基于案例的整車碰撞分析

邵春祥

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，汽車已經(jīng)成為人們?nèi)粘Ｉ畹谋匦杵罚藗儗?duì)車汽車安全性的要求越來(lái)越高。文章對(duì)汽車碰撞試驗(yàn)進(jìn)行了闡述，并就幾款車型的案例進(jìn)行了分析。關(guān)鍵詞：安全性;碰撞試驗(yàn);案例中圖分類號(hào)：U467 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1671-7988（2020）11-135-02

Abstract：?With the development of the economy and the improvement of people's living standards， cars have become a necessity of people's daily life， and people have higher and higher requirements for the safety of cars. This article describes car crash tests and analyzes the cases of several models.Keywords： Safety; Crash test; CaseCLC NO.： U467 ?Document Code： A ?Article ID： 1671-7988（2020）11-135-02

1 概念

近十年，新車評(píng)價(jià)在國(guó)內(nèi)逐漸興起。主要通過(guò)碰撞試驗(yàn)，對(duì)整車數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，根據(jù)假人在碰撞過(guò)程中的傷害程度，給出得分，利用分值的高低來(lái)評(píng)價(jià)整車安全性能。試驗(yàn)的目的在于促進(jìn)車輛安全技術(shù)的發(fā)展，提高汽車設(shè)計(jì)和生產(chǎn)制造水平，增強(qiáng)企業(yè)對(duì)整車安全的重視程度，最終達(dá)到提高汽車安全性能和技術(shù)水平的目的。

2 碰撞試驗(yàn)

2.1 正面 100%重疊剛性壁障碰撞試驗(yàn)

如圖?1 所示， 根據(jù)C-NCAP 試驗(yàn)的相關(guān)要求，設(shè)有一個(gè)固定的剛性壁壘，壁壘上必須附著20mm后的膠合板，碰撞車輛要以50km/h的速度（試驗(yàn)速度應(yīng)大于等于 50km/h） 100%重疊正面撞向固定剛性壁壘。在沖向壁壘的過(guò)程中，試驗(yàn)車輛的軌跡在橫向任一方向偏離的理論值均要在150mm范圍內(nèi)。對(duì)于兩門單排座椅的車輛，兩個(gè)座位上均要放置一個(gè)?Hybrid III 型 50 百分位男性假人，用于測(cè)量車內(nèi)乘客的受傷程度。對(duì)于非單排座椅的車型，在主駕駛座位上和副駕座位上都要放置一個(gè)Hybrid III 型 50 百分位男性假人，用于測(cè)量碰撞過(guò)程中車內(nèi)前排乘客的受傷情況。第二排靠近左側(cè)車門的座位上放置一個(gè) Hybrid III 型 5 百分位女性假人，靠近右側(cè)車門的座位上放置一個(gè)兒童約束系統(tǒng)和Q系列3歲兒童假人，用以測(cè)量第二排車內(nèi)乘客的受傷程度。

2.2 正面 40%重疊可變形壁障碰撞試驗(yàn)

如圖 2 所示，根據(jù)C-NCAP 試驗(yàn)的相關(guān)要求，碰撞車輛要以64km/h（試驗(yàn)速度應(yīng)大于等于64km/h）的速度，40%重疊正面撞向固定可變形壁壘，碰撞車輛和可變形壁壘重合的位置應(yīng)該在40%車寬，左右誤差不超過(guò)20mm的范圍內(nèi)。在碰撞過(guò)程中，A柱、轉(zhuǎn)向管柱和踏板變形量對(duì)車內(nèi)乘客的傷害程度有著直接的影響，所以必須要精確測(cè)量其變形量。對(duì)于兩門兩座的車輛，在主駕位置和副駕位置各放置一個(gè)Hybrid III 型 5 百分位女性假人，用于測(cè)量車內(nèi)乘客的受傷程度。對(duì)于其他車型，在主駕位置和副駕位置各放置一個(gè)Hybrid III 型 50 百分位男性假人，用于測(cè)量前排乘客的受傷程度。第二排靠近左側(cè)車門的座位上放置一個(gè) Hybrid III 型 5 百分位女性假人，用以測(cè)量第二排車內(nèi)乘客的受傷程度。

2.3 可變形移動(dòng)壁障側(cè)面碰撞試驗(yàn)

如圖 3 所示，根據(jù)C-NCAP 試驗(yàn)的相關(guān)要求，在移動(dòng)臺(tái)車前端加裝可變形蜂窩鋁，移動(dòng)壁壘要以50km/h的速度（試驗(yàn)速度應(yīng)大于等于 50km/h），撞向車輛R點(diǎn)向后250mm的位置。移動(dòng)壁壘與車輛前排座椅R點(diǎn)的斷面之間的距離應(yīng)在±25mm 的范圍內(nèi)。對(duì)于只有單排座位的車輛，在主駕位置上放置一個(gè) WorldSID 50th型假人，以便測(cè)量車內(nèi)乘客的受傷程度。對(duì)于不是單排座椅的車輛，在主駕位置上放置一個(gè)WorldSID 50th假人，在第二排座椅被撞擊側(cè)放置SID-IIs（D 版）假人，用以測(cè)量駕駛員及第二排乘客的受傷害情況。

3 案例分析

3.1 卡羅拉五星碰撞分析

（1）正面 100%重疊剛性壁障碰撞試驗(yàn)

從外形看，乘客艙完好程度較好，車身兩側(cè)的三根立柱變形均較小，所有車門能夠輕松打開(kāi)。駕駛室和副駕駛的氣囊打開(kāi)，所以氣囊可以起到很好的保護(hù)作用，頭部分和頸部得到了滿分，正常假人的坐姿程度變化不大，正副駕駛座的假人有和內(nèi)飾板碰撞的痕跡，所以大腿部分得到了滿分。小腿有丟分，兩側(cè)假人有脛骨壓縮力偏大，得分為1.42分，滿分2分。另外，兩側(cè)假人的胸部也有失分，因胸部3ms加速度較大，最后得分為3.27分，總分5分。

（2）正面 40%重疊可變形壁障碰撞試驗(yàn)

從碰撞的表面來(lái)看，碰撞以后，發(fā)動(dòng)機(jī)蓋向上有明顯的褶皺變形，側(cè)面翼子板向后、向外變形，說(shuō)明起到了很好的吸收能量的作用。三個(gè)立柱變形較小，車門可以打開(kāi)和閉合，駕駛室變形較小，氣囊打開(kāi)正常，假人位置變化較小，正副駕駛室的假人小腿都有與內(nèi)飾板接觸的痕跡。從結(jié)果來(lái)看，頭頸部、大腿和胸部均沒(méi)有失分，小腿部分沒(méi)有得到滿分。

（3）可變形移動(dòng)壁障側(cè)面碰撞試驗(yàn)

從碰撞的結(jié)果來(lái)看，得分很好。下縱粱作為主要受力部件，有稍微的變形。前后車門外板貼在車門內(nèi)防撞梁上，防撞梁沒(méi)有明顯的變形，說(shuō)明起到了很好的保護(hù)作用。側(cè)面安全氣囊和氣簾都能夠正常打開(kāi)，對(duì)車內(nèi)假人起到了很好的保護(hù)作用，這項(xiàng)碰撞各個(gè)部分都是滿分。

3.2 長(zhǎng)安奔奔碰撞結(jié)果分析

長(zhǎng)安奔奔在碰撞過(guò)程中，正面100%碰撞，車身外形變化較小，40%偏置碰撞車身的變化有所增加，但是也在可以承受的范圍之內(nèi)，側(cè)面碰撞，車身變形較大。綜合以上變形，意料之外的是，車內(nèi)假人的傷害值卻比較大。造成這種結(jié)果的原因有可能是約束系統(tǒng)與車身匹配不良造成的。

（1）正面 100%重疊剛性壁障碰撞試驗(yàn)

本次碰撞中，車身并沒(méi)有發(fā)生明顯的變形，副駕駛室座椅左側(cè)向前移動(dòng)明顯，造成假人左腿與內(nèi)飾板有明顯碰撞，假人左膝和小腿脛骨受到擠壓，最終這兩個(gè)部位均為紅色評(píng)價(jià)。主駕駛室氣囊正常打開(kāi)，假人頭部與氣囊有明顯接觸。副駕駛室因沒(méi)有氣囊，所以假人頭部與儀表臺(tái)有明顯碰撞，有明顯紅色水彩，失分較為嚴(yán)重，幾乎沒(méi)有得分。胸部也沒(méi)有得分，主要原因在于駕駛員側(cè)，受到的擠壓和加速度較大。

（2）正面 40%重疊可變形壁障碰撞試驗(yàn)

在這項(xiàng)碰撞試驗(yàn)中，A柱和上縱梁有變形，但是不嚴(yán)重，駕駛員側(cè)車門能正常打開(kāi)，其他門也能正常打開(kāi)。頭頸部和大腿沒(méi)有丟分，主駕駛室內(nèi)假人小腿與內(nèi)飾板有接觸，但是失分很小。胸部3m加速度值較大，失分較為嚴(yán)重，尤其是主駕駛室內(nèi)假人。

（3）可變形移動(dòng)壁障側(cè)面碰撞試驗(yàn)

奔奔在側(cè)面碰撞中，車身變形較為嚴(yán)重，碰撞后，駕駛室側(cè)車門是打開(kāi)的，下縱梁和B柱下端向內(nèi)凹陷程度較大，導(dǎo)致主駕位置座椅發(fā)生變形，而且假人的頭部和身體在碰撞過(guò)程中與B柱有接觸，因此頭部失分嚴(yán)重。胸部的壓縮量不大，但是加速度值較大，導(dǎo)致胸部也沒(méi)有得分。

4 結(jié)束語(yǔ)

假人在汽車碰撞過(guò)程中得分的高低是衡量汽車在發(fā)生事故時(shí)安全性的重要因素。汽車安全系統(tǒng)主要分為主動(dòng)安全和被動(dòng)安全。在發(fā)生碰撞時(shí)，被動(dòng)安全在保護(hù)車內(nèi)乘客的過(guò)程中，起到主要作用。因此，改善車身結(jié)構(gòu)，改良約束系統(tǒng)，同時(shí)做好約束系統(tǒng)與車身的匹配，對(duì)提高汽車的安全性有著至關(guān)重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 姜國(guó)峰.陳?ài)?金哲.燃料電池客車供氫系統(tǒng)正面碰撞試驗(yàn)探討[期刊論文]-北京汽車 2009（3）.

[2] 李勇.鄭萍.嵌入式？COS-Ⅱ在LPC2104上的移植及通信設(shè)計(jì) 2006（2-2）.