中國新車碰撞測試項目發(fā)展分析

王懷雨，宋建鋒

（天津職業(yè)師范大學(xué)汽車與交通學(xué)院，天津 300222）

前言

隨著中國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，中國的汽車保有量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長，隨之而來的是交通事故的頻繁發(fā)生，造成巨大的人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。[1]汽車安全性能關(guān)乎乘員的生命財產(chǎn)安全，已經(jīng)成為社會上重點關(guān)注并持續(xù)關(guān)注的熱點問題。世界各個汽車強(qiáng)國通過制定新車測試規(guī)程，促使車企加大在汽車安全技術(shù)上的研發(fā)力度，使汽車安全性能得到提高、乘員人身安全得到最大限度保障。隨著汽車應(yīng)用環(huán)境以及技術(shù)條件的不斷發(fā)展，汽車在質(zhì)量、速度、舒適、操控等方面也持續(xù)變化，因此，新車評價規(guī)程作為汽車安全性能的標(biāo)尺，同樣需要持續(xù)更新，更加嚴(yán)格、更加全面，以期對新上市車型的安全性能達(dá)到更好的區(qū)分度。

1 C-NCAP測試項目簡介

中國汽車技術(shù)研究中心在充分研究并借鑒歐洲新車評價規(guī)程（E-NCAP）發(fā)展經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國汽車法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)制定經(jīng)驗、道路標(biāo)準(zhǔn)和交通狀況，于2006年建立了中國新車評價規(guī)程（C-NCAP)。C-NCAP旨在我國建立高標(biāo)準(zhǔn)、公平和客觀的車輛碰撞安全性能評價方法，以促進(jìn)國內(nèi)汽車安全技術(shù)的進(jìn)步，追求更高的安全理念，達(dá)到從“零死亡”向“零傷亡”再向“零事故”的終極目標(biāo)。[2]

包括總則：宗旨、管理機(jī)構(gòu)和其它內(nèi)容的簡要介紹；運行管理方式：對車型選取、試驗及之后的處理和其它活動進(jìn)行規(guī)定；評價辦法：對試驗項目進(jìn)行簡單介紹并規(guī)定對應(yīng)性能指標(biāo)及評分方法；試驗項目（包括乘員保護(hù)、行人保護(hù)和主動安全）：規(guī)定試驗內(nèi)容、方法和指標(biāo)計算；附加試驗和附件等構(gòu)成。并對試驗項目中每項試驗進(jìn)行評分，根據(jù)總分按星級評分標(biāo)準(zhǔn)對試驗車輛進(jìn)行星級評價。

2 C-NCAP更新變化概況

中國汽車技術(shù)研究中心每3年對《C-NCAP管理規(guī)劃》進(jìn)行一次更新，以便于對其不足之處進(jìn)行更改、適應(yīng)科技的進(jìn)步和新的理念。歷次修改變化如表1所示。

表1 C-NCAP更新比較

C-NCAP對于碰撞試驗中三個重要元素：壁障、速度、假人的變化是慎重、較少改變的，大部分的調(diào)整在分值計算和權(quán)重部分。幾乎每次更新都會有新增測試，并將新式車型（兩門兩座汽車和新能源汽車）和新型成熟技術(shù)（安全帶提醒裝置、電子穩(wěn)定控制裝置等）加入試驗范圍。運行管理條目的內(nèi)容在每次版本更新時都會針對新增內(nèi)容進(jìn)行細(xì)節(jié)調(diào)整。

3 2018版C-NCAP與歐美NCAP被動測試對比分析

乘員保護(hù)部分在NCAP體系中占有重要地位，主要包括碰撞試驗、低速后碰撞頸部保護(hù)試驗（鞭打試驗）。其中碰撞試驗項目主要包括正面 100%重疊剛性壁障碰撞試驗、正面40%重疊可變形壁障碰撞試驗和側(cè)面碰撞試驗。在不同NCAP體系，這些碰撞試驗測試項目的細(xì)節(jié)存在差異。

3.1 偏置正碰項目

在大多數(shù)正面碰撞中，車輛的正面僅有一部分遭到撞擊并且被破壞，即兩輛相撞的汽車存在偏置。而該試驗再現(xiàn)的是兩輛相同重量且均以50 km/h速度相向行駛的汽車發(fā)生碰撞時的場景，其碰撞產(chǎn)生的能量與 64km/h速度的汽車與壁障碰撞產(chǎn)生的能量相當(dāng)，從而達(dá)到模擬的目的。不同NCAP體系中，偏置碰撞測試項目差異如表2所示。

表2 偏置正碰測試對比

表中美國的固定壁障質(zhì)量與中、歐不同，但規(guī)程要求均是壁障不與地面產(chǎn)生相對位移，所以不同固定壁障質(zhì)量對試驗幾乎沒有影響。IIHS中25%偏置正碰試驗用來還原車輛左前方與另一車輛或物體的比如一棵樹或電線桿相撞。這種碰撞所造成的碰撞面積更小，由于碰撞物為樹或電線桿等剛性圓柱物體，所造成的傷害可能更大，IIHS將其區(qū)別于40%偏置碰撞測試進(jìn)行評分。另外，IIHS的25%偏置碰撞測試和側(cè)面碰撞測試均是雙側(cè)檢測，對駕駛位假人和乘員位假人分別進(jìn)行評分。C-NCAP考慮到自身國情，在車輛后座放置女性假人，有不同于前排假人的評分標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 全尺寸正碰項目

100%重疊正面剛性碰撞在現(xiàn)實生活中很少有案例，只有與墻壁正面相撞的案例才符合測試所模擬的情況。該試驗項目重點測試的是車輛乘員艙整體結(jié)構(gòu)剛度和安全帶系統(tǒng)性能。不同NCAP體系中，全尺寸正碰碰撞測試項目差異如表3所示。

表3 全尺寸正碰測試對比

E-NCAP在2015年引入100%重疊剛性壁障碰撞試驗。對E-NCAP來說，該試驗對偏置可變形碰撞試驗做出了補(bǔ)充。40%偏置碰撞的駕駛位測試的是男性假人，要求約束系統(tǒng)要有足夠的剛度以便在64km/h的試驗中約束男性假人；100%重疊碰撞試驗的駕駛位測試的是女性假人，要求約束系統(tǒng)具有足夠的順應(yīng)性以避免對體型較小的女性造成高減速力傷害。這兩個測試相互補(bǔ)充，完善了駕駛位男、女性假人和前后排假人的綜合測試。

3.3 側(cè)碰項目

該測試項目再現(xiàn)的是汽車在路口緩慢前行時，被側(cè)面高速行駛的汽車垂直相撞。 重點檢測 B 柱（車門之間）周圍的車身結(jié)構(gòu)、配備側(cè)面碰撞或側(cè)窗安全氣簾性能。不同NCAP體系中，側(cè)碰撞測試項目差異如表4所示。

表4 側(cè)碰測試對比

在最近更新中，中國和歐洲將EuroSID II型假人更換為WorldSID型假人。與前者相比WorldSID型假人是世界男性平均身高而不是西方國家男性平均身高，并且提高了生物仿真性。

在早期版本中，中國和歐洲的移動壁障均為 950kg；在最新版的NCAP要求中，為提高汽車安全性能區(qū)分度，增加了移動壁障的質(zhì)量。IIHS認(rèn)為NHTSA僅測試普通汽車所造成的側(cè)碰，并沒有包含其它各類車型。為此IIHS設(shè)計出一個不同的壁障——典型的SUV或皮卡前端的高度和形狀，這種移動壁障的質(zhì)量和底盤離地高度均大于其它測試。除NHTSA外，其它測試均是壁障與汽車垂直相撞，而NHTSA是呈27°角碰撞。[6]NHTSA的測試根據(jù)速度的矢量合成，將車輪與車身設(shè)置呈27°夾角、提高速度，既能使移動壁障可變形面與汽車被撞面在碰撞時重合，也能模擬側(cè)碰情景。

3.4 鞭打項目

這項試驗?zāi)M低速追尾事故，速度變化為16km/ h，大約相當(dāng)于一輛固定車輛被同重量的車輛以32km/h的速度從后方撞擊。不同NCAP體系中，鞭打測試項目差異如表5所示。

表5 鞭打測試對比

在低速追尾碰撞事故中，常常會發(fā)生頸部扭傷，雖然這種傷害很少會導(dǎo)致死亡，但這種快速和過度脊柱扭曲所引起的頸部扭傷不僅難以診治，還會導(dǎo)致持續(xù)多年的長期疼痛和虛弱的癥狀。通過對頭枕幾何形狀進(jìn)行靜態(tài)評估，了解頭枕能否處于恰當(dāng)?shù)奈恢?，以防止頭部過度運動并提供有效的支持。動態(tài)滑車試驗可表明座椅和頭枕在常見碰撞情況下能否為頭、頸部提供有效保護(hù)。由于減速滑車其固有的變異性較大，E-NCAP和C-NCAP官方不再接受減速滑車測試。

3.5 側(cè)面柱碰項目

該測試再現(xiàn)的是駕駛員超速、彎道誤判，或者在路面濕滑情況下由于打滑而對車輛失去控制時與路旁的樹干、柱子等剛性物體發(fā)生碰撞。不同NCAP體系中，側(cè)面柱碰撞測試項目差異如表6所示。

表6 側(cè)面柱碰撞測試對比

C-NCAP沒有將該項測試參與評分，是考慮到中國與歐美不同的國情：中國城市中的路燈和電線桿基本上被路肩和綠化帶隔開，汽車很難與其相撞；歐美國家從20世紀(jì)初便開始電氣化，設(shè)立路燈和電線桿時沒有系統(tǒng)地進(jìn)行規(guī)劃，現(xiàn)在歐美國家城市中仍有相當(dāng)部分的樹、路燈、電線桿和道路之間缺乏有效的障礙與保護(hù)。

3.6 翻滾項目

僅美國有該項試驗，根據(jù)靜態(tài)穩(wěn)定系數(shù)和動態(tài)試驗——車頂強(qiáng)度測試進(jìn)行評價，前者檢測翻車概率；后者測試強(qiáng)度-重量比，保證翻車后仍有足夠強(qiáng)度保護(hù)車內(nèi)人員安全。

4 C-NCAP被動測試的發(fā)展變化

我國新車評價規(guī)程自2006年建立以來，極大推動了我國汽車安全技術(shù)的進(jìn)步。C-NCAP不斷進(jìn)行更新，逐步增加測試內(nèi)容、提高碰撞速度、壁障質(zhì)量、改變傷害計算方式和評分比重，使高星評分獲得更加困難，提高汽車安全性能的區(qū)分度，推動廣大車企積極提高汽車安全技術(shù)水平。通過之前的對比分析，可以得到C-NCAP試驗項目有以下的發(fā)展趨勢。

4.1 重視女性

女性作為占據(jù)總?cè)丝跀?shù)量一半的人群，她們的乘車安全必須得到足夠的重視。[7]考慮到中國的人口數(shù)量及交通狀況，一車多人是最常見的現(xiàn)象。C-NCAP最先在兩個正面碰撞試驗中增加后排女性假人，并在之后的更新版本中逐漸完善、提高評分比重。由加入女性假人到評分量化再到增加權(quán)重的規(guī)則更新，無一不體現(xiàn)對女性乘車安全標(biāo)準(zhǔn)的提高。

4.2 傷害評分全面化

在假人的傷害評分上由致死性（頭部、胸部）到致殘性（腿部）最后到后遺癥（頸部），進(jìn)行循序漸進(jìn)的全面化覆蓋。未來的傷害評分發(fā)展會是略調(diào)整傷害評價公式、傷害極限值，達(dá)到事故后乘員能恢復(fù)到健康身體狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。

4.3 側(cè)面碰撞移動壁障

根據(jù)SUV市場發(fā)展趨勢分析，SUV作為一款多功能乘用車廣受消費者歡迎，在中國所占汽車的市場份額逐年加大。[8]而根據(jù)IIHS側(cè)碰試驗可知，SUV前端的高度和形狀是與普通乘用車不同，側(cè)面碰撞所造成的破壞也隨之不同。以IIHS側(cè)碰為參考，結(jié)合自身側(cè)面碰撞試驗的經(jīng)驗，C-NCAP或制定一種兼顧的試驗規(guī)范。

4.4 增加測試項目

中國的地形地貌復(fù)雜，在市區(qū)外的道路經(jīng)常會有坡、溝和角度過大的彎，會導(dǎo)致車輛的側(cè)翻。車輛翻滾所造成的傷害是多樣化的，考慮到翻滾過程中的運動狀態(tài)，若車頂無法支撐車輛自身重量，對乘員的傷害是致命的。從C-NCAP全面化考慮，或在加入被動測試中加入翻滾測試。

4.5 更新

C-NCAP的版本更新時間為3年，與E-NCAP和IIHS每年的模塊化更新相比，時間跨度上略長，對汽車安全技術(shù)發(fā)展趨勢的反應(yīng)會有滯后，也并不符合我國目前汽車工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。因此，縮短更新周期、滿足日新月異的汽車安全技術(shù)進(jìn)步是未來C-NCAP的發(fā)展要求。