汽車試驗學(xué)課件 第8章 汽車可靠性與碰撞試驗2

8.3.1汽車碰撞安全性試驗概述8.3.2實車碰撞試驗8.3汽車碰撞試驗8.3.1汽車碰撞安全性試驗概述

1.汽車碰撞安全性試驗的目的汽車碰撞安全性試驗的目的是測試汽車碰撞時的受力、汽車的強度及損壞，車上人的安全性，為汽車碰撞仿真及強度計算提供載荷數(shù)據(jù)，為提高汽車強度、減少損壞提供試驗依據(jù)，為提高上人的安全性，及在汽車碰撞事故中最大可能地避免或減輕對車內(nèi)乘員造成的傷害，確保乘員的生存空間，提供試驗依據(jù)；為防止碰撞產(chǎn)生火災(zāi)、油的泄漏等提供試驗依據(jù)。8.3.1汽車碰撞安全性試驗概述

2.汽車碰撞試驗分類

根據(jù)汽車碰撞試驗的方法，汽車碰撞試驗可以分為實車碰撞試驗，汽也車模擬碰撞試驗和臺架碰撞試驗。

根據(jù)汽車的能量來源，汽車碰撞試驗可以分為燃油汽車碰撞試驗和電動汽車碰撞試驗等。燃油汽車碰撞試驗是指燃油汽車的碰撞試驗。電動汽車碰撞試驗是電動汽車的碰撞試驗。在執(zhí)行汽車試驗標準的汽車碰撞安全性試驗中，根據(jù)GB11551-2014《汽車正面碰撞的乘員保護》，開展燃油汽車正面碰撞試驗；根據(jù)GB20071-2006《汽車側(cè)面碰撞的乘員保護》，開展燃油汽車側(cè)面碰撞試驗；根據(jù)GB/T37337-2019《汽車側(cè)面柱碰撞的乘員保護》，開展汽車側(cè)面碰撞試驗；根據(jù)GB20072-2006《乘用車后碰撞燃油系統(tǒng)安全要求》，開展燃油汽車追尾碰撞試驗；根據(jù)GB/T31498-2021《電動汽車碰撞后安全要求》，開展純電動汽車、混合動力電動汽車的碰撞試驗。8.3.1汽車碰撞安全性試驗概述

3.汽車碰撞試驗中的假人汽車碰撞試驗中的假人是用于評價碰撞安全性的標準人體模型。

在假人身上裝備有傳感器，可用于測量人體各部位的加速度、負荷、擠壓變形量等。通過對這些物理量的分析、處理可以定量地衡量汽車產(chǎn)品的碰撞安全性。當假人處于模擬的碰撞事故條件下，它的動力學(xué)響應(yīng)與相應(yīng)的人體也十分相近。圖8-2汽車碰撞試驗中的假人8.3.1汽車碰撞安全性試驗概述

按人體類型不同，假人可分為成年人假人和兒童假人。成年人假人按體型大小又分為中等身材男性假人、小身材女性假人和大身材男性假人。在汽車碰撞試驗中最常用到的是中等身材假人。

根據(jù)碰撞試驗不同，假人又可分為正面碰撞假人、側(cè)面碰撞假人、后面碰撞假人及行人保護等試驗用假人，分別用于正面碰撞、側(cè)面碰撞、后面碰撞及行人保護等試驗，前三種為坐姿假人，后一種為站姿假人。圖8-3汽車碰撞試驗中不同類型的假人8.3.1汽車碰撞安全性試驗概述

汽車碰撞試驗中不同類型的假人8.3.1汽車碰撞安全性試驗概述圖8-4假人坐在車內(nèi)參與汽車碰撞試驗8.3.1汽車碰撞安全性試驗概述

假人參與汽車碰撞試驗8.3.1汽車碰撞安全性試驗概述

假人參與汽車碰撞試驗8.3.2實車碰撞試驗

1.正面碰撞試驗正面碰撞試驗的方法是將試驗車輛固定在滑車上，滑車帶動試驗車輛加速到500-2km/h的碰撞速度，然后與固定壁障進行碰撞，也可以更高的速度進行正面碰撞試驗。

在試驗車輛的每個前排外側(cè)座椅上安放假人，并對假人進行測試。在試驗過程中，車門不得開啟。在碰撞過程中，燃油供給系統(tǒng)不發(fā)生泄漏。

圖8-5汽車正面碰撞試驗8.3.2實車碰撞試驗汽車正面碰撞試驗和固定壁障8.3.2實車碰撞試驗汽車正面碰撞試驗的滑車8.3.2實車碰撞試驗

在試驗車輛的前端，可安裝壓力傳感器，測量試驗車輛在碰撞中的受力。測試設(shè)備加速度傳感器應(yīng)安裝在車身地板、車架或者車身部件上，但不能安裝在有變形或振動的位置；車速測量應(yīng)在固定壁障之前進行；攝影測量應(yīng)在車輛側(cè)面、上面、底面進行，并配相應(yīng)的燈光、照明。另外在車廂內(nèi)部還應(yīng)安裝一個耐沖擊的攝像機，以記錄乘員的運動。

固定壁障由鋼筋混凝土制成，寬度不小于3m，高度不小于1.5m，壁障厚度應(yīng)保證其質(zhì)量不低于7×l04

kg。壁障前表面應(yīng)鉛垂，其法線應(yīng)與車輛直線行駛方向呈0o夾角，且壁障表面應(yīng)覆以20mm±1mm厚、狀態(tài)良好的膠合板。如果有必要，應(yīng)使用輔助定位裝置將壁障固定在地面上，以限制其位移，形成固定壁障。圖8-6汽車正面的運動方向和固定壁障8.3.2實車碰撞試驗

2.側(cè)面碰撞試驗側(cè)面碰撞試驗的方法是將試驗車輛靜止在移動變形壁障的正前方，移動變形壁障駛向試驗車輛，加速到50±1km/h并保持穩(wěn)定的速度，然后與試驗車輛進行碰撞，也可以更高的速度進行側(cè)面碰撞試驗，汽車側(cè)面碰撞試驗如圖8-7所示。

在試驗車輛的座椅上安放假人，并對假人進行測試。在試驗過程中，車門不得開啟。在碰撞過程中，燃油供給系統(tǒng)不發(fā)生泄漏；在碰撞后，如果燃油供給系統(tǒng)發(fā)生泄漏，泄漏速度不超過30g/min。在試驗車輛的側(cè)面碰撞處，可安裝壓力傳感器，測量試驗車輛在碰撞中的受力。移動變形壁障安裝加速度傳感器，測量移動變形壁障的速度、加速度和位移。在試驗車輛的碰撞側(cè)面的四周、試驗車輛的內(nèi)部、移動變形壁障上安裝攝像機或高速攝像機，并配相應(yīng)的燈光、照明，攝影側(cè)面碰撞試驗過程，通過攝影圖像，分析側(cè)面碰撞中試驗車輛的損壞、人的安全性。圖8-7汽車正面碰撞試驗和固定壁障8.3.2實車碰撞試驗

移動變形壁障或稱移動壁障如圖8-8所示，由碰撞塊和移動車組成，總質(zhì)量為950kg±20kg，重心在縱向中垂面10mm內(nèi)，距前軸1000mm±30mm，距500mm±30mm。碰撞塊由6個獨立的蜂窩狀鋁塊、兩個前鋁面板和一個后鋁面板組成，蜂窩狀鋁塊在前鋁面板和后鋁面板之間。碰撞塊前表面與壁面障重心距離為2000mm±30mm，碰撞塊前表面下邊緣離地間隙為300mm±5mm。移動車的前、后輪距為1500mm±10mm，軸距為3000mm±10mm。圖8-8移動變形壁障8.3.2實車碰撞試驗

3.汽車側(cè)面柱碰撞試驗汽車側(cè)面柱碰撞試驗的方法是將試驗車輛沿碰撞速度矢量方向，以3210km/h的速度撞向碰撞剛性柱并在碰撞的0.5s內(nèi)保持穩(wěn)定，第一次接觸的加速度不超過1.5m/s2。左側(cè)面柱碰撞試驗如圖8-9所示，左側(cè)碰撞角度示意圖如圖8-10所示。當試驗車輛與碰撞剛性柱發(fā)生碰撞時，碰撞剛性柱表面中心線應(yīng)控制在與碰撞基準線，且分別距離碰撞基準線25mm的兩垂直平面形成的接觸區(qū)域內(nèi)。對于試驗車輛寬度不大于1.5m的車輛，其碰撞速度為2610km/h。圖8-9左側(cè)面柱碰撞試驗8.3.2實車碰撞試驗碰撞剛性柱是一個垂直的、不能變形的剛性結(jié)構(gòu)，其最下端不能高于基準姿態(tài)下車輛碰撞側(cè)輪胎最低點之上102mm，上端延伸距離至少在測試車輛預(yù)期最高點之上，柱體直徑254mm±6mm，并與支撐架表面分開。測試車輛與剛性柱開始接觸的100ms內(nèi)，不與支撐架表面接觸。圖8-10左側(cè)碰撞角度示意圖8.3.2實車碰撞試驗

碰撞基準線位于試驗車輛的碰撞側(cè)，是車輛外表面與通過假人頭部重心垂直平面的交叉線，左側(cè)碰撞基準線示意圖如圖8-11所示。試驗車輛可固定在滑車上，滑車帶動試驗車輛加速到3210km/h的碰撞速度，然后與側(cè)面柱碰撞。在試驗車輛的座椅上安放假人，并對假人進行測試。在試驗過程中，車門不得開啟。在碰撞過程中，燃油供給系統(tǒng)不發(fā)生泄漏；如果燃油供給系統(tǒng)發(fā)生泄漏試驗車輛開始接觸碰撞剛性柱后的5min內(nèi)，其泄漏不大于142g；在隨后的25min內(nèi)，泄漏速度不大于28g/min。在碰撞剛性柱前方試驗車輛的側(cè)面，可安裝壓力、力傳感器，測量試驗車輛在碰撞中的受力。測試設(shè)備加速度傳感器應(yīng)安裝在車身地板、車架或者車身部件上，但不能安裝在有變形或振動的位置；車速測量應(yīng)在側(cè)面柱碰撞之前進行；攝影測量應(yīng)在車輛側(cè)面、上面、底面進行。另外在車廂內(nèi)部還應(yīng)安裝一個耐沖擊的攝像機，以記錄乘員的運動。圖8-11左側(cè)碰撞基準線示意圖8.3.2實車碰撞試驗

4.追尾碰撞試驗汽車追尾碰撞試驗方法是采用移動壁障等碰撞裝置與試驗車輛后部碰撞的方式，模擬與另一行駛車輛發(fā)生后碰撞的情況。

汽車追尾碰撞試驗如圖8-12所示，碰撞裝置是移動壁障。試驗時，碰撞裝置以50km/h±2km/h的速度與試驗車輛后部碰撞。圖8-12汽車追尾碰撞試驗8.3.2實車碰撞試驗移動壁障為剛性結(jié)構(gòu)，固定在移動車的前部，與移動變形壁障的碰撞塊類似。移動車與碰撞裝置的總質(zhì)量為1000kg±20kg。碰撞裝置的表面為平面，寬度不小于2000mm，高度不小于800mm，其棱邊賀角半徑40mm～50mm，碰撞表面下邊緣距離地面高度175mm±25mm，表面裝有厚度為20mm的膠合板。圖8-12汽車追尾碰撞試驗8.3.2實車碰撞試驗

在試驗車輛的座椅上安放假人，并對假人進行測試。在試驗過程中，車門不得開啟。在碰撞過程中，燃油供給系統(tǒng)不發(fā)生泄漏；在碰撞試驗以后，如果燃油供給系統(tǒng)發(fā)生連續(xù)泄漏，試驗車輛開始接觸碰撞移動壁障后的前5min內(nèi)，其泄漏不大于30g/min；不發(fā)生燃油的燃燒。

在試驗車輛的尾部，可安裝壓力、力傳感器，測量試驗車輛在碰撞中的受力。測試設(shè)備加速度傳感器應(yīng)安裝在車身地板、車架或者車身部件上，但不能安裝在有變形或振動的位置；車速測量應(yīng)在側(cè)面柱碰撞之前進行；攝影測量應(yīng)在車輛側(cè)面、上面、底面進行。另外在車廂內(nèi)部還應(yīng)安裝一個耐沖擊的攝像機，以記錄乘員的運動。8.3.2實車碰撞試驗

5.純電動汽車、混合動力汽車的碰撞試驗

對于M1類及最大總設(shè)計質(zhì)量不大于2500kg的N1類以及多用途貨車中帶有B級電壓電路的純電動汽車、混合動力汽車的正面碰撞，按本節(jié)介紹正面碰撞試驗的方法進行。對于M1類及N1類汽車中帶有B級電壓電路的純電動汽車、混合動力汽車的側(cè)面碰撞和追尾碰撞，分別按本節(jié)介紹側(cè)面碰撞和追尾碰撞試驗的方法進行。從碰撞結(jié)束起至30min時間內(nèi)，不應(yīng)有電解液從REESS中溢出到乘員艙，不應(yīng)有超過5.0L的電解液從REESS中溢出，如無法區(qū)分電解液與其他液體，則所有液體都應(yīng)計入；REESS不應(yīng)爆炸、起火。試驗車輛充滿電后進行碰撞試驗。習(xí)題8-1簡述按可靠性試驗的方法分類。8-2簡述常規(guī)可靠性試驗中試驗道路的選擇方法。8-3簡述常規(guī)可靠性試驗的方法。8-4簡述設(shè)計加速可靠性行駛試驗規(guī)范的方法。8-5簡述加速可靠性試驗的方法。8-6簡述電動汽車的高溫試驗項目。8-7簡述汽車在高寒地區(qū)環(huán)境適應(yīng)性行駛試驗項目。8-8簡述汽車碰撞安全性試驗的目的。8-9簡述汽車正面碰撞試驗的方法。習(xí)題8-10簡述汽車側(cè)面碰撞試驗的方法。8-11簡述純電動汽車、混合動力汽車的碰撞試驗的方法。8-12