汽車被動安全性簡析

王麗萍

摘 要：由于交通事故的頻發(fā)，各大汽車公司和消費(fèi)者均密切關(guān)注汽車的安全性能的提高。通過積極研究汽車碰撞安全性，汽車被動安全性的理論內(nèi)容，以及汽車評價方法與法規(guī)，為相關(guān)者提供一些理論依據(jù)，對提高汽車生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和減輕交通事故中人員的傷亡都具有十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：汽車；被動安全性；評價方法；法規(guī)

中圖分類號：U461.91 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）10-0077-02

Abstract： Due to the frequent occurrence of traffic accidents， the major automobile companies and consumers are closely concerned about the improvement of the safety performance of vehicles. By actively studying the theoretical content of vehicle collision safety， vehicle passive safety， as well as the methods and regulations of automobile evaluation， this paper provides some theoretical basis for the relevant parties， which is of great significance to improve the product quality of automobile production enterprises and reduce the casualties in traffic accidents.

Keywords： automobile； passive safety； evaluation method； regulation

引言

汽車是給與人們出行最大方便的一種交通工具，越來越占據(jù)著重要地位。尤其是在中國國民經(jīng)濟(jì)實力不斷增長和人民生活水平顯著提高的大背景下，更帶動了汽車需求量的不斷增加，促進(jìn)我國的汽車行業(yè)快速增長。然而卻導(dǎo)致各種使人們的人身安全受到威脅的不良事件。因而對于汽車安全性的研究成為學(xué)者學(xué)習(xí)、探討的重點。而在其中車輛的正面碰撞占據(jù)重中之重。

1 汽車被動安全性研究內(nèi)容

汽車被動安全性是指汽車已經(jīng)發(fā)生交通意外事故時，汽車內(nèi)的有效約束設(shè)施能夠?qū)Τ藛T進(jìn)行有效保護(hù)的能力。能夠使乘員和行人不受到傷害或?qū)档阶畹?。比如安全車身的研究與開發(fā)，使行駛的車輛能夠提高車身的剛度。并在此基礎(chǔ)上使車身的吸能部件盡量地吸收能量，并且與安全座椅、安全氣囊等乘員約束系統(tǒng)匹配。其目的都是當(dāng)交通事故發(fā)生時盡量最大可能的保護(hù)乘員安全性。汽車被動安全性又稱為“汽車碰撞安全性”[1]。具體的汽車被動安全性研究內(nèi)容如圖1。

2汽車碰撞事故的特征

汽車與前面的障礙物來不及躲閃而發(fā)生的碰撞占汽車交通事故的主要部分。由于汽車與障礙物的碰撞可以發(fā)生不同的事故形態(tài)，所以主要可分為前面碰撞、追尾碰撞和側(cè)面的碰撞。其中第一種碰撞與第二種碰撞較為常見。雖然這種單車碰撞事故只是一輛車的碰撞事故，但是對于研究車輛的損傷和人員的損傷，還是十分復(fù)雜的。

3 汽車正面碰撞安全性評價方法

法規(guī)和“新車評價程序”（new car assessment program，NCAP）是評價汽車的被動安全性的兩種方法[2]。其中法規(guī)是由政府相關(guān)部門制定和實施的，它對汽車被動安全性的要求較低，因而所有生產(chǎn)出來的車型在上市銷售前都必須滿足法規(guī)的要求。而NCAP則是在法規(guī)的基礎(chǔ)上，對汽車被動安全性的更高要求，對汽車質(zhì)量的要求也更為嚴(yán)格。

3.1 汽車碰撞安全性法規(guī)

3.1.1 國外主要汽車碰撞安全法規(guī)

（1）美國聯(lián)邦機(jī)動車安全法規(guī)（FMVSS）

最早開始關(guān)注于汽車在行駛時保證人員的安全的國家是美國[3]。FMVSS法規(guī)對關(guān)于防止事故發(fā)生、碰撞時的傷害保護(hù)、碰撞后的保護(hù)和其他能提高汽車碰撞安全性的規(guī)則進(jìn)行了明確規(guī)定，其中具體的測試方法和檢測標(biāo)準(zhǔn)都有詳細(xì)的規(guī)定。

（2）歐洲經(jīng)濟(jì)委員會標(biāo)準(zhǔn)（ECE）

主要涉及汽車的安全，環(huán)保及節(jié)能等范疇的是歐洲的汽車安全法規(guī)。ECE法規(guī)除了制定與實施了對于車輛正面與障礙物碰撞、側(cè)面碰向障礙物、車身的抗撞強(qiáng)度及碰撞時能夠及時制止火災(zāi)的發(fā)生等標(biāo)準(zhǔn)外，也對燈光、信號裝置等這些指引系統(tǒng)做了較詳細(xì)的規(guī)定，這也是對FMVSS法規(guī)的一種補(bǔ)充[4]。

3.1.2 國內(nèi)主要汽車碰撞安全法規(guī)

我們國家的汽車安全標(biāo)準(zhǔn)有國家標(biāo)準(zhǔn)（GB）和中國汽車技術(shù)法規(guī)體系CMVDR （China Motor Vehicle Design Rule）。

2006年1月，我國頒布了GB20071.2006《汽車側(cè)面碰撞乘員保護(hù)》和GB20072.2006《乘用車后碰撞燃油系統(tǒng)安全要求》兩項強(qiáng)制性法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，并在2006年7月l日起強(qiáng)制實施。2006年7月1日，這兩項強(qiáng)制性的法規(guī)開始正式實施，沒有達(dá)到這兩項法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求的汽車是不能上市銷售的。

2007年12月1日，我國實施了《乘用車正面偏置碰撞的乘員保護(hù)》（GB/T20913-2007）法規(guī)[5]。

3.2 新車評價程序（NCAP）

評價程序?qū)ζ嚺鲎苍囼灥姆诸惒灰唬渲邪磁鲎驳慕嵌确郑煞譃?°和30°兩種。按故障壁的類型分類，有100%剛性故障壁碰撞和40%可變形故障壁兩種。100%剛性壁碰撞是指車身的整個前端與障礙物完全碰撞，巨大的沖擊力和慣性力對乘員頭部、胸部造成的傷害是十分嚴(yán)重的，后果不堪設(shè)想。相對于100%正面碰撞，40%正面碰撞時車輛只有前端40%的寬度與障礙物進(jìn)行碰撞，所以車身變形大。

從2006年7月2006版規(guī)則實施到2013年增加CRS（兒童乘員約束系統(tǒng)即兒童安全座椅）單品評價，以及到2015年增加行人保護(hù)新的碰撞形式＼假人＼壁障、主動安全裝備的評估和電動車輛碰撞評價。我國 C-NCAP 的制定要切實地提高汽車的安全技術(shù)，保證車內(nèi)乘員的人身安全。這項新車評價程序給消費(fèi)者提供了新上市的車輛具體的安全信息，使生產(chǎn)企業(yè)對汽車的安全標(biāo)準(zhǔn)加倍地重視，從而進(jìn)一步提高車輛的安全性能。

NCAP和法規(guī)之間存在著比較大的差異。對于法規(guī)來說是國家強(qiáng)制行的規(guī)定，上市銷售的車型必須滿足法規(guī)的要求才能上市銷售給廣大消費(fèi)者。而NCAP雖然不是國家強(qiáng)制性的行為，但相對于法規(guī)就更為嚴(yán)格，直接評價一輛車是否能達(dá)到安全級別，給予消費(fèi)者購車指導(dǎo)。所以進(jìn)行碰撞測試時，NCAP所要求的碰撞車速要比法規(guī)規(guī)定的測試車速要高。這就意味著試驗條件更為苛刻的是NCAP，因而更為嚴(yán)格地對安全性的評價，對于車輛行駛時的要求就更加嚴(yán)格，充分達(dá)到汽車安全性能。所以世界上很多國家都積極開展NCAP的研究與測試，希望能夠更便捷地找出評價汽車安全性能的方式，對于消費(fèi)者來說也比較認(rèn)可與接受經(jīng)過NCAP試驗發(fā)布優(yōu)級別的汽車。

3.3 汽車正面碰撞安全性研究方法

汽車正面碰撞安全性的研究方法可以分為利用實際車輛進(jìn)行真實的碰撞試驗的方法和利用汽車模型輸入計算機(jī)來進(jìn)行模擬仿真的方法。實車實驗法非常直觀準(zhǔn)確地分析汽車碰撞安全性能。而計算機(jī)仿真方法較實車法相比，雖計算上誤差的存在，但經(jīng)過有效地驗證。

3.3.1 實車實驗法

汽車整車碰撞試驗可以直觀地看出一款車輛是否達(dá)到安全性能的要求，其測試的數(shù)據(jù)是非常安全可靠的，所以各國的汽車安全測試中心都普遍采用這種方式來對汽車的安全性能進(jìn)行評價。實車碰撞試驗是利用實際的車輛與障礙物進(jìn)行正面碰撞、側(cè)面碰撞以及不同角度的碰撞。

3.3.2 計算機(jī)模擬仿真法

對于汽車安全性能的評價，其中汽車實車碰撞試驗是最有效的方法，并且精準(zhǔn)可靠。但是用昂貴的實際汽車進(jìn)行碰撞，其成本十分大，并且由于工況和各種參數(shù)的變化，使得測試單一，不能一次性地通過改變參數(shù)或工況來測得所需的結(jié)果。所以由于計算機(jī)的出現(xiàn)，利用計算機(jī)的強(qiáng)大功能，構(gòu)建符合實車實際情況到汽車模型，并加以網(wǎng)格化分和各種條件約束，從而比較實際地用計算機(jī)模擬汽車的碰撞試驗，從而擺脫實車試驗的不足之處。運(yùn)用計算機(jī)模擬汽車碰撞試驗不僅能夠?qū)?shù)進(jìn)行控制，還節(jié)約了成本，節(jié)省了時間。

4 結(jié)束語

隨著人們對汽車安全性要求的不斷提高，汽車生產(chǎn)者對汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求越來越嚴(yán)格，了解和掌握如何提升汽車的安全性能至關(guān)重要。

參考文獻(xiàn)：

[1]方言文.校車安全性評價體系研究[D].長安大學(xué)，2013.

[2]周娜娜.轎車正面偏置碰撞抗撞性研究[D].重慶交通大學(xué)，

2011，4.

[3]徐磊，楊秀麗.淺談汽車碰撞試驗[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2010（36）.

[4]張金換，杜匯良，馬春生，等.汽車碰撞安全性設(shè)計[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.

[5]周熙盛.轎車偏置碰撞安全性及前縱梁耐撞性優(yōu)化研究[D].湖南大學(xué)，2011.