韓建軍 崔健超 李瑞

（1.天津一汽夏利汽車股份有限公司；2.一汽豐田技術(shù)開發(fā)有限公司）

隨著各國汽車千人保有量的持續(xù)升高，汽車產(chǎn)品對乘員保護(hù)的安全性越來越受到消費(fèi)者關(guān)注。為了客觀評價(jià)汽車的主被動安全性，新車評價(jià)規(guī)程（NCAP）在1979年誕生于美國（US-NCAP），并已在歐洲（E-NCAP）、日本（J-NCAP）、澳大利亞（A-NCAP）和中國（C-NCAP）等國家運(yùn)行多年，一般由政府或第三方組織機(jī)構(gòu)，按照比國家法規(guī)更嚴(yán)格的方法對在市場上銷售的新車型進(jìn)行碰撞安全性能測試，向社會公開評價(jià)結(jié)果供消費(fèi)者參考。針對可移動壁障側(cè)面碰撞試驗(yàn)項(xiàng)目，文章對 C-NCAP和E-NCAP（2015版）的試驗(yàn)條件、可移動壁障類型、撞擊位置及速度等方面進(jìn)行對比，通過試驗(yàn)結(jié)果分析以上因素對評價(jià)結(jié)果的影響，為汽車企業(yè)開發(fā)面向不同市場的產(chǎn)品提供技術(shù)參考。

1 C/E-NCAP可移動壁障側(cè)面碰撞試驗(yàn)方法簡介

在NCAP評價(jià)規(guī)程中，對側(cè)面碰撞安全性評價(jià)均采用移動壁障模擬實(shí)際車輛撞擊試驗(yàn)車的方式，如圖1所示。

圖1 C-NCAP側(cè)面碰撞示意圖

在C-NCAP的側(cè)面碰撞試驗(yàn)中，型號為EEVC的可移動壁障以50～51 km/h的速度垂直撞向靜止的試驗(yàn)車側(cè)面，可移動壁障的縱向中垂面撞擊位置位于試驗(yàn)車碰撞側(cè)前排座椅R點(diǎn)橫斷面。可移動壁障的縱向中垂面與試驗(yàn)車上通過碰撞側(cè)前排座椅R點(diǎn)的橫斷垂面之間的距離應(yīng)在±25 mm內(nèi)。在駕駛員位置放置一個EuroSIDII型假人，在第2排座椅被撞擊側(cè)放置SID-IIs（D版）假人，用以測量駕駛員及第2排乘員受傷害情況[1]。

在E-NCAP的側(cè)面碰撞試驗(yàn)中，型號為AE-MDB的可移動壁障以（50±1）km/h的速度垂直撞向靜止的試驗(yàn)車側(cè)面，可移動壁障的縱向中垂面的撞擊位置位于試驗(yàn)車碰撞側(cè)前排座椅R點(diǎn)橫斷垂面后移（250±25）mm。WorldSID假人被安放在駕駛員位置，兒童假人被放置在后排座椅的兒童約束系統(tǒng)中[2]。

兩者在試驗(yàn)方法方面，對試驗(yàn)結(jié)果可能有較大影響之處在于碰撞位置、可移動壁障型號和假人型號。

2 C/E-NCAP可移動壁障側(cè)面碰撞試驗(yàn)方法對比分析

2.1 可移動壁障

C-NCAP使用的移動壁障與GB 20071—2006《汽車側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)》規(guī)定的相同，同時(shí)滿足ECE R95歐洲標(biāo)準(zhǔn)。其總質(zhì)量為（950±20）kg，寬1 500 mm，前部碰撞塊主要由6塊獨(dú)立的蜂窩鋁吸能塊構(gòu)成，吸能塊分上下2組，下面一組比上面厚60 mm，旨在模擬保險(xiǎn)杠，吸能塊各部分都有獨(dú)立的力-變形曲線，以模擬汽車前端的剛度。EEVC移動壁障具體尺寸，如圖2所示[3]。

圖2 EEVC移動壁障尺寸結(jié)構(gòu)示意圖

隨著整車安全技術(shù)和輕量化技術(shù)的發(fā)展，高強(qiáng)度鋼板在車身上的應(yīng)用在增加，使整車前部結(jié)構(gòu)剛度也在逐步提高，EEVC壁障已不能體現(xiàn)實(shí)際車輛前部的特性，新型壁障AE-MDB因此產(chǎn)生。新型壁障對汽車前端的幾何構(gòu)造進(jìn)行改進(jìn)，增加蜂窩鋁碰撞塊的強(qiáng)度，總質(zhì)量增加至（1 300±50）kg，最大寬度1 700 mm。AE-MDB移動壁障具體尺寸，如圖3所示。

圖3 AE-MDB移動壁障尺寸示意圖

2種壁障對比情況，如表1所示。

表1 EEVC和AE-MDB壁障對比

2.2 駕駛席假人的差別

C-NCAP使用的 EuroSID II型（ES2） 假人與E-NCAP使用的WorldSID型（WS）假人相比，后者的人體忠實(shí)度高于前者，能夠更好地模擬人體結(jié)構(gòu)，更準(zhǔn)確地反映人體受到的傷害[4]。具體指標(biāo)，如表2所示。

表2 ES2假人與WS假人的人體忠實(shí)度對比

3 實(shí)車碰撞試驗(yàn)結(jié)果分析

選取整備質(zhì)量約1 000 kg，車長約4 400 mm，軸距為2 550 mm的3輛配置相同的某品牌三廂轎車作為評價(jià)對象，分別進(jìn)行側(cè)面碰撞試驗(yàn)評價(jià)，實(shí)際碰撞速度為50 km/h。以車1和車3的試驗(yàn)結(jié)果分析不同壁障的影響，以車2和車3的試驗(yàn)結(jié)果分析不同假人的影響，為了便于結(jié)果對比分析，后排采用相同假人，具體試驗(yàn)情況，如表3所示。

表3 汽車側(cè)面碰撞試驗(yàn)項(xiàng)目安排情況

汽車側(cè)面碰撞試驗(yàn)前準(zhǔn)備情況及碰撞后車身變形情況，如圖4所示。

圖4 汽車側(cè)面碰撞試驗(yàn)前后情況

NCAP側(cè)面碰撞評價(jià)規(guī)程中，假人的胸部和腰線部位的受傷害程度是重點(diǎn)評價(jià)對象，影響受傷害程度的主要因素是車身相應(yīng)部位的侵入速度和變形量。為準(zhǔn)確分析壁障對碰撞結(jié)果的影響，重點(diǎn)分析圖4a中上部坐標(biāo)點(diǎn)位置（胸線部位）和下部坐標(biāo)點(diǎn)位置（腰線部位）的侵入速度和變形量。碰撞側(cè)前后門胸線部位和腰線部位的侵入速度曲線，如圖5和圖6所示。

圖5 汽車側(cè)面碰撞車身胸線部位侵入速度曲線

圖6 汽車側(cè)面碰撞車身腰線部位侵入速度曲線

表4示出汽車側(cè)面碰撞假人胸線和腰線部位侵入速度平均值。該車型假人受傷害時(shí)間區(qū)間為15～40 ms，從表4可以看出，與車1相比，車3的前門胸線部位侵入速度增加6.2%，后門增加32.8%。由于樣車軸距較小且壁障尺寸增大，AE-MDB壁障撞擊到后輪眉，因此后門腰線部位的侵入速度不升反降。

表4 汽車側(cè)面碰撞假人胸線和腰線部位15～40 ms侵入速度平均值

碰撞側(cè)胸線部位和腰線部位的變形量曲線，如圖7所示，A～V點(diǎn)是以前門至后門順序分別對應(yīng)圖4a中胸線和腰線部位的坐標(biāo)點(diǎn)。其中前排假人受傷害區(qū)間為I～K 點(diǎn)，后排為 Q～S點(diǎn)。

圖7 汽車側(cè)面碰撞車身變形量曲線

汽車側(cè)面碰撞車身變形量統(tǒng)計(jì)表，如表5所示，從表5可以看出，車3后門胸線部位變形增加幅度大于車1，前門胸線部位由AE-MDB壁障造成的變形量增加44.7%，后門增加79.8%。車3腰線部位由AE-MDB壁障造成的變形量對后門影響較車1大，前門與車1基本持平，后門腰線部位變形量增加110.3%。因此，由于AE-MDB壁障質(zhì)量增加且碰撞位置后移250 mm，整體試驗(yàn)結(jié)果對后排假人影響較大。

表5 汽車側(cè)面碰撞車身變形量統(tǒng)計(jì)表

按照評價(jià)規(guī)則，假人各主要評價(jià)部位受傷害程度和得分情況，如表6和表7所示，車3與車1相比，使用AE-MDB壁障，前排假人受傷害程度除腹部變化較小外，頭部、胸部及腰部受傷害程度均有增大，但每項(xiàng)仍然可以獲得滿分。后排假人受傷害程度大幅度增加，且腰部傷害值增加程度約為24.8%，無法獲得滿分。上述結(jié)果與胸線和腰線部位的侵入速度和變形量相關(guān)分析相一致。車3與車2相比，雖然WS假人人體忠實(shí)度高于ES2假人，但是對評價(jià)結(jié)果影響較小。

表6 汽車側(cè)面碰撞假人傷害值統(tǒng)計(jì)表（滿分為18分）

表7 汽車側(cè)面碰撞得分統(tǒng)計(jì)表

4 結(jié)論

通過實(shí)車碰撞試驗(yàn)結(jié)果對比分析，使用AE-MDB壁障且碰撞點(diǎn)后移250 mm進(jìn)行試驗(yàn)，后排假人腰部傷害值增加程度為24.8%，直接影響評價(jià)結(jié)果。WS假人較ES2假人雖然人體忠誠度更高，但在NCAP評價(jià)中對側(cè)碰結(jié)果影響較小。當(dāng)企業(yè)面向不同市場開發(fā)產(chǎn)品時(shí)，在安全性設(shè)計(jì)和安全配置選擇上，上述結(jié)論可供參考。但由于樣本數(shù)量有限，以上結(jié)論有待進(jìn)一步驗(yàn)證。