汽車側(cè)面碰撞法規(guī)的研究與分析

摘要：汽車側(cè)面碰撞側(cè)向撞擊的安全法規(guī)是改善車輛碰撞安全性的關(guān)鍵，致力于提升車輛在側(cè)向撞擊情況下的耐撞性，從而降低潛在的人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)。從我國首個(gè)側(cè)撞規(guī)范的頒布開始，追溯至當(dāng)前更為嚴(yán)格的2018版C-NCAP規(guī)程的實(shí)施，深入分析了車輛側(cè)撞安全測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展趨勢(shì)和實(shí)施情況。持續(xù)提升的趨勢(shì)為車身側(cè)面結(jié)構(gòu)的吸能和傳力設(shè)計(jì)帶來了新的挑戰(zhàn)，對(duì)車輛側(cè)撞安全性能的提升產(chǎn)生了深遠(yuǎn)而積極的影響。該研究旨在為理解側(cè)撞安全法規(guī)的演進(jìn)和對(duì)車輛結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)提供全面的視角，以期為未來車輛安全性能的提升提供有益的參考和指導(dǎo)。關(guān)鍵詞：碰撞；安全；標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)；標(biāo)準(zhǔn)體系1國內(nèi)外法規(guī)研究1.1國外法規(guī)目前，美國與歐洲兩大地區(qū)都已針對(duì)車輛側(cè)向碰撞制定了詳盡的規(guī)范。在這方面，美國聯(lián)邦汽車安全標(biāo)準(zhǔn)214（FMVSS214）明確了車輛應(yīng)遵循的側(cè)向碰撞測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，而歐洲則在1991年通過ECE的《側(cè)面碰撞草案》，并于1995年通過ECER95的正式標(biāo)準(zhǔn)，為該地區(qū)的汽車行業(yè)奠定了安全基石。1996年，美國全國公路交通安全局（NHTSA）首次頒布了相關(guān)法規(guī)，依照FMVSS214的規(guī)定對(duì)車輛進(jìn)行了全面的側(cè)向碰撞測(cè)試。從2004年開始，中國啟動(dòng)了有關(guān)汽車側(cè)面碰撞乘員保護(hù)的國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的制定工作。自2006年7月1日起，這一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)新型車型進(jìn)行全面執(zhí)行，對(duì)于在生產(chǎn)中的車型，執(zhí)行延遲至標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后的36個(gè)月。為了進(jìn)一步評(píng)估車輛碰撞安全性，各國紛紛引入新型汽車碰撞安全評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，如國家汽車評(píng)估計(jì)劃（NCAP）。NCAP是由國家、保險(xiǎn)公司、消費(fèi)者組織和汽車俱樂部等聯(lián)合倡議的，其評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)中的碰撞速度通常高于法定要求，更加強(qiáng)調(diào)在極端碰撞條件下對(duì)車內(nèi)乘員的損傷評(píng)估。從頭部、胸部等關(guān)鍵部位的損傷為基準(zhǔn)，NCAP對(duì)試驗(yàn)車的安全性進(jìn)行了詳盡分類，星級(jí)越多代表車型的碰撞安全性表現(xiàn)越卓越。這些NCAP測(cè)試數(shù)據(jù)不僅為消費(fèi)者提供了明晰的購車指南，也成為汽車制造商研發(fā)與改進(jìn)的重要參考依據(jù)。各汽車制造商都極為重視NCAP測(cè)試數(shù)據(jù)，將其視為提升車輛安全性能的關(guān)鍵數(shù)據(jù)之一，以確保在市場(chǎng)競爭中取得更為卓越的地位。1.2國內(nèi)相關(guān)法規(guī)2006年7月1日，國內(nèi)首次對(duì)車輛側(cè)撞進(jìn)行了規(guī)范，隨著GB20071-2006《汽車側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)》規(guī)范的正式施行，國內(nèi)對(duì)車輛側(cè)撞技術(shù)的發(fā)展也隨之步入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。本規(guī)范的編制參考了歐洲ECER95，并根據(jù)國內(nèi)實(shí)際情況制定了適合中國實(shí)際情況的車輛側(cè)撞規(guī)范，盡管與國外先進(jìn)的車輛側(cè)撞規(guī)范相比尚有差距，但它的執(zhí)行標(biāo)志著中國車輛側(cè)撞規(guī)范與國際先進(jìn)水平接軌，具有重大意義。與歐美等發(fā)達(dá)國家相比，國內(nèi)的汽車碰撞安全技術(shù)的發(fā)展起步較晚，直到1995年，國內(nèi)才對(duì)新產(chǎn)品進(jìn)行了相關(guān)規(guī)定［1］。1999年，國家發(fā)布了第一個(gè)規(guī)則——《關(guān)于正面碰撞乘員保護(hù)的設(shè)計(jì)規(guī)則》CMVDR。2002年，相關(guān)部門開始對(duì)車輛側(cè)撞安全性調(diào)查，盡管目前尚無完善的側(cè)撞法律制度，但有關(guān)的側(cè)撞試驗(yàn)的成功實(shí)施，說明側(cè)撞試驗(yàn)進(jìn)展良好，與歐美等發(fā)達(dá)國家的差距逐漸縮小。安全性規(guī)范在提高機(jī)動(dòng)車安全性方面起到了重要作用，但安全性規(guī)范是機(jī)動(dòng)車安全性規(guī)范的“下限”，因此，在機(jī)動(dòng)車安全性研究的基礎(chǔ)上，相關(guān)部門制定出一套較高的評(píng)定規(guī)范，即NCAP（又稱新機(jī)動(dòng)車評(píng)定規(guī)范）。NCAP的目的，是幫助消費(fèi)者更好地評(píng)價(jià)車輛的安全性，給每一款新車都打上一顆星星。歐洲各國相繼出臺(tái)了各自獨(dú)立的新車評(píng)定流程，中國汽車技術(shù)研究院通過對(duì)國際NCAP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了全面的調(diào)研與分析，并根據(jù)中國汽車標(biāo)準(zhǔn)、道路交通狀況及車輛特性等特點(diǎn)，編制了C-NCAP標(biāo)準(zhǔn)。在C-NCAP上，汽車的撞擊試驗(yàn)結(jié)果以“★”為標(biāo)志，一共有五顆星，星越高，則說明汽車的撞擊安全性越高。五星指乘客受到重傷的概率低于10%；四星指乘客受傷的概率在11%～20%之間；三星指乘客受傷的概率在21%～35%；二星指的是36%～45%的概率，乘客受到重傷；一星則是指乘客受到重傷的概率大于或等于46%。NCAP在每一項(xiàng)指標(biāo)上都有著極高的要求，也正因?yàn)槿绱耍拍茏屓诵欧?汽車側(cè)面碰撞法規(guī)C-NCAP2018版分析隨著中國車輛技術(shù)研究的演進(jìn)，相關(guān)法規(guī)體系正在逐漸完善。始于2006年的C-NCAP至2018年的正式發(fā)布，標(biāo)志著中國車輛技術(shù)研究逐漸趨向國際標(biāo)準(zhǔn)的前沿。近年來，中國政府對(duì)汽車安全的關(guān)注持續(xù)增強(qiáng)，通過法規(guī)和評(píng)價(jià)體系的不斷完善，積極推動(dòng)汽車制造業(yè)向更安全、更環(huán)保的方向邁進(jìn)?；谥袊囇芯吭鹤钚鹿嫉腃NCAP標(biāo)準(zhǔn)，2018年版較2015年版發(fā)生了重要調(diào)整，突顯了中國在車輛碰撞安全領(lǐng)域的持續(xù)追求。這一更新的標(biāo)準(zhǔn)不僅關(guān)注傳統(tǒng)車輛碰撞安全性能，更將視野擴(kuò)展至行人保護(hù)、主動(dòng)安全以及電動(dòng)車的電安全等領(lǐng)域，體現(xiàn)了對(duì)新技術(shù)創(chuàng)新的高度關(guān)切。在信息傳遞方面，2018版CNCAP對(duì)座椅上的氣囊和座椅上的安全帶提示等加分項(xiàng)進(jìn)行了精心調(diào)整，旨在提升汽車乘員的整體安全水平。對(duì)側(cè)向碰撞的重量、接觸面積以及沖擊測(cè)試速率等因素進(jìn)行了深入考慮，以確保評(píng)價(jià)體系更符合實(shí)際交通場(chǎng)景。此外，對(duì)不同評(píng)價(jià)項(xiàng)目的權(quán)重和分?jǐn)?shù)設(shè)置更為靈活，使評(píng)價(jià)結(jié)果更具區(qū)分性和準(zhǔn)確性。2018版C-NCAP在車輛側(cè)撞安全測(cè)試方面經(jīng)歷了顯著調(diào)整，涉及臺(tái)車重量的調(diào)整和防撞橫梁轉(zhuǎn)速的加大，全面提升了對(duì)車身與底板之間能量吸收與傳遞結(jié)構(gòu)的要求。這一綜合性調(diào)整旨在適應(yīng)日益復(fù)雜的交通環(huán)境和不斷更新的汽車技術(shù)，為中國汽車工業(yè)邁向更高水平的安全標(biāo)準(zhǔn)奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。3汽車側(cè)面碰撞試驗(yàn)研究方向在不斷完善相關(guān)規(guī)范的前提下，為確保汽車與乘客的人身安全，對(duì)相關(guān)規(guī)范的制定與完善顯得尤為重要。綜合考慮國內(nèi)外關(guān)于側(cè)面碰撞試驗(yàn)的情況，未來的研究方向主要包括側(cè)面碰撞事故分析、當(dāng)前車輛的前端幾何形狀和剛度研究、整車側(cè)面碰撞試驗(yàn)的結(jié)果。3.1側(cè)面碰撞事故分析側(cè)面碰撞事故分析涵蓋了對(duì)已發(fā)生事故進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的多個(gè)方面。這包括事故中車輛類型的統(tǒng)計(jì)（車對(duì)車、車對(duì)固定物的碰撞）、車對(duì)固定物的碰撞事故中被撞物體的種類統(tǒng)計(jì)、碰撞側(cè)和非碰撞側(cè)乘員損傷程度的統(tǒng)計(jì)、速度分布的統(tǒng)計(jì)等［2］。詳細(xì)的統(tǒng)計(jì)分析將為未來的試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供重要依據(jù)。3.2車輛前端幾何形狀和剛度的研究為了獲得可變形運(yùn)動(dòng)墻的動(dòng)力性能，必須對(duì)現(xiàn)有汽車前部結(jié)構(gòu)及剛性進(jìn)行深入分析。通過對(duì)車身重量的統(tǒng)計(jì)，得到了車身重量的基準(zhǔn)值。采用對(duì)汽車前部幾何尺寸的加權(quán)平均，得到中間隔板外形尺寸的參考量。同時(shí)，對(duì)汽車前側(cè)剛性進(jìn)行了詳細(xì)分析，得到了汽車后側(cè)剛性的基準(zhǔn)。3.3整車側(cè)面碰撞試驗(yàn)為驗(yàn)證試驗(yàn)和仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，進(jìn)行整車側(cè)面碰撞試驗(yàn)是必要的。在此基礎(chǔ)上，展開汽車側(cè)向撞擊與無側(cè)向撞擊下的假人反應(yīng)、前后兩個(gè)座位上的假人反應(yīng)、撞擊傾斜角度對(duì)假人反應(yīng)的研究，還包括EuroSID1、ES2、SID等多種測(cè)試假人反應(yīng)的對(duì)比研究。這一系列試驗(yàn)將為進(jìn)一步提升汽車側(cè)面碰撞安全性提供重要數(shù)據(jù)支持。4結(jié)語通過對(duì)汽車側(cè)撞法規(guī)的綜述，本文詳細(xì)介紹了側(cè)撞法規(guī)的演進(jìn)歷程，深入剖析了NCAP的相關(guān)法規(guī)，并對(duì)2018版C-NCAP側(cè)撞測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了闡釋。這一綜合性研究為未來關(guān)于側(cè)撞安全性能的深入探討奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。依據(jù)美國和歐洲的法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)，汽車側(cè)撞測(cè)試已經(jīng)成為評(píng)估車輛安全性能的重要指標(biāo)之一。我國也積極響應(yīng)，通過逐步完善相關(guān)規(guī)范，加強(qiáng)汽車側(cè)撞測(cè)試的研究，以提高車輛在側(cè)撞情況下的安全性。此外，通過國際先進(jìn)的NCAP測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，中國在側(cè)撞法規(guī)領(lǐng)域取得了顯著進(jìn)展，這在全球汽車安全領(lǐng)域的發(fā)展中具有積極示范作用。在側(cè)撞事故分析方面，從事故類型到乘員傷害程度都進(jìn)行了系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)，為未來試驗(yàn)設(shè)計(jì)提供了有力支持。對(duì)車輛前端幾何形狀和剛度的研究則為深化對(duì)汽車結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)提供了實(shí)用數(shù)據(jù)，為改善汽車設(shè)計(jì)提供了技術(shù)支持。在整車側(cè)面碰撞試驗(yàn)中，為驗(yàn)證試驗(yàn)和仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性，開展了一系列全面的研究。通過考察汽車側(cè)向撞擊與無側(cè)向撞擊下的假人反應(yīng)、不同座位上的假人反應(yīng)以及撞擊傾斜角度對(duì)假人反應(yīng)的影響，得出更全面的結(jié)論。這些研究成果對(duì)提升汽車側(cè)面碰撞安全性能具有積極的