發(fā)動(dòng)機(jī)罩行人保護(hù)與指壓性能平衡研究

李燕龍　李崢　李濤　李子云　陳文

摘 要：發(fā)動(dòng)機(jī)罩是發(fā)動(dòng)機(jī)艙的“門”，需保證一定的指壓性能從而給客戶一定的堅(jiān)固性印象。而車輛在撞擊行人過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)罩會(huì)對(duì)行人的頭部造成嚴(yán)重的傷害，根據(jù)GB/T24550和2018版C-NCAP的要求，需評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)罩對(duì)行人頭碰的傷害情況。如何在發(fā)動(dòng)機(jī)罩指壓剛性和行人保護(hù)之間取一個(gè)平衡為本文研究的內(nèi)容，通過(guò)競(jìng)品分析在E-NCAP行人頭碰得分較高車型的指壓性能，優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)罩指壓性能設(shè)計(jì)目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：發(fā)動(dòng)機(jī)罩；指壓剛性；行人保護(hù)；平衡

中圖分類號(hào)：U463.83+3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1005-2550（2018）03-0049-05

Study on the Balance Between the Pedestrian Protection and the Finger Pressure Performance of Hood

LI Yan-long， LI Zheng， LI Tao， LI Zi-yun， CHEN Wen

（dongfeng， Otor Corporation Techical Center， Wuhan 430058， China）

Abstract：The hood is the "door" of the engine room. It is necessary to ensure a certain pressure performance to give the customer a certain strength impression. But in the process of impact on pedestrians， the hood will cause serious injury to pedestrians' head. According to the requirements of GB/T24550 and 2018 edition C-NCAP， we need to evaluate the damage of engine hood to pedestrian head injury. How to balance the stiffness between hood and pedestrian protection is the content of this paper. Through competitive analysis， the finger pressure performance of E-NCAP pedestrian hit higher vehicle is optimized， and the design target of engine hood's finger pressure performance is optimized.

在美國(guó)、歐洲等汽車發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)，行人保護(hù)已經(jīng)成為強(qiáng)制性法規(guī)要求，是車輛基本的市場(chǎng)準(zhǔn)入要求，同時(shí)也是Euro-NCAP評(píng)分內(nèi)容中的一項(xiàng)。我國(guó)仍屬于人、車混合的交通狀況，車輛碰撞事故頻繁發(fā)生。在車輛與行人碰撞事故中，行人屬于弱勢(shì)群體，加上現(xiàn)階段車輛缺乏對(duì)行人保護(hù)的措施，行人傷亡嚴(yán)重[1]。隨著人們對(duì)行人保護(hù)意識(shí)的不斷提高，我國(guó)2018版C-NCAP加入行人保護(hù)的評(píng)價(jià)項(xiàng)目，如今設(shè)計(jì)人員不僅需要考慮駕駛員和乘客的安全性，也需要考慮在發(fā)生碰撞事故時(shí)對(duì)行人的安全保護(hù)，盡可能減少對(duì)行人的物理傷害。

1 背景

同時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)罩是發(fā)動(dòng)機(jī)艙的“門”，是最醒目的車身外觀件，也是買車者經(jīng)常要查看和觸摸的部件之一。由于機(jī)罩在客戶觸摸以及洗車等工況下存在被使用者按壓的情況，故發(fā)動(dòng)機(jī)罩的設(shè)計(jì)需保證一定的指壓剛性，指壓剛性是發(fā)動(dòng)機(jī)罩自身結(jié)構(gòu)剛性的重要控制項(xiàng)，發(fā)動(dòng)機(jī)罩優(yōu)異的指壓剛性能會(huì)提升使用者對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)罩堅(jiān)固性的印象。

行人保護(hù)要求發(fā)動(dòng)機(jī)罩盡可能的做弱，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)罩對(duì)行人頭碰的影響，同時(shí)為保證客戶對(duì)機(jī)罩的堅(jiān)固性印象，又要求發(fā)動(dòng)機(jī)罩設(shè)計(jì)的盡可能強(qiáng)。本文主要通過(guò)競(jìng)品樣件測(cè)量及數(shù)據(jù)分析，在行人保護(hù)以及指壓剛性性能之間尋求平衡。

2 競(jìng)品樣件的確定

目前國(guó)內(nèi)2018版C-NCAP才實(shí)施行人保護(hù)性能的評(píng)價(jià)，故國(guó)內(nèi)C-NCAP車型無(wú)行人頭碰得分?jǐn)?shù)據(jù)。由于18版C-NCAP與E-NCAP行人保護(hù)評(píng)價(jià)方案一致，星級(jí)門檻得分率要求也一致，僅總分有差異，C-NCAP行人頭碰總分為12分，E-NCAP行人頭碰總分為24，故可參考E-NCAP評(píng)價(jià)結(jié)果。2018版C-NCAP行人保護(hù)星級(jí)門檻得分率的要求見(jiàn)表1。

為保證競(jìng)品分析的可實(shí)施性，競(jìng)品樣件通過(guò)以下兩個(gè)原則確認(rèn)：一E-NCAP頭碰得分16分以上，及頭碰得分率66.7%以上；。二、E-NCAP評(píng)價(jià)車輛國(guó)內(nèi)有量產(chǎn)，以保證能夠購(gòu)買到車型的發(fā)動(dòng)機(jī)罩。最終確定了以下幾個(gè)競(jìng)品車型，表2為確定的競(jìng)品車型，及E-NCAP評(píng)價(jià)星級(jí)、頭碰得分及基本尺寸信息。

3 發(fā)動(dòng)機(jī)罩指壓測(cè)量

以往發(fā)動(dòng)機(jī)罩指壓性能要求為機(jī)罩指壓≤4mm，該要求適用于發(fā)動(dòng)機(jī)罩所有區(qū)域。但從實(shí)際客戶使用角度考慮，發(fā)動(dòng)機(jī)罩靠前部區(qū)域以及兩側(cè)邊部區(qū)域?yàn)槿耸纸?jīng)常操作的區(qū)域，而機(jī)罩中后部區(qū)域客戶實(shí)際上很少或很難操作到。故將指壓評(píng)價(jià)區(qū)域分為主要主要感知區(qū)域及次要感知區(qū)域兩個(gè)區(qū)域，主要感知區(qū)域?yàn)榫鄼C(jī)罩前邊界400mm以內(nèi)，距機(jī)罩側(cè)邊界200mm以內(nèi)范圍；次要感知區(qū)域?yàn)榫鄼C(jī)罩前邊界大于400mm，距機(jī)罩側(cè)邊界距離大于200mm范圍。

韓系A(chǔ)車型指壓測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表3，指壓測(cè)試結(jié)果在3.53-7.84mm之間，81%的點(diǎn)均不滿足≤4mm要求。主要感知區(qū)域：指壓≤5.62mm，次要感知區(qū)域：指壓≤7.84mm。所有掌壓點(diǎn)均無(wú)反向變形，但均有“鼓”音。

日系A(chǔ)車型指壓測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表4，指壓測(cè)試結(jié)果在4.1-11.09mm之間，所有點(diǎn)均不滿足≤4mm要求。主要感知區(qū)域：指壓≤7.08mm，次要感知區(qū)域：指壓≤11.09mm。25%的掌壓點(diǎn)有反向變形，75%的掌壓點(diǎn)有“鼓”音。

日系B車型指壓測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表5，指壓測(cè)試結(jié)果在5.09-11.32mm之間，81%的點(diǎn)均不滿足≤4mm要求。主要感知區(qū)域：指壓≤7.13mm，次要感知區(qū)域：指壓≤11.27mm，85%的掌壓點(diǎn)有“鼓”音，15%的掌壓點(diǎn)有反向變形。

日系C車型指壓測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表6，指壓測(cè)試結(jié)果在4.29-6.79mm之間所有點(diǎn)均不滿足≤4mm要求。主要感知區(qū)域：指壓≤6.79mm，次要感知區(qū)域：指壓≤5.81mm，25%掌壓點(diǎn)均有“鼓”音。

日系D車型指壓測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表7，指壓測(cè)試結(jié)果在3.25-6.85mm之間，81%的測(cè)量點(diǎn)不滿足≤4mm要求。主要感知區(qū)域：指壓≤6.85mm，次要感知區(qū)域：指壓≤5.62mm，66%掌壓點(diǎn)有“鼓”音。

歐系A(chǔ)車型指壓測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表8，指壓測(cè)試結(jié)果在3.25-6.85mm之間，81%的測(cè)量點(diǎn)不滿足≤4mm要求。主要感知區(qū)域：指壓≤6.85mm，次要感知區(qū)域：指壓≤5.62mm，66%掌壓點(diǎn)有“鼓”音。

基于以上競(jìng)品分析匯總信息見(jiàn)表9，主要感知區(qū)域指壓最大值均值為6.26mm，次要感知區(qū)域的指壓最大值均值為8.5mm。其中日系A(chǔ)車型和日系B車型次要感知區(qū)域內(nèi)的指壓達(dá)到11mm以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于以往指壓<4mm的目標(biāo)要求。

4 發(fā)動(dòng)機(jī)罩指壓主觀評(píng)價(jià)

針對(duì)以上幾個(gè)樣件邀請(qǐng)了兩組感知質(zhì)量專業(yè)評(píng)價(jià)人員評(píng)價(jià)，評(píng)價(jià)意見(jiàn)匯總信息見(jiàn)表10。由于感知質(zhì)量評(píng)價(jià)人員僅從自身專業(yè)考慮，僅僅評(píng)價(jià)發(fā)動(dòng)機(jī)罩指壓剛性，不會(huì)考慮發(fā)動(dòng)機(jī)罩的行人保護(hù)性能，發(fā)動(dòng)機(jī)罩指壓性能小于4mm的區(qū)域感知評(píng)價(jià)人員基本都能接受。對(duì)于主要感知區(qū)域由于考慮到用戶會(huì)經(jīng)常接觸，指壓剛性大于6mm以上或按壓時(shí)出現(xiàn)“鼓”音評(píng)價(jià)人員認(rèn)為無(wú)法接受。對(duì)于用戶不易觸摸到的次要感知區(qū)域，評(píng)價(jià)人員認(rèn)為指壓要求可適當(dāng)降低，但不能在按壓時(shí)出現(xiàn)“鼓”音，發(fā)動(dòng)機(jī)罩按壓產(chǎn)生“鼓”音對(duì)評(píng)價(jià)人員來(lái)說(shuō)是無(wú)法接受的。

5 總結(jié)

基于以上行人頭碰性能優(yōu)異的發(fā)動(dòng)機(jī)罩指壓測(cè)量結(jié)果，以及感知評(píng)價(jià)人員的專業(yè)意見(jiàn)，對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)罩指壓設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修正，修正后的發(fā)動(dòng)機(jī)罩指壓設(shè)計(jì)目標(biāo)見(jiàn)表11。

以往傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)來(lái)講，發(fā)動(dòng)機(jī)罩的指壓剛性越好，客戶會(huì)認(rèn)為這個(gè)機(jī)罩越堅(jiān)固，這個(gè)車越堅(jiān)固。隨著對(duì)行人保護(hù)法規(guī)的推廣及普及，傳統(tǒng)的觀念需跟著時(shí)代轉(zhuǎn)變，發(fā)動(dòng)機(jī)罩不一定越強(qiáng)越好，在行人保護(hù)角度考慮，發(fā)動(dòng)機(jī)罩剛性弱一些反而會(huì)有利于對(duì)行人的保護(hù)。后續(xù)發(fā)動(dòng)機(jī)罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在保證一定堅(jiān)固性印象的前提下通過(guò)料厚、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)優(yōu)化發(fā)動(dòng)機(jī)罩的行人保護(hù)性能，在行人保護(hù)和發(fā)動(dòng)機(jī)罩指壓堅(jiān)固性印象中實(shí)現(xiàn)平衡。

參考文獻(xiàn)：

[1]李子云，李崢，李濤，李燕龍.基于行人頭部碰撞保護(hù)的發(fā)動(dòng)機(jī)罩結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).汽車工程師2017年第8期.