防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定新標準及其解讀

李文強，高 茜，傅劍華

（1.中國汽車技術(shù)研究中心，天津 300162；2.中國質(zhì)量認證中心，北京 100070）

汽車的安全性是汽車工業(yè)的重要研究課題。目前世界上各汽車工業(yè)發(fā)達國家都對汽車被動安全十分重視，制訂了大量相關(guān)的標準法規(guī)。防止汽車機構(gòu)對駕駛員的傷害作為被動安全領(lǐng)域中重要的項目，歷來受到各個國家的重視。歐洲標準ECE R12，美國聯(lián)邦法規(guī)FMVSS 203、FMVSS 204都對該項目做了詳細的規(guī)定與要求。

隨著中國汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車主管部門也參照歐洲標準ECE R12制訂了符合中國國情的標準GB11557－1989，成為了最早的國內(nèi)汽車安全法規(guī)之一［1］。防止汽車機構(gòu)對駕駛員的傷害國家標準也不斷被修訂，并被列為工信部車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告和CCC強制性產(chǎn)品認證的檢驗項目。2011年5月12日發(fā)布的最新版GB11557－2011《防止轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員的傷害》代替了之前的GB11557－1998，從試驗方法、試驗要求等方面都緊跟ECE R12的最新修訂版本要求，對于駕駛員的保護有了更加嚴格的要求。本文主要對比分析了GB11557－2011和GB11557－1998在試驗要求、試驗方法、適用范圍等方面的差異，為國內(nèi)外汽車制造商順利完成中國公告和CCC認證提供技術(shù)支持。

1 新舊標準技術(shù)要求主要差異

1.1 標準適應范圍

新舊標準在適用范圍上有較大差異，GB11557－1998規(guī)定標準適用于M1類車，但不適用于其中的短頭車及平頭車［2］。 而最新標準 GB11557－2011 將標準適用范圍擴大至全部的M1類車和總質(zhì)量小于1 500 kg的N1類車，其他車輛也可參照該標準進行試驗［3］。

1.2 技術(shù)要求

1.2.1 正面固定壁障碰撞試驗要求

GB11557－2011在正面固定壁障碰撞試驗中增加了轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱頂端向上移動量的要求，如表1所示。另外，GB11557－1998規(guī)定正面固定壁障碰撞試驗在標準發(fā)布后的48個月后實施，但是在實施過程中，考慮中國國情，工信部車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告和CCC對于該項目一直沒有具體的要求。但最新發(fā)布的GB11557－2011實施之初即對正面固定壁障碰撞試驗作了具體要求，現(xiàn)已經(jīng)正式實施。

1.2.2 人體模塊撞擊試驗要求

新舊標準在人體模塊撞擊試驗要求上基本無差異，都作出了如下要求：人體模塊以 24.1～25.3 km/h的相對速度撞擊轉(zhuǎn)向操縱裝置時，轉(zhuǎn)向操縱裝置作用在人體模塊上的水平力不得超過11 123 N。GB11557－2011 同時規(guī)定：滿足 GB/T20913－2007《乘用車正面偏置碰撞的乘員保護》4.2.2.4 和 4.2.2.5，即胸部壓縮指標不大于50 mm，胸部粘性指標不大于1.0 m/s，則認為人體模塊撞擊試驗符合要求。

1.2.3 頭型撞擊試驗要求

GB11557－2011根據(jù)RCE R12的最新修訂版本進行了修改，其中最大的變化就是引入了頭型撞擊試驗的要求，這是GB11557－1998所沒有要求的。GB11557－2011 明確規(guī)定： 撞擊頭型以 24.1～25.3 km/h的相對速度撞擊轉(zhuǎn)向操縱裝置時，作用在該撞擊頭型上的減速度超過80 g的累計作用時間不得大于3 ms，且最大減速度不得超過120 g。頭型撞擊試驗要求的引入，對于整個防止轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員的傷害試驗產(chǎn)生了很大影響，新標準變得更加嚴格、全面，考核面更加廣闊。

表1 正面固定壁障碰撞試驗新舊標準技術(shù)要求對比

1.2.4 轉(zhuǎn)向機構(gòu)的設計、構(gòu)成及安裝固定應滿足的要求

轉(zhuǎn)向機構(gòu)的設計、構(gòu)成及安裝固定應滿足的要求方面，新舊標準并無大的差異，在這里不作比較。

2 新舊標準試驗方法主要差異

2.1 正面固定壁障碰撞試驗方法

新舊標準在正面固定壁障碰撞試驗的試驗方法上基本無差異，只是在固定壁障要求、試驗車牽引、車輛狀況的一些細節(jié)上做了更加詳細的規(guī)定，如表2所示。

2.2 人體模塊撞擊試驗方法

新舊標準在人體模塊撞擊試驗方法的描述上有了一些改變，但試驗方法并無較大差異，因此不作深入比較。

2.3 頭型撞擊試驗方法

頭型撞擊試驗為GB11557－2011的最新要求。

試驗要求：應裝備同實車狀態(tài)的所有裝飾件；若轉(zhuǎn)向操縱裝置裝有安全氣囊，則試驗時應該引爆，也可根據(jù)制造商要求不引爆氣囊。

樣品安裝準備：提供前半截車身剛性地固定在試驗臺上，也可以將轉(zhuǎn)向機構(gòu)安裝在構(gòu)架上進行試驗，但應該與實際轉(zhuǎn)向機構(gòu)相比幾何外形、結(jié)構(gòu)相同，而且剛度更大。

試驗儀器：剛性全程導向的直線撞擊頭型，撞擊頭型中安裝用于測試碰撞方向數(shù)據(jù)的2個加速傳感器和1個速度傳感器。

試驗程序：轉(zhuǎn)向操縱裝置平面應該正交于碰撞方向；每種操縱裝置的碰撞位置最多不超過4個，最少不少于3個。每次碰撞試驗應更換新的轉(zhuǎn)向操縱裝置。碰撞點選取按照標準要求。

表2 正面固定壁障碰撞試驗新舊標準試驗方法對比

3 新舊標準試驗樣品差異及試驗實例分析

3.1 新舊標準試驗樣品差異

自2012年1月1日起，所有新車型將正式按照GB11557－2011進行試驗，對于在生產(chǎn)車型，標準于2014年1月1日實施。因此，將有大量的汽車制造商需要按照新標準進行防止轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員的傷害新試驗或者補充差異試驗。如表3所示，由于新舊版本標準差異較大，因此在樣品準備方面有著巨大的差異。GB11557－2011對于正面固定壁障碰撞試驗將要求強制實施，并增加了頭型撞擊試驗，因此試驗中對于樣品車輛和白車身的需求量將增多。

3.2 新舊標準試驗實例分析

某汽車制造商裝備同樣轉(zhuǎn)向機構(gòu)的同一型號的車輛分別按照新舊標準進行防止轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員的傷害試驗。因執(zhí)行GB11557－1998標準時，車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告、CCC主管部門未要求正面固定壁障碰撞試驗，因此按照該標準進行試驗時僅需進行人體模塊撞擊試驗，最終使用2套轉(zhuǎn)向機構(gòu)完成試驗，試驗周期較短。試驗結(jié)果及試驗情況見表4及圖1。

表3 新舊標準樣品準備差異對比

表4 按照GB11557-1998進行試驗的試驗結(jié)果

表5 按照GB11557-2011進行補充試驗的試驗結(jié)果

按照GB11557-2011進行試驗時，需要補充進行正面固定壁障碰撞試驗、頭型撞擊試驗，需提供3套轉(zhuǎn)向機構(gòu)用于頭型撞擊試驗，試驗周期較長。試驗結(jié)果及試驗情況如表5、圖2及圖3所示。

4 總結(jié)

GB11557-2011作為GB11557-1998的修訂版本，根據(jù)中國國情參照ECE R12，對于轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員的傷害考核更加全面系統(tǒng)，從正面固定壁障碰撞、人體模塊撞擊、頭型撞擊等方面對轉(zhuǎn)向機構(gòu)進行考核。新標準的嚴格要求，將更好的保證駕駛員的安全，這也標志著中國在被動安全標準領(lǐng)域緊跟汽車先進國家，并逐步形成了自己的體系。

汽車制造商在執(zhí)行最新標準，完成車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告和CCC強制性產(chǎn)品認證的過程中，需要從設計初期就考慮新標準的技術(shù)要求、試驗方法。在準備試驗時，應考慮新舊版本標準試驗項目以及在試驗樣品數(shù)量和試驗周期上的巨大差異，做好充分準備以順利完成試驗。

［1］王陽.防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的技術(shù)要求探討［J］.汽車研究與開發(fā)，1999，（2):47-49.

［2］崔光賓.GB11557-1998，防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定［S］.天津:中國汽車技術(shù)研究中心標準化研究所，1998.

［3］杜天強，袁健.GB11557-2011，防止汽車轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員傷害的規(guī)定［S］.天津:中國汽車技術(shù)研究中心標準化研究所，2011.