王頌　孫海洋

摘 要：本文對乘用車側門強度標準進行了詳盡的解讀。以GB 15743-1995《轎車側門強度》為例，介紹了側門強度試驗方法。通過對比我國國家標準GB 15743-1995《轎車側門強度》、美國聯邦法規(guī)FMVSS 214-2007和海灣阿拉伯國家標準GSO 38/40-2005，總結歸納三項標準在對樣品的要求和判定條件等方面的不同，為國產車輛出口北美和中東地區(qū)提供了支持。

關鍵詞：側門強度 標準解讀 試驗方法

The Standards Interpretation of Side Doors Strength for Passenger Cars

Wang Song Sun HaiYang

Abstract：In this paper， the standards of side doors strength for passenger cars is analyzed in detail. Taking GB 15743-1995 as an example， this paper introduces the strength test methods of side doors. By comparing the standards of side doors for passenger cars， GB 15743-1995， FMVSS 214-2007 and GSO 38/40-2005， this paper summarizes the differences of the three standards in terms of sample requirements and criterions， which provides support for the export of domestic vehicles to North America and the Middle East.

Key words：Side Doors Strength; Standards Interpretation; Test Methods

1 前言

近年來，隨著我國的汽車保有量的迅速增長，交通事故的發(fā)生數量也在急劇增加。而在各類交通事故之中，汽車側面碰撞無疑處于一個顯著的位置。根據統(tǒng)計數據顯示，側面碰撞是我國發(fā)生頻次最高，造成人員傷亡最多的交通事故。在所有的碰撞形式中，汽車側面碰撞事故約占事故總數的32%，已經超過了正面碰撞，而在造成死亡和重傷的事故中，側碰事故約占35%。我國的城市道路交通路口的特點是以平面交叉形式為主，側面碰撞事故發(fā)生概率最高，其致死致傷率同樣位居第一位[1]。因此，汽車側碰安全性設計有著舉足輕重的意義，研究和提高汽車側面碰撞的安全性也具有重大的實用價值。

由于汽車乘員艙側面車身強度相對于其他區(qū)域較弱，乘員和車門內飾之間的距離較小，側圍缺少有效的吸收碰撞能量的裝置，乘員在同樣速度的碰撞過程中受到的傷害也比正碰、后碰要嚴重得多。我國國家標準GB 15743-1995《轎車側門強度》[2]、美國聯邦法規(guī)FMVSS 214-2007[3，4]和海灣阿拉伯國家標準GSO 38/40-2005[5，6]都給出了剛性圓柱體擠壓車門的靜態(tài)試驗方法，用于考察車輛側面車身強度，并對試驗過程中車門的受力特性做了相關規(guī)定。

隨著國家一帶一路戰(zhàn)略的提出和不斷發(fā)展，海灣國家已成為國內車企重要出口目的地，GSO 38/40-2005是GCC認證的試驗項目之一。為此，本文對不同地區(qū)采用的乘用車側門強度標準進行詳細的解讀和分析，幫助企業(yè)更好理解各國標準認證試驗之間的差異，助力國家汽車出口市場發(fā)展。

2 乘用車側門強度試驗方法

如圖1所示，乘用車側門強度試驗將車輛固定在水平地面上，使用一個直徑為305 mm，圓角半徑為13mm的剛性圓柱體或半圓柱體加載裝置，對車輛側門進行擠壓，根據擠壓過程中擠壓力值，判斷車輛側門強度能否滿足要求。按照GB 15743-1995《轎車側門強度》標準，乘用車側門強度試驗方法如下：

（1）試驗車輛準備。試驗需要在白車身或拆除車輪的整車上進行[7]。根據企業(yè)要求，可以選擇是否拆除座椅;

（2）確定車門擠壓位置。將待測試的車身門檻梁放置于兩根工字鋼上，使門檻梁處于水平狀態(tài)。由待測車門最下點向上127mm處，沿車門外表面做一水平線段，再在此水平線段的中點處沿一鉛垂線在車門外表面的投影做一直線，該直線即為試驗過程中加載裝置需要對準的位置，如圖2所示;

（3）調節(jié)車身及設備位置。調節(jié)車身位置使其與設備平行，并使（2）中的豎直方向直線與加載裝置中心線重合。調節(jié)加載裝置垂直方向高度，使其下邊緣與車門最下點向上127mm處的水平線段重合;

（4）固定車身。根據經驗，乘用車側門強度試驗過程中，沿加載方向，最大可產生100kN左右的側向力，同時車輛會產生側向翻滾的趨勢，為控制車身剛體位移，保證試驗成功，車身固定方案如下：

a.在車輛加載側和非加載側各安裝兩個縱梁側擋，用于抵抗試驗過程中產生的側向擠壓力，側擋位置分別位于車輛前輪中心線處或中心線之前和后輪中心線處或中心線之后;

b.在車輛前機蓋和后備箱下方縱梁處安裝鋼絲張緊裝置，將車身與地面拉緊，防止車身在試驗過程中出現翻滾情況;

c.在車身非加載側加載裝置相對的位置，放置一個堅固的剛性鉛錘平面。

（5）進行試驗，獲得試驗結果。上述準備工作完成后，可正式進行試驗。加載裝置以不大于12.7mm/s的速度側向擠壓車門，試驗必須在120s內完成。連續(xù)記錄載荷及相應的加載裝置位移，或以不大于25mm或不大于890N的增值記錄試驗結果。

3 不同側門強度標準對比

目前國際上常見的乘用車側門強度標準主要有我國國家標準GB 15743-1995《轎車側門強度》、美國聯邦法規(guī)FMVSS 214-2007和海灣阿拉伯國家標準GSO 38/40-2005三項。這三項標準在大體試驗方法上基本一致，但在具體要求和限值范圍上則各不相同，本章將對三項標準不同之處進行對比。

3.1 適用范圍

三項標準的適用范圍有所不同，GB 17354-1995《轎車側門強度》標準適用于轎車。由于此標準頒布時間較早，標準適用范圍的表述與我國現行標準并不一致，通常來說，M類車輛都可以借鑒該標準進行側門強度試驗。FMVSS 214-2007標準適用范圍為最大總質量不超過4536 kg的乘用車、多功能乘用車、卡車和客車，步入式貨車和其他有特殊規(guī)定的車輛不適用。GSO 38/40-2005標準適用范圍為最大總質量不超過4500kg的乘用車、多功能乘用車、卡車和客車，步入式貨車不適用。

FMVSS 214-2007標準中還對步入式貨車進行了定義：步入式貨車是指只有一個指定座位的特殊貨物/郵件遞送車輛。指定的座位必須朝前，且只能由駕駛員使用。車輛通常有一個薄而輕的滑動（或折疊）側門，便于操作，車頂間隙較高，中等身材的人可以以直立姿勢進入乘員艙區(qū)域。

3.2 試驗前樣品狀態(tài)

GB 15743-1995《轎車側門強度》、FMVSS 214-2007和GSO 38/40-2005三項標準對試驗前樣品狀態(tài)的要求是一致的，即：側窗玻璃位于最高位置，所有車門為閉鎖狀態(tài)。受試驗一側對面的車身裙部應靠在一個堅固的剛性鉛錘平面上。用緊固裝置將車牢固定位，緊固裝置安裝在前輪中心線處或中心線之前和后輪中心線處或中心線之后。

3.3 加載裝置位置

GB 15743-1995《轎車側門強度》標準要求：加載裝置軸線鉛垂，同時要對準車門最低點之上127mm沿車門外表面所做的水平線段的中點，其底部與該水平線在同一水平面上。此外，標準還要求加載裝置長度應能使其上端面高出窗口下邊緣至少13mm，但在試驗時不能碰到窗口下邊緣之上的任何構件，FMVSS 214-2007和GSO 38/40-2005兩項標準對此也有同樣的要求。但除此之外，這兩項標準對加載裝置位置還有其他要求：

（1）測量車門最低點之上127mm水平線段長度時，需要移除車門上起保護和裝飾作用的構件;

（2）對于部分寬度較窄的車門，車門最低點之上127mm水平線段長度不足559mm時，將該線段上移，直至其長度為559mm，此時加載裝置底部應該與上移后的水平線在同一水平面上;

（3）對于后側門沒有玻璃的車輛，在進行試驗時，應該調節(jié)加載裝置高度，使其上端面高度與在同一車輛前門進行試驗時加載裝置上端面高度相同。

3.4 判定條件

側門強度標準將加載過程分為了三個階段，以三個階段的平均或最大載荷作為判定依據。當試驗車身側門的擠壓載荷在每個階段都超過標準要求的限值時，即可判定該車身的側門強度滿足標準要求。

以GB 15743-1995《轎車側門強度》標準為例，標準定義了初始耐擠壓力、中間耐擠壓力和最大耐擠壓力三項指標。其中初始耐擠壓力定義為加載裝置位移在0至152mm擠壓距離上使車門變形的平均力，中間耐擠壓力定義為加載裝置位移在0至305mm擠壓距離上使車門變形的平均力，最大耐擠壓力定義為加載裝置位移在整個457mm擠壓距離上記錄到的最大力。

在三項指標的定義上，美國聯邦法規(guī)FMVSS 214-2007與我國國家標準GB 15743-1995《轎車側門強度》標準保持一致，而海灣阿拉伯國家標準GSO 38/40-2005則與兩者有所不同。GSO 38/40-2005標準中，初始耐擠壓力定義為加載裝置位移在0至150±5mm擠壓距離上使車門變形的平均力，中間耐擠壓力定義為加載裝置位移在0至300±5mm擠壓距離上使車門變形的平均力，最大耐擠壓力定義為加載裝置位移在整個460±5mm擠壓距離上記錄到的最大力。

在上述三個指標的限值上，不同標準的要求也不盡相同。由于側門強度試驗可以在有座椅和拆除座椅的情況下進行，各項限值也與座椅拆除與否相關。

我國國家標準GB 15743-1995《轎車側門強度》規(guī)定：

拆除座椅進行試驗時：

a.初始耐擠壓力不得低于10000N;

b.中間耐擠壓力不得低于15560N;

c.最大耐擠壓力不得低于相當于整車整備質量2倍的力或31120N二者中較小的值。

不拆除座椅進行試驗時：

a.初始耐擠壓力不得低于10000N;

b.中間耐擠壓力不得低于19450N;

c.最大耐擠壓力不得低于相當于整車整備質量3.5倍的力或53340 N二者中較小的值。

美國聯邦法規(guī)FMVSS 214-2007規(guī)定：

拆除座椅進行試驗時：

a.初始耐擠壓力不得低于10000N;

b.中間耐擠壓力不得低于15569N;

c.最大耐擠壓力不得低于相當于整車整備質量2倍的力或31138 N二者中較小的值。

不拆除座椅進行試驗時：

a.初始耐擠壓力不得低于10000N;

b.中間耐擠壓力不得低于19460N;

c.最大耐擠壓力不得低于相當于整車整備質量3.5倍的力或53378 N二者中較小的值。

海灣阿拉伯國家標準GSO 38/40-2005規(guī)定：

拆除座椅進行試驗時：

a.初始耐擠壓力不得低于1020kg;

b.中間耐擠壓力不得低于1590kg;

c.最大耐擠壓力不得低于整車整備質量2倍或3175kg二者中較小的值。

不拆除座椅進行試驗時：

a.初始耐擠壓力不得低于1020kg;

b.中間耐擠壓力不得低于1985kg;

c.最大耐擠壓力不得低于整車整備質量3.5倍或5445kg二者中較小的值。

上述三項標準在試驗方法上基本一致，但在細節(jié)上存在著諸多不同，三項標準的主要不同之處對比如表1所示。

4 結論

我國國家標準GB 15743-1995《轎車側門強度》、美國聯邦法規(guī)FMVSS 214-2007和海灣阿拉伯國家標準GSO 38/40-2005是目前國際上常用的乘用車側門強度標準。由于標準制定修訂時間、不同國家標準體系以及英制與國際單位換算等問題，三項標準存在著諸多差異。本文詳細介紹了我國國家標準GB 15743-1995《轎車側門強度》、美國聯邦法規(guī)FMVSS 214-2007和海灣阿拉伯國家標準GSO 38/40-2005規(guī)定的乘用車側門強度試驗方法，通過對比可以發(fā)現，我國國家標準GB 15743-1995《轎車側門強度》與修訂時間較早，與另外兩項標準相比，對試驗方法的要求不夠細致，標準中部分條款也與我國現行標準體系不相適應，應盡快開展修訂工作。此外，本文對比并總結了三項標準在對樣品的要求和判定條件等方面的不同，為國產車輛出口北美和中東地區(qū)提供了支持。

參考文獻：

[1]王鵬. 基于側面碰撞安全性的車輛側面剛度匹配研究[D].長沙：湖南大學，2007.

[2]GB 15743-1995. 轎車側門強度[S]. 北京： 中國標準出版社，1995.

[3]Code of Federal Regulations Title 49 Part 571 Federal Motor Vehicle Safety Standards No. 214. Side impact protection[S]. Washington DC： U.S. Government Printing Office，2007.

[4]Laboratory Test Procedure for FMVSS No. 214. Side impact protection[S]. Washington DC： U.S. Government Printing Office，2007.

[5]GSO 38/2005. Motor Vehicles Methods of Test For Impact Strength Part 3A： Side Impact[S]. Standardization Organization for G.C.C（GSO），2005.

[6]GSO 40/2005. Motor Vehicles - Impact Strength[S]. Standardization Organization for G.C.C（GSO），2005.

[7]劉曉東，王坤，劉篤優(yōu)等. 乘用車側門抗壓強度試驗操作方法及研究[J]. 科技創(chuàng)新與應用，2016（25），99-100.