碰撞史话 11期

时间:2022-07-10 10:31:38

随着汽车保有量的增加,道路交通安全问题已经成为一个社会焦点问题。汽车实车碰撞试验不仅是消费者了解汽车安全性的一个最准确途径,也是汽车厂家提升汽车安全性的主要依据。那么,实车碰撞是怎么出现、具体有哪些形式、未来将是怎样的呢,本文就带读者了解汽车实车碰撞试验背后的故事。

汽车产业健康发展的守护神

1886年,德国人卡尔?本茨研制成功了世界上第一辆汽车“奔驰”,开创了世界工业的起点,而与之相伴的是车祸的出现。1896年,在英国发生了全球首次致死通事故。当时的验尸官说:“这是一个恐怖的悲剧,希望这样的悲剧不要再发生”。然而这种美好的愿望却没能实现。

1908年,福特了T型汽车,采用大量生产的方式,使汽车开始大规模普及。同时由于汽车车速越来越高,以及对汽车安全技术缺乏系统的研究,道路交通事故也不可避免的频频发生,夺走了无数人的生命。据相关事故统计,截至2007年,全世界约有2500万人死于道路交通事故。

作为一个新事物,汽车像钢铁怪兽一样不断蚕食人的生命,也引起了公众和政府的担忧。以至于很多人呼吁取消或者限制汽车。如英国曾规定,汽车行驶速度不能超过20km/h,通过村镇时必须鸣笛等。汽车工业之所以能够有今天的健康发展,实车碰撞试验居功甚伟。正是汽车实车碰撞试验的出现,使得汽车安全性的研究开始系统化,规范化,各种有效的汽车安全技术也不断被研发出来。

汽车碰撞的萌芽期

在20世纪30―40年代,欧洲的有些汽车厂家就开始对汽车的碰撞安全性性行研究,开展了汽车翻滚和汽车侧面与圆柱碰撞等形式的实车碰撞试验。但这一般都是单个厂家的自发行为,碰撞试验条件比较简陋,测试方法和评价指标等方面也不够成熟、不很规范。

1959年9月10日,奔驰率先决定开始进行定期的和系统性的安全性试验,目的就是及时发现不断出现的汽车安全隐患。在那个年代,将整车用于碰撞试验绝对堪称创举。为了提升测试车的车速,人们甚至使用上了钢丝缆绳和蒸汽火箭。在模拟翻车试验时,技术人员专门设计了“螺旋坡道”。由于当时还没有试验用的假人,工程师们甚至亲自上阵,冒着生命危险参与碰撞试验。

后来,橱窗模特取代了工程师参与到测试中,而直到1968年,碰撞试验才首次采用了完全仿真的橡皮人。这些实车碰撞测试的意义也不再仅限于对汽车抗撞击结构的合理性进行测评,它已经逐渐成为了测试安全气囊、安全带、头枕、缓冲部件、儿童座椅、车身材料等相关领域的基础方法。

NHTSA推动实车碰撞法规及NCAP

汽车碰撞试验能够正式成为一种行业通行的标准与美国NHTSA(高速公路安全管理局)的努力密不可分。1966年成立的NHTSA的主要工作就是制定汽车安全法规及监控汽车生产厂家的产品安全性。首先推出的是正面碰撞法规FMVSS 208,1998年又实施了侧面碰撞试验法规FMVSS214。

欧洲开展实车碰撞研究虽然比较早,但直到1995年才强制实施正面碰撞和侧面碰撞试验法规(ECE R94、ECE R95)。日本于1997年实施了正面碰撞试验法规,1998年实施侧面碰撞试验法规。

1979年,NHTSA又创立了比国家标准法规更加严格的新车评价规程(NCAP-New Car Assessment Program),目的是消费者提供更加全面的汽车安全信息,为购车提供指导。目前NHTSA-NCAP的实车碰撞测试项目主要有3项: 正面碰撞测试是车辆以56km/h的速度正面冲向刚性壁障。侧面碰撞测试模拟轿车前端的试验台车以62km/h的速度,从27°的角度冲向车身的驾驶员一侧,模拟典型的十字路口碰撞事故。翻滚测试主要包括静态稳定系数和动态机动测试两项。

在美国,除了NHTSA颁布的NCAP以外,1995年美国高速公路保险协会IIHS也推出了自己的NCAP碰撞试验项目。IIHS最早仅有正面40%碰撞试验项目,后继又陆续引入了侧面碰撞试验、追尾碰撞试验和车顶强度试验等。最近又刚刚实施了目前最为严格的正面25%小区域重叠正面碰撞试验。

Euro NCAP于1997年由法、德、瑞典、英国等7个欧洲国家牵头,联合国际汽车联合会、欧洲汽车俱乐部共同发起实施。Euro NCAP的碰撞试验项目主要包括速度为64km/h的正面40%偏置碰撞,速度为50km/h的侧面碰撞试验、速度为35km/h的侧面柱碰试验,此外还有主要测试追尾时座椅头枕保护性能的鞭打试验及行人保护试验。

最苛刻的实车碰撞试验形式――车对车碰撞

虽然世界各国标准法规试验及NCAP中已经有多种实车碰撞试验形式,但任何一种实车碰撞试验形式只能模拟某一特定形态下车辆对特定人群的保护能力,而无法囊括所有的碰撞形态。为了深入研究汽车碰撞时的伤害机理,为新的汽车安全技术的进步提供参考,一些研究机构和具有长远眼光的汽车生产厂家开始进行车对车实车碰撞试验。

与车和壁障碰撞的试验相比,车对车碰撞试验对车辆安全性的要求也更加严格。常规碰撞试验中使用的障碍物与实际的车辆相比,碰撞能量产生的分散效果并不相同:车与车发生碰撞时,碰撞能量的分散情况要比车与材质均匀的障碍物碰撞更复杂,对方车辆结构和零件硬度的不均匀性产生的局部区域的集中冲击力如果不能被有效分散,乘员舱的变形将加大,乘员受到的冲击也会变大。因此车与车碰撞对车辆安全性的要求更加严格,更能考验车辆的安全性水平。

2009年4月,美国高速公路保险协会(IIHS)进行了一次别开生面的大车和小车对对碰试验。共选取了3款小型车和3款中型车,并且特意选择了同一汽车厂商旗下的小型车和中型车配对相撞。碰撞时两车相向行驶时速为64km/ h,撞击时两车前部40%重叠。

IIHS的该次试验的目的主要是为了说明碰撞相容性的重要性。在车车碰撞事故中,质量大、体型大的车往往占有很大优势,而会对小型车带来额外的严重伤害。在IIHS的此次车车对碰试验中,参与测试的3辆小型车虽然在常规的障碍物碰撞试验中表现优异,但在遭遇中型车迎头相撞试验中却不堪一击,来自风挡柱、仪表板、脚踏板和方向盘等部位的侵入式挤压,使假人头部和腿部严重受伤。

在国内,广汽本田是最早开展车车对碰的汽车生产厂家。2006年8月,广汽本田在国家汽车质量监督检验中心(长春)举行了雅阁和奥德赛的Car to Car(车对车碰撞)试验,这也是国内首次进行的车对车碰撞试验。广汽本田生产的2006款雅阁和新奥德赛两车各以50km/h的速度、50%的偏置率进行了车对车的正面偏置碰撞试验。碰撞后两款车的乘员舱结构均保持比较完整,车内假人受到的伤害也比较小。

在安全研究方面,Honda 还一直致力于现实社会中交通事故的统计分析与安全研究。为此,Honda于2000年3月建成并开始启用世界上第一座室内全方位碰撞安全试验设施(Real World Crash Test Facility)。借助于这一强有力的全新试验设施,不仅可进行各种法规与NCAP碰撞试验,更可进行多种角度的两车对碰试验,为各种可能发生的安全事故提供更好的安全保障,真实再现现实社会中多种模式的碰撞事故现象。通过以上试验得到的数据,对车辆及人的冲击力(G)进行控制,从而使得Honda对碰撞安全的研究有了质的飞跃。

从上面的介绍中可以看出,汽车实车碰撞试验的演变和发展过程,也是一部汽车安全技术的进步史。从从简单的车撞壁障,到不同角度不同重叠率以及翻滚、车顶静压等碰撞试验,最后到带角度的小重叠率的高速车对车碰撞,难度在提高、技术含量在提高、而带来的结果是汽车安全性的提高。可以说汽车实车碰撞试验是挽救人生命的幕后保护神。

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