汽车安全正面碰撞法规介绍

1、汽车安全正面碰撞法规介绍 综合技术部目录序言一、正面碰撞法规的发展二、正面碰撞所包含的类型三、正面碰撞试验流程（40%偏置）四、各国正面碰撞测试标准比较五、C-NCAP正面碰撞试验流程六、针对正面碰撞法规的研发思路这次主要讲解这两条序 言正常状态危险出现可能碰撞无法避免碰撞主动安全被动安全正常驾驶危险事故帮助保持安全驾驶帮助纠正到安全驾驶状态驾驶辅助系统介入，调整到驾驶状态 为碰撞做好准备减轻碰撞伤害被动安全技术现代汽车技术发展的主要方向为安全、环保和节能。主动安全性：指在交通事故发生之前采取安全性措施，尽可能的避免交通事故的发生。被动安全性：指在事故发生的时候，利用对车辆结构的设计以及被动安

2、全性装置，尽可能的减少驾驶员和车上乘员以及车外行人受到伤害的程度。随着汽车技术的不断发展，汽车安全性问题越来越受到人们的重视。早在二十世纪六十年代，美国就建立了影响至今的联邦机动车安全标准FMVSS, 随后汽车安全领域的法规不断的进行完善，在欧洲也相继推出了欧洲经济委员会ECE，欧洲经济共同体EEC安全法规。日本也推出了日本道路运输车辆保安标准TRIAS 。它可以分为主动安全法规和被动安全法规，同时，还包括碰撞试验后进行燃油泄漏检验的法规。 这些法规的推出以及强制执行，促进了汽车生产厂商投入大量的人力物力进行汽车安全性技术的研究和开发，推动了汽车安全性技术的不断发展，从而在很大程度上减少了交通

3、事故的发生以及交通事故中人员（乘员和行人）的死亡率。安全标准分布表：汽车安全标准主动安全被动安全碰撞保护制动.转向.轮胎照明.指示.信号装置车辆防盗保护约束系统.内外饰.等乘员碰撞安全保护行人保护.儿童保护碰撞后燃油防火.等正面碰撞侧面碰撞追尾碰撞翻滚保护碰撞速度、碰撞形态. . . . . .安全标准分布表：汽车安全标准主动安全被动安全碰撞保护制动.转向.轮胎照明.指示.信号装置车辆防盗保护约束系统.内外饰.等乘员碰撞安全保护行人保护.儿童保护碰撞后燃油防火.等正面碰撞侧面碰撞追尾碰撞翻滚保护碰撞速度、碰撞形态. . . . . .一、被动安全正面碰撞法规的发展据美国高速公路管理局的统计数字

4、，在汽车碰撞事故中，发生正面碰撞的约占49%，侧面碰撞占25%，追尾碰撞占22%，因此从交通事故角度出发，汽车安全研发的课题重点在于正面碰撞，对此世界各国都结合本国的国情制定了相应的强制性法规（FMVSS208，ECE R94，GB11551，等）；在了解国家颁布的些汽车安全强制性法规外，各国相继成立针对汽车安全性能的安全评估体系组织（UNCAP，Euro NCAP,CNCAP,JNCAP,ANCAP等）及消费者保险协会（IIHS）等，正面可变形40%偏执碰撞试验流程一、试验设备1、试验场地：2、蜂窝铝（可变形吸能壁障）100016016011011011045090地面20075车辆应覆盖壁

5、障表面的40%，误差为20 mm。一、试验设备3、三维“H”点装置（见图1.）4、三坐标测量仪（见图2.）5、称重仪（见图3.）6、传感器（加速度、力）（见图4.5.）图1图2图3图4图5一、试验设备7、数据采集仪（见图6.）8、测速仪（见图7.）9、摄像仪器（见图8.9）图6图7图8图9一、试验设备10、假人为了检验碰撞时汽车结构的吸能性，人生存空间和约束系统对人体的保护能力，在有关新车评价所进行的试验中，都规定了人体的头部、胸部和大腿等关心部位的碰撞响应型号限制,美国和欧洲先后开发了模拟人的试验装置。正面碰撞中使用的假人有：1、Hybrid III 型第50 百分位男性假人（见图1） 2、

6、Hybrid III 型第5 百分位女性假人（见图2）图1图2部位测定项目伤害指标头部重心GHIC颈部六方向负荷压缩/拉伸负荷弯矩胸部胸椎加速度胸骨变形三向合成G胸骨变形大腿大腿骨轴向负荷胫骨相对变形大腿骨压缩负荷膝盖剪切变形小腿胫骨压缩/弯曲负荷Tibia Index一、试验设备 假人发展简史60年代美国制造试验飞行器弹射座椅的人的代用品（ARL）公司开发了假人 VIP；1971年由ARL公司和Sierra工程公司开发假人Hybrid ；1972年美国汽车产业界同美国第一技术安全公司（FTSS）合作，在Hybrid 基础上开发、制造出Hybrid 型假人，1973年，NHTSA指令该假人拥有

7、汽车碰撞试验，以满足FMVSS208的要求；1976年，美国第一技术安全公司同SAE和用户集团共同开发了GM公司设计的Hybrid （混合 型假人）； Hybrid 与Hybrid 相比具有更高的生物仿真度和仪器测量能力，目前各前碰法规试验中，已指定用Hybrid 型假人；一、试验设备 假人介绍Hybrid 和第50百分位男性假人的主要参数类 型类 型名 称尺 寸（cm）名 称质量（kg）头园周长59.757.2头4.545.08头宽15.515.5颈1.54头长20.319.6上躯干17.1918.82直立坐高88.490.7下躯干23.0416.28肩到肘关节长33.835.1上臂3.99

8、4.35肘背到腕枢轴长29.7下臂和手4.544.35肘到指尖长46.0 大腿11.9716.69臂到膝盖长59.251.8小腿和脚11.348.8 膝关节高49.549.8总质量78.1574.37一、试验设备 假人介绍其他类型正碰假人：1、 Hybrid 第5百分位女性假人第5百分位女性假人是按Hybrid 第50百分位男性假人成比例缩小的具有生物仿真性的一种假人型式，其尺寸和质量代表成年人口下极端情况。2、 儿童假人CRABI 6个月婴儿假人（质量7.8kg，3个6通道载荷传感器，置于颈1、颈7和腰部第5椎骨处）CRABI 1岁婴儿假人（质量9.7kg，站立高747mm，坐高488mm，

9、 6个载荷传感器，置于枕骨、第7颈椎骨、肩和耻骨处）CRABI 18个月婴儿假人（质量11.2kg，站立高813mm，坐高505mm， ）CRABI 3岁儿童假人（用于FMVSS213法规 ）CRABI 6岁儿童假人荷兰TNO开发的9个月、3岁、6岁和10岁系列假人二、试验流程一、车辆准备：1、车辆运达时车辆状况的检查和确认试验车辆到达试验室后，先测量运达时的车辆质量和前后轴的轴荷，并予以记录。检查和确认车辆外观、配置和车辆的基本参数2、车辆整备质量的测量排空燃油箱中的燃油，运转发动机并到发动机自然熄火为止。向燃油箱中注入水，水的质量为燃油箱额定容量时的燃油质量90（汽油密度以0.74 g/m

10、l 计，柴油密度以0. 84 g/ml 计）。检查并调整各轮胎气压至车辆半载时制造厂所规定的气压值；检查调整车辆的其他液体达到最高液位；确认备用轮胎和随车工具已就位，清除车辆中任何与车辆无关的物品。测量和记录四个车轮的过车轮中心的横切面与车轮护轮板上缘的交点的高度。测量和记录车辆质量和前后轴的轴荷，车辆质量即为整车整备质量。二、试验流程3 、车辆准备及测试设备的安装排空制动液、洗涤液及空调系统中的液体等液体，排出液体的质量应予以补偿拆除行李舱地毯及随车工具，以及备胎（确定备胎不影响车辆碰撞特性）。安装车载记录仪，在车辆左右侧B 柱下部门槛的位置安装单向加速度传感器。测量车辆质量和前后轴的轴荷，

11、与整备质量和前后轴的轴荷比较，各轴轴荷的变化不大于5%，每轴变化不超过20kg，车辆的质量变化不超过25kg。可以增加或减少不影响车辆碰撞特性的部件，可以调整燃油箱中水的质量达到上述要求,记录最终的车辆质量和前后轴的轴荷。测量和记录四个车轮的过车轮中心的横切面与车轮护轮板上缘的交点的高度。在完成2.6.2 试验程序后，测量和记录车辆质量和前后轴的轴荷，此时的车辆质量称为试验车质量（包括假人和所有测试仪器）。二、试验流程4、车辆变形量的测量在试验过程中选取车辆后端结构作为测量参考点，车辆变形的测量都以此参考点为0 点。测量部位：A、离合器踏板、制动踏板、加速踏板和驻车制动踏板中心：调节到中间位置

12、B、转向管柱中心点：置于中间位置。 将点火开关关闭，切断蓄电池电源，拆除安全气囊，测量转向管柱末端中心点C、在乘员侧B 柱做标记点并测量和记录： 在门槛向上100mm 处； 在两侧窗框下沿最低点往下的100mm 处。所有的点应该尽可能靠近车门上的橡胶密封条。D、在驾驶员侧A 柱和B 柱做标记点并测量和记录： 在门槛向上100mm 处； 在两侧窗框下沿最低点往下的100mm 处。所有的点应该尽可能靠近车门上的橡胶密封条。二、试验流程5、乘员舱的调整前排座椅调整行程：中间位置或者最接近于中间位置的向后位置锁止。高度：应调整至设计位置或最低位置。座垫：倾斜角可调，应调整至制造厂设计位置或中间位置。座

13、椅靠背：应调节到设计角度或倾斜25角的位置。座椅腰部支撑：应调整至设计位置或完全缩回的位置。头枕：应调整至最高位置。头枕倾斜角：应调整至设计位置或中间位置。座椅扶手：应处于放下的位置，若与假人放置位置干涉，则允许扶手处于抬起位置。二、试验流程5、乘员舱的调整后排座椅调整后排座椅：应使其位于行程的中间位置或者最接近于中间位置的向后位置锁止。座椅头枕：应调整至最低位置。座椅朝向：应调整至前向。转向盘调整水平方向：应调节到可调范围的中间位置。垂直方向：应调节到可调范围的中间位置。转向盘应处于自由状态，且处于制造厂规定的车辆直线行驶时的位置。二、试验流程5、乘员舱的调整安全带固定点：应调整至设计位置或

14、中间位置，或靠近中间偏上的固定位置。变速杆：应处于空档位置。玻璃：应放下，此时操纵手柄的位置相当于玻璃关闭时所处的位置。踏板：应处于正常的释放位置。遮阳板：应处于收起位置。后视镜：应处于正常的使用位置。车门：应关闭但不锁止。活动车顶：应处于应有位置并关闭。驻车制动器：应处于正常的释放位置。二、试验流程6、假人的准备和标定假人的测试环境要求：温度2022，湿度1070环境，放置于至少5 小时。假人关节的调整：应尽可能在试验当天进行，但不能超出试验前24 小时。所有具有稳定摩擦的假人关节，试验前均应进行调整。假人关节应调整至在1g2 g 的作用下，假人肢体可以持续运动。注：假人标定试验频次为每2

15、次碰撞试验后，应进行重新标定。膝关节滑动位移每2 次试验后应校准至10 ，每8 次试验后应重新标定。二、试验流程7、假人的安放和测量车辆应在2022条件下进行预处理，以确保座椅材料达到室温。如果被检测的座椅从未有人坐过，则应让75kg10kg 的人或装置在座椅上试坐两次，每次1 分钟，使座垫和靠背产生应有的变形。在安放3-D H 装置前，所有座椅总成应保持空载至少30 分钟。3-D H 装置接触的乘坐位置区应铺一块细棉布、针织布或无纺布。放置3-D H 装置的座板和背板总成，使座椅中心面与3-D H 装置中心面重合。调整3-D H 装置位置测量和记录测量“H”点与车辆固定结构的相对位置。探测杆

16、处于最后位置时，3-D H 装置的背部角量角器上读出实际靠背角的值。二、试验流程8、假人的安装试验前假人直接放置于座椅上不能超过2 小时。若超过2 小时，应在座椅表面放置木板后再放置假人，以避免座椅的过多压缩变形，但是不能超过12 小时。放置假人在座椅上，假人的躯干和手臂紧靠座椅靠背，手放在大腿外侧。给假人系好安全带。对躯干下部施加一向后的轻微力，同时对躯干上部施加一向前的轻微力，使上躯干从座椅靠背向前倾。左右摇动假人躯干4 次，使躯干与垂直方向成14o16o的夹角。保持对躯干下部施加的向后轻微力，同时对躯干上部施加向后的轻微力，使上躯干逐渐回到座椅靠背。假人相对位置的测量：二、试验流程9、试

17、验前后照片10、试验摄像机位置：二、试验流程11、牵引及灯光要求：牵引系统车辆牵引加速度0.3g，以保持假人碰撞前的姿态。车辆牵引加速过程：车辆前半程加速、后半程匀速，速度控制精度：0.2km/h。试验速度要求为56km/h57km/h，记录实际试验车速 。灯光系统试验前5 分钟，开启高速摄像机用无频闪灯光系统，确保碰撞区域内的温度不能太高。车辆对可变形壁障定位车辆应与可变形壁障表面重叠40%20mm。二、试验流程12、试验前检查和确认项目蓄电池：检查车辆蓄电池是否连接、是否达到额定电压以及安装是否牢固。车辆蓄电池可以被替换。点火开关：点火开关应处于“ON”的位置。气囊指示灯：应处于正常打开状

18、态，仪表板上的安全气囊状态指示灯显示正常。假人涂色：对假人头部、鼻子、下颚、膝部、小腿等部位进行涂色，所有部位涂到的面积要足够大，以能够看到假人与车身位置接触为宜。车载记录仪：试验前应保证车载记录仪的电池电量处于正常工作状态，测量触发开关处于正常工作状态。车门及门锁状态：试验前应保证所有车门处于完全关闭状态，门锁没有锁止。二、试验流程13、开始进行碰撞试验二、试验流程14、试验后检查和确认项目安全带：检查在试验过程中是否失效。车门：是否发生锁止。试验后对应于每排座位，若有门且在不使用工具的前提下，两侧车门是否能打开。燃油供给系统：是否泄漏。若燃油供给系统存在液体连续泄漏，测量碰撞后前5 分钟的

19、泄漏量，计算平均泄漏速率。安全带带扣开启力：测量带扣开启力，予以记录。假人伤害指标计算：Hybrid 50男性假人各个测量部位和测量参数，以及相应的滤波频率等级。所有这些通道数据均应记录。在碰撞过程中假人头部反弹过程之后产生的头部和颈部伤害指标的峰值不列入计算范围内。三、检测及评价标准法规标准评价项目法规新车评价体系（NCAP）CFC中国50 0-2完全欧洲56+1偏置海湾48.3-53.1俄罗斯48.3C-NCAPEuro偏置完全50 +10完全56 +10 偏置头部HIC36100010001000650-1000650-100010003ms V合成g80806072 - 8872 -

20、881000颈部伤害 N I CkN 3.3剪切力 F xkN图一图一图一1000张力 F zkN图二图二图二1000弯矩 MyNm575742 - 5742 - 57600胸部胸部压缩量mm7550507622 - 5022 - 501803ms V合成g38 - 60伤害指数VCm/s1.01.00.5 -1.0大腿压缩力kN10图三图三10图三图三600膝盖滑动mm15156 - 156 - 15180小腿压缩力kN882 - 82 - 8胫骨指数T I-1.31.30.4-1.30.4-1.3一、假人伤害值要求：法规标准评价项目法规新车评价体系（NCAP）中国欧洲海湾俄罗斯C-NCAP

21、Euro完全偏置完全偏置完全偏置偏置转向管柱向上位移量（mm）808012772-8880转向管柱向后位移量（mm）10010012790-110100转向管柱水平位移量（mm）100A 柱向后位移量（mm）*100-200100-200踏板向后位移（mm）100-200100-175踏板向上位移（mm）72-8872-88试验中车门不得开启头部与安全气囊需稳定接触安全带在试验中不得失效保留50%外围侧挡风玻璃试验中前门锁止系统不能发生锁止试验后每排车门至少有一门打开施加60N的压力，约束系统能打开从车辆中完好的取出假人碰撞中，燃油系统不允许泄露碰撞中，没有部件侵入乘员舱碰撞后，燃油若发生泄露

22、，碰撞后前5min平均泄露速率30g/min*二、其它要求：法规标准评价项目法规新车评价体系（NCAP）中国欧洲海湾俄罗斯C-NCAPEuro完全偏置完全偏置完全偏置偏置当乘坐空间的完整性被认为是危及安全的时候：车门卡锁或者车门铰链不合格，门锁止或者其他不合格导致前后压力减小。仪表台横梁与A柱分离或者几乎分离。门锁扣紧力不足。方向盘对胸部不允许有一个明显的冲击 在区域和深度中，大腿载荷不超过3.8KN，或膝位移不超过6mm， 当有一个机构在膝盖的撞击区域能把载荷集中在一个部位 搁脚空间不得发生严重的变形的话。（发生变形的原因通常都是焊点撕裂 ）踏板被踏死就是说踏板在200N的推进力的加载下，前进的距离小于25mm。踏板向后的位移如果是在50mm和175mm之间的 三、检测及评价标准法规标准评价项目法规新车评价体系（NCAP）中国欧洲海湾俄罗斯C-NCAPEuro完全偏置完全偏置方向盘边缘内测标上“AIRBAG”字迹，该标记应容易看到并能长期保留配有多个气囊的车辆，应在气囊组件上采用坐在座椅上的后向儿童约束图样来标出危险信号。警告标签应能长期保留，并且标签应置在一个使人易于看到的地方，使他知道，注意安装向后儿童约束。避免在车辆关闭时该警告不能被看到，应有一个