梁杰豪
(华南农业大学工程学院11级车辆一班,广东 广州 510642)
摘要:随着汽车数量的增加和行驶速度的小断提高,行车安全越来越重要。而在所有汽车事故当中,与碰撞有关的事故占90% 以上。汽车碰撞是小可避免的,世界各国都在研究制定日趋严格的碰撞试验方法和标准。本文将从叙述国内外汽车碰撞试验的状况开始,然后详细介绍各种类的碰撞试验的试验方法和考核指标,最后探讨汽车碰撞试验的未来发展方向和提出关于实车碰撞试验的建议。
关键词:汽车;实车碰撞;试验方法
Vehicle impact test summary
Liang jiehao
(Vehicle Engineering Institute of South China Agricultural University, class 11,Guangzho
u,510642,China)
Abstract:With the small fault the increase in the number of cars and driving speed, traffic safety becomes more and more important. In all automobile accidents, and collision related accidents accounted for more than 90%. Automobile collision is can be avoided, the world has developed stringent crash test method and standard in research. This paper will start from the domestic and foreign auto crash test conditions, test methods and evaluation indexes and then introduces the impact test of various types, finally discusses the future development direction of automobile collision test and puts forward suggestions about real car collision test.
Key word:The car; The real vehicle crash; Test method
0 引言
我国是汽车交通事故高发的国家,每年交通事故都给人民的生命财产造成很大的损失。随着我国向汽车社会的过渡,交通事故呈现上升的趋势。除了对交通管理的完善和提高驾
驶员的素质,以减少交通事故的发生率外,对汽车碰撞中乘员的安全保护也提出了更高的要求。
国外汽车工业发达国家为了提高汽车被动安全性,从20世纪60年代起就开展了汽车碰撞试验研究,并相继形成法规且强制执行。我国政府有关部门也已颁布了汽车法规CMVDR294《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》,并将实车碰撞试验内容列入2000年4月1日买施的40项强制检验项目中。这对我国汽车碰撞安全性的提高有着重要意义。(赵航,蒋涛,1995)
今天,汽车的安全性比以往任何时候都更受到重视,对汽车购买者来讲,它已经成为影响购买决策的一个关键因素。根据法律规定,所有新型乘用车在其上市之前必须通过一定的安全检测。但是立法只是规定了对一个新型乘用车最低的法定安全标准。而政府的目的是鼓励制造商超越这些最低的要求。对于汽车消费者,其实质是对午不同掣号汽车的安全性表现,能够获得可靠和正确的比较信息。(唐波,2008)
1 国内外汽车碰撞试验状况
1.1 国内的汽车碰撞试验状况
我国的汽车安全性研究始于20世纪80年代末。I988年,古林工业大学和西安公路交通大学分别开展了道路交通事故的模拟研究,由于当时实验条件和计算条件的限制,仅进行了较为简单的模拟计算和小比例模型碰撞试验。1989年,古林工业大学李卓森对事故计算机模拟中所需的汽车碰撞刚度和汽车正面碰撞方程等方面进行了探讨。1991年,我国第一座汽车碰撞模拟试验台在清华大学建成,并将多刚体动力学应用于碰撞中人体的运动模拟,开展汽车被动安全性的试验研究。1993年,吉林工业大学的李江等人发表了关于汽车碰撞事故计算机模拟方法的研究报告,该项研究采用了日前较多使用的基于大众cc2013款报价动量守恒定理的碰撞模型,但其物理意义不明确,计算中人为设定输入参数过多,需人工调整碰撞整车分离速度,造成了计算结果的不准确性。1995年,长安大学研制成功汽车牵引式汽车追尾碰撞试验台,开展了货车尾部护栏模拟碰撞试验。东风汽车工程研究院1995年6月建成了汽车碰撞试验设施,既能进行模拟碰撞试验,又能进行实车正而碰撞试验,可用于汽车零件和整车的安全法规认证。(杨化书,陈艳艳,2009)
目前,我国已经相继成立了清华大学、天津汽研中心、一汽汽研所等国家级的汽车碰撞科研机构,也有一些地方性的汽车科研机构。现在,指定的汽车检测机构全国共有16家。
1.2 国外的汽车碰撞试验状况
早在20世纪30年代末和40年代初,欧洲就开展了汽车翻滚、汽车侧而与圆柱碰撞等试验。20世纪50年代末,德国的梅塞得斯一奔驰及大众汽车公司开始进行汽车正而碰撞试验研究,20世纪60年代中期,美国制订了汽车安全标准。日本作为汽车工业发达国家之一,在实车碰撞试验方而滞后于欧美国家近10年,但是,它在研究欧美实车碰撞法规和试验方法的同时,也建立了自己的实车碰撞法规和试验方法(例如日本汽车研究所建立的全尺寸汽车碰撞模拟试验系统可以用来模拟一维碰撞和各个角度方向的二维碰撞)。
实车碰撞试验费用高、投入大,而且实车实验多为破坏性试验,对比性和重复性较差(不同车型的碰撞情况不一致)。因此,各国在进行实车碰撞研究的同时,也开展了汽车模型碰撞试验,即根据相似模型理论,把汽车原型按照比例缩小,进行碰撞研究。汽车模型碰撞试验结果与实车碰撞结果比较相符。(杨化书,陈艳艳,2009)
2 lm300h雷克萨斯价格 碰撞十一代思域试验的种类、试验方法、考核指标
2.1 100%重叠正面碰撞
理想one 2021款油电混合 美国和日本都比较注重100%重叠刚性固定壁障的碰撞试验,美国的碰撞速度是56km/h,日本的碰撞速度是55km/h,两者相差不多,并且都采用了40%的偏置碰撞作为补充。我国目前惟一施行的强制性检验项目便是100%重叠刚性固定壁障的碰撞试验,试验速度为48--50km/h。欧洲在碰撞试验方面比较注重对事故形态的模拟,而完全发生正面100%重叠的碰撞事故并不多见,所以欧洲并没有强制实施100%重叠的正面碰撞试验,相反,对40%重叠的偏置碰撞要求相当严格。(孙振东,刘玉光,朱西产,2006)
试验方法看起来比较简单,只要保证试验车辆以一定的速度撞击壁障便可以要求以高于国标的速度撞击,只要检测指标满足要求,同样认为该车合格;厂方也可以要求以更低的速度撞击,不过只能作为安全带和安全气囊的匹配试验),不过对试验场地和设施的要求非常严格,试验车辆的准备工作也非常严谨复杂。首先,试验场地应足够大,以容纳跑道、壁障等试验设施,并且必须保证壁障前至少5 m的跑道水平光滑。其次,作为主要试验设施的刚性碰撞壁障,其实就是一个钢筋混凝土制成的水泥墩子,其长、宽、高和总质量都有明确规定:前部宽度不小于3 m,高度不小于1. 5m,厚度应保证其质量不低于70吨。刚性壁
障的前表面必须平整并且与地面垂直,就像一面墙一样,并要覆以2cm厚的胶合板。其它设施如灯光、高速摄像机等也有相当严格的要求。(朱西产,2002)
车辆准备是一项非常细腻并且十分重要的工作,首先试验车辆应能反映出该系列产品的特征,应包括正常安装的所有装备,并处于正常运行状态,一些零部件可以被等质量代替,但不得对测量结果造成影响。其次,试验车辆质量应是整备质量,燃油箱应注入90%油箱容积的水,所有其它系统(制动系、冷却系等)应排空,排除液体的质量应予以补偿。最后,对乘员舱进行相当严格的调整;转向盘应处于中问位置,在加速过程结束时,转向盘处于自由状态,且处于制造厂规定的车辆直线行驶时的位置;车窗玻璃应处于关闭位置,为便于测量,经厂商同意,车窗玻璃也可以打开,但是必须保证操控手柄处于车窗关闭时的位置(手摇式车窗);变速杆应处于空挡位置;踏板应处于正常的放松位置车门应关闭但不锁上如果装有活动车顶或可拆卸车顶,应处于关闭状态,为方便测量,经制造厂同意可以打系遮阳板应处于收起状态;后视镜应处于正常使用位置;前后扶手应处于放下的状态高度可调的头枕应处于最高位置座椅必须按照规定进行调卫。(朱西产,2002)
车辆准备工作做好后,便开始放置假人及相应的信号采集设备。一切准备就绪,便可以发
车。对车辆的行驶状态也有明确规定:车辆不得靠自身动力驱动,在碰撞瞬问,车辆不应再受到任何附加转向或驱动装置的作用,车辆到达壁障的路线在横向任一方向偏离理论轨迹均不得超过15cm。现在国内一般采用电机驱动,由钢丝绳带动车辆加速,在碰撞前脱钩,车辆自由撞击壁障,脱钩时的速度即为撞击速度,保证48-50km/h。当然,如果厂家要求在更高的速度卜撞击,并且碰撞结果满足要求,也认为试验合格。撞击结束后,便开始对前排座椅假人进行测量以及对车辆进行测量。(李景升,2005)
图1 100%重叠正面碰撞
这项碰撞试验的考核指标主要有:(朱西产,1998)
(1)假人头部性能指标(HPC)应小于或等于1000;胸部性能指标(ThPC)应小于或等于75mm;大腿性能指标(FPC)应小于或等于l0kN。
(2)在试验过程中,车门不得开启。
(3)在试验过程中,前门的锁,卜系统不得发生锁止。
(4)碰撞试验后,不使用工具,对于前排座位,若有门,至少有一个门能够打开;必要时,改变座椅靠背位置使得所有乘员撤离;将假人从约束系统中解脱,如果发生了锁止,通过在松脱装置上施加不超过60N的压力,该约束系统应能被打开;从车辆中完好地取出假人。
在碰撞过程中,燃油供给系统不得发生泄漏,若存在液体连续泄漏,那么,泄漏速率不得超过30g/min,如果来自燃油供给系统的液体与来自其它系统的液体混合,且不同的液体不容易分离和辨认,那么在评定连续泄漏时,收集到的所
有液体都应计入。
2.2 侧面碰撞
目前国际上侧面碰撞法规还没有统一,主要有美国FMVSS 214和欧洲ECER95两种侧面碰撞方式。美国是最早执行汽车侧面碰撞保护法规的国家,1990年10月FMVSS 214在美国颁布实施;之后在1995年10月,欧洲也制定了相应的汽车侧面碰撞法规ECE R95,到1998年10月1日侧面碰撞的欧洲指
令96/27/EC强制执行;日本的侧面碰撞法规采用了与欧洲相同的碰撞方式,1998年将侧面碰撞法规正式纳入日本保安基准。目前美国、欧洲侧面碰撞试验方法存在较多的小同之处,表现在:碰撞形态小同;移动壁障的台车质量、尺寸以及吸能块尺寸、形状和性能小同;试验用侧碰假人小同;碰撞速度小同;碰撞基准点的位置小同;乘员伤害指标小同。目前侧面碰撞法规统一的协调化工作的重点是先统一侧面碰撞假人和伤害评价指标。欧洲ECE R95提出的02号修订草案中建议采用EuroSID-1的改进型ES2假人,ES2假人已经在欧洲、日本的NCAP安全性评价中被采用。另外一个侧面碰撞假人Wor1dSID也已经通过评价,这是目前惟一一个侧面碰撞生物保真性能满足工SO标准要求的侧面碰撞假人。将来全
世界统一的侧面碰撞假人应该是Wor1dSID。(黄虎,常健,何稚桦,等,2002)
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