過多年從事車輛安全工作并參與完成400余臺實車碰撞試驗，所以對試驗樣車的跑偏情況有了一些認(rèn)識，車輛跑偏較大對試驗結(jié)果及精度的影響較大，超出數(shù)值范圍就意味著試驗失敗，而對于試驗車輛的跑偏現(xiàn)象，國內(nèi)外針對此問題的解決方案及相關(guān)介紹較少[1]。因此，文章對實車碰撞試驗中導(dǎo)致試驗車輛跑偏的原因及相應(yīng)改進(jìn)措施進(jìn)行了探討研究。

1 幾種常見的牽引系統(tǒng)裝置

1.1 國內(nèi)外牽引裝置種類

牽引系統(tǒng)是進(jìn)行汽車碰撞試驗的基礎(chǔ)裝備，現(xiàn)階段常用牽引裝置有很多，主要包括氣體或液體發(fā)射式、機(jī)械式、電動機(jī)牽引式等，具體如下：

1）液體或氣體發(fā)射型碰撞加速度模擬準(zhǔn)確，調(diào)整方便，但價格昂貴；2）機(jī)械式是由橡膠繩驅(qū)動、螺旋彈簧驅(qū)動及重塊自由下落；3）電動機(jī)牽引式是用大功率電動機(jī)直接驅(qū)動卷筒纏繞鋼絲繩，牽引實車或臺車實現(xiàn)碰撞。

1.2 電動機(jī)牽引式牽引系統(tǒng)

目前天津國家轎車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、日本NSK公司的小尺寸模擬碰撞裝置、北京通縣交通部汽車試驗場及長城汽車安全試驗室都采用電動機(jī)牽引式的加速方式[2]。其具體參數(shù)，如表1所示。

表1 電動機(jī)牽引系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置

1.3 電動機(jī)牽引式牽引系統(tǒng)特點及組成

電動機(jī)牽引式牽引系統(tǒng)通過大功率電動機(jī)直接驅(qū)動卷筒纏繞鋼絲繩，為碰撞車輛及臺車提供能量，使碰撞車輛、臺車以要求的速度、固定的方向勻速撞擊目標(biāo)。它具有雙電機(jī)雙轉(zhuǎn)轂?zāi)Σ羵鲃樱h(huán)封閉鋼纜結(jié)構(gòu)，數(shù)字式直流調(diào)速裝置等特點，如圖1所示。

2 車輛出現(xiàn)跑偏的原因分析

2.1 碰撞車輛加速方式

實車碰撞試驗過程中，試驗樣車有多種加速方式，不同試驗方式的試驗條件也不同，如試驗跑道的路面質(zhì)量、跑道長度、試驗樣車狀態(tài)及樣車加速至碰撞過程中的運(yùn)行情況等,會造成不同的跑偏情況發(fā)生。目前，天津國家轎車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心、錦州錦恒汽車安全系統(tǒng)股份有限公司和長城汽車安全試驗室都采用鋼絲繩牽引式加速方式，所以在此主要針對采用鋼絲繩牽引加速方式試驗造成跑偏量進(jìn)行分析研究[2]。

2.2 車輛跑偏原因

通過對近幾年完成的400多臺實車正面碰撞試驗跑偏情況、牽引系統(tǒng)的運(yùn)行情況及對試驗車輛的前期準(zhǔn)備工作進(jìn)行綜合分析，研究了造成試驗樣車跑偏的主要原因。

造成試驗樣車跑偏的原因主要有以下幾點：

1）在前期樣車準(zhǔn)備過程時，掛車鋼絲繩沒有掛正，主要為連接鋼絲繩和車體的松緊繩松緊不一樣或兩端所拴位置不對稱，如圖2所示。

2）掛車用兩條鋼絲繩長度不一致，由于掛車選取鋼絲繩時兩根鋼絲繩不是一套，但相近，長度有很小差別，此種跑偏主要為人為因素，在工作中多加注意可避免。

3）由于樣車發(fā)車前擺放不正，造成樣車行駛過程中出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，樣車由發(fā)車時就開始到最后一直跑偏，但由于有掛車鋼絲繩限制，樣車不至于跑出跑道，但在樣車脫鉤后存在超出法規(guī)要求的隱患，導(dǎo)致試驗失敗。

4）試驗樣車四輪定位未過，此種跑偏主要為車輛狀態(tài)不滿足，且試驗人員未對車輛確認(rèn)到位或未確認(rèn)，樣車在行駛過程中會出現(xiàn)左右搖擺或偏向一側(cè)的現(xiàn)象，在脫鉤后存在跑偏的隱患。

5）對于底盤比較低的試驗車，存在掛車用鋼絲繩與牽引小車脫離后與脫鉤機(jī)構(gòu)發(fā)生干涉導(dǎo)致跑偏，此種跑偏情況的發(fā)生以低速試驗較多，準(zhǔn)備時需注意掛車鋼絲繩松緊度要適中。

6）兩側(cè)輪胎氣壓不等，輪胎氣壓不等會使輪胎變得大小不一樣，行駛中會產(chǎn)生跑偏。

7）前減振器彈簧變形，兩側(cè)緩沖不一致。這需要委托方通過按壓或拆卸后比較來判斷減振器彈簧的好壞。

8）因有部分試驗車為跑過可靠性試驗車輛，有可能出現(xiàn)兩側(cè)的輪胎花紋不一樣，或花紋一深一淺，不一樣高。這也會出現(xiàn)車輛在行進(jìn)中跑偏。

3 車輛對正方法

針對統(tǒng)計分析出的當(dāng)前跑偏的主要影響因素，通過不斷的探討、分析、總結(jié)，得出了以下解決方案：

1）在接收試驗樣車時，對樣車狀態(tài)進(jìn)行仔細(xì)確認(rèn)，詢問委托方樣車是否做過四輪定位；

2）將樣車沿軌道方向停好，把推車專用油板分別放于樣車四輪處，然后樣車四輪上板；

3）由6名試驗人員進(jìn)行推車操作，樣車四輪處分別站一人，前后各一人；用尺子等在樣車前后端找到中間點，將鉛垂掛于中間標(biāo)記處；

4）以軌道寬度為基準(zhǔn)，樣車四輪處人員開始推車，將前后鉛垂調(diào)整至軌道中間處；

5）由車尾處人員向前推一個車位后停下，前后測量鉛垂偏離，偏離值在5 mm以下時，繼續(xù)向前走一個車位，再次測量，若在偏離范圍內(nèi)（根據(jù)試驗類型確定），則此樣車狀態(tài)滿足試驗要求，發(fā)車前進(jìn)行車輛對正即可。

4 效果驗證

4.1 車輛在試驗時狀態(tài)

通過對以上提到的跑偏原因進(jìn)行細(xì)節(jié)把控及按試驗前對車輛進(jìn)行對正的方法進(jìn)行操作，在試驗過程中進(jìn)行驗證，以下為試驗車輛在碰撞過程中狀態(tài)，具體如圖3和圖4所示。

4.2 車輛跑偏量驗證方式1

車輛對正后，碰撞車上粘貼對正釘子，使其在碰撞蜂窩鋁（可變型碰撞壁障）上找到對應(yīng)點，貼上Mark標(biāo)以確認(rèn)試驗跑偏量。某車型正面40%偏置碰撞跑偏量為右5 mm，如圖5所示，偏移量下11 mm，如圖6所示，滿足法規(guī)±20 mm要求。

4.3 車輛跑偏量驗證方式2

通過在碰撞壁前，對車前后在輪胎軌跡上重疊貼上白紙進(jìn)行確認(rèn)跑偏量，如圖7所示，為某車型正面40%偏置碰撞跑偏量為-9 mm，滿足法規(guī)±20 mm要求。

5 結(jié)論

通過以上對實車正面碰撞試驗的偏移情況進(jìn)行統(tǒng)計分析及在實際試驗過程中進(jìn)行驗證，最終試驗車輛跑偏量滿足法規(guī)要求。所以試驗過程中對以上提出造成跑偏的原因加以注意，通過整備前確認(rèn)和發(fā)車前的推車對正調(diào)整等方法進(jìn)行操作，能夠確保正面碰撞試驗的偏移量滿足法規(guī)要求。