第五章 汽车碰撞试验与测试分析技术(侧面碰撞)

1、第五章 汽车碰撞试验与测试分析技术 （侧面碰撞） 内容提要5.1 汽车侧面碰撞试验简介5.2 汽车侧面碰撞评价与措施5.3 实车碰撞试验简介5.4 零部件台架试验方法及试验设备5.5 零部件模拟碰撞试验方法与设备5.6 集成的安全系统图示5.7 几种汽车安全性评价系统5.8 NCAP的前世今身5.1 汽车侧面碰撞试验简介5.1.1 前言从2000 年中华人民共和国道路交通事故统计资料显示：正面碰撞事故12.852 万次，占交通事故的20.83%，侧面碰撞事故21.2292万次，占34.41%，超过了正面碰撞13.58%。从死亡人数看，侧面碰撞比正面碰撞少4.27%，而受伤人数，侧面碰撞要比正面

2、碰撞多7.59%1。由此可见，侧面碰撞是我国发生频次较高、造成严重受伤人数较多的交通事故。5.1.2 国际侧面碰撞试验法规及异同点 移动壁障的台车质量、尺寸、壁障尺寸、形状不同； 碰撞形态不同； 试验用假人不同； 碰撞速度不同； 碰撞点的位置不同； 乘员伤害指标也略有不同。 特点：欧、美现有的汽车侧面碰撞试验方法不同点较多 区别： 碰撞法规： FMVSS2147法规车门侧压静强度； ECE法规侧碰撞保护(1991年)； ISON123法规侧碰撞保护。 各国侧面碰撞试验方法与评价指标比较表5-1. 各国侧面碰撞试验方法与评价指标比较一览表 各国侧面碰撞试验方法与评价指标比较表5-2各国侧面碰撞试

3、验方法与评价指标比较一览表（续） 5.1.3 我国汽车侧面碰撞试验 从汽车侧面碰撞法规草案的起草工作和2002 年中国汽车技术研究中心开展的三例实车侧面碰撞试验都证实，我国汽车侧面碰撞评价方法基本参照欧洲ECER95 法规。 5.1.3 我国汽车侧面碰撞试验定义：安装在滑车前面的可变形障碍物以时速50公里/小时（30迈）的速度，从侧面撞向试验车辆的驾驶员侧，滑车中心应正对车侧最凸处的95%处，以此来模拟侧面碰撞。 4侧面撞柱碰撞V=29km/h汽车侧面碰撞5.1.4 侧面碰撞评估试验美国新车侧撞评估试验澳大利亚, 欧洲, 日本新车侧撞评估试验美国IIHS侧撞试验 5.1.4 侧面碰撞评估试验

4、侧撞评估试验(欧洲, 澳大利亚, 日本)头/颈胸臀/腿50公里/小时5.1.4 侧面碰撞评估试验(IIHS, 56公里/小时)5.1.5 可变形移动壁障侧面碰撞试验2011年7月6日下午2点，中国汽车技术研究中心碰撞实验室对上海大众汽车有限公司生产的大众汽车牌/VOLKSWAGEN SVW71411AR型轿车（Polo2011款 1.4 MT致尚版）完成了“可变形移动壁障侧面碰撞试验”。5.1.5 可变形移动壁障侧面碰撞试验 5.1.5 可变形移动壁障侧面碰撞试验 5.1.5 可变形移动壁障侧面碰撞试验 5.1.5 可变形移动壁障侧面碰撞试验 上一页1234567下一页5.1.6侧撞柱试验(2

5、9公里/小时)定义：被测车辆以时速29公里/小时（18迈）的时速冲向一直径为254mm的刚性圆柱。因为圆柱相对车身十分狭窄，所以通常会从侧面冲击进车内。 （约有四分之一的重伤甚至是致命的伤害时发生在侧面碰撞上的。许多事故发生在一辆车撞向另一辆车的侧面，然而在德国却有半数以上的侧面碰撞对象是电线杆或大树等柱状物体。） 155.1.6侧撞柱试验？结构门构成；？内容提要5.1 汽车侧面碰撞试验简介5.2 汽车侧面碰撞评价与措施5.3 实车碰撞试验简介5.4 零部件台架试验方法及试验设备5.5 零部件模拟碰撞试验方法与设备5.6 集成的安全系统图示5.7 几种汽车安全性评价系统5.8 NCAP的前世今

6、身5.2 汽车侧面碰撞评价与措施 5.2.1 车身变形的评价方法汽车侧面碰撞试验是采用移动变形壁障以50km/h 的速度撞击驾驶员侧车身，撞击基准线为过驾驶员座椅R 点的汽车横截面与车门的交线。当车身变形满足以下要求时以为合格：( 在侧面碰撞试验过程中，车门不得开启；)(1) 碰撞试验后，不使用工具，应能打开足足数目能使乘员正常进出的车门，以保证所有乘员都能撤离；同时，能够将假人从约束系统中解脱出来，并从车辆中取出；(2) 碰撞后安全带不能断裂，安全带扣不能脱开；(3) 所有内部构件在脱落时都不应露出锋利的突出物或锯齿边，而增加乘员受伤的可能性；(4) 在不增加乘员受伤危险性的情况下，答应出现

7、由永久变形而产生的断裂；(5) 碰撞试验后，若燃油供给系统存在液体连续泄漏，那么，泄漏速率不得超过30g/min；假如来自燃油供给系统的液体与来自其它系统的液体混合，且不同的液体不轻易分离和辨认，那么，在评定连续泄漏时，收集到的所有液体都应计进。5.2 汽车侧面碰撞评价与措施 5.2.2 侧面碰撞假人的评价方法试验采用EuroSID-I 侧面碰撞假人来考核汽车对乘员的伤害，侧面碰撞假人考核的内容比正面碰撞假人要多，其评价指标如下：5.2.2.1 头部伤害指数HICHIC 的计算公式为： 式中 a表示假人头部质心的三向合成加速度（1000Hz 滤波），用重力加速度g 的倍数表示；t1，t2碰撞过

8、程中所选择的两个时刻，它们应使上式计算结果达到最大值，单位为s。HIC 值应小于或即是1000，当没有发生头部接触时，则不必丈量或计算HIC 值，只记录“无头部接触”。5.2汽车侧面碰撞 5.2.2.2 胸部性能指数胸部性能指数包括肋骨变形指数和胸部粘性指数，其中肋骨变形指数由实际丈量得到，胸部粘性指数是计算结果。目前胸部粘性指数不作为考核指标，只作参考。(1) 肋骨变形指数（RDC）表示肋骨在受撞击时的最大变形位移量，RDC 应小于或即是42mm；(2) 粘性指数（VC）应小于或即是1.0m/s，VC 是由瞬时产生的肋骨压缩量和变形速率的乘积求得，两者均由肋骨的变形获得。t 时刻，肋骨的压缩

9、量为经180Hz 滤波以后的肋骨变形量与假人胸部宽度一半（金属肋骨为0.14m）的比值，即：C(t)=D(t)/0.14。t 时刻的肋骨变形速率按下式求得： 式中 D(t)t 时刻滤波后的变形量（m）；t变形丈量的时间间隔（s），最大值为12510-6s。粘性指数即为MAXC(t) V(t)。5.2汽车侧面碰撞 5.2.2.3 腹部性能指数腹部力的峰值（APF）应小于或即是2.5 kN 的内力（外力相当于4.5 kN），它是由安装在假人碰撞侧腹部表面下39mm 处的三个力传感器测得的力经过600Hz 滤波后累加所得的最大值。5.2.2.4 骨盆性能指数耻骨合成力峰值（ PSPF）应小于或即是6

10、kN，由安装在假人骨盆耻骨位置的力传感器输出经600Hz 滤波后得到。5.2 汽车侧面碰撞评价与措施 5.2.3 改善汽车侧面碰撞安全性的措施从满足汽车侧面碰撞试验的评价要求出发，要进步汽车抗侧面碰撞的安全性，需要对汽车侧面的车身结构进行适当的改进，主要从以下二方面考虑：尽可能减少车门的陷进量，保证碰撞后假人盆骨四周有足够的空间；尽可能地降低侧面碰撞过程中传递给假人的撞击，即降低二次碰撞速度，从而降低侧面碰撞假人的伤害值。5.2 汽车侧面碰撞评价与措施 图 侧面碰撞理想变形量5.2.3.1 减少车门变形措施5.2 汽车侧面碰撞评价与措施 5.2.3.1 减少车门变形措施图1 所示d 表示车门内

11、侧间隔座椅外侧的最小间隙，侧面碰撞时车身理想的变形量要求小于即是d，这样能够保证乘员在发生侧面碰撞后能有足够的生存空间，及时离开事故车辆。要达到这一要求，最有效的方法是1.在车门中增加车门防撞杆；2.其次可以对座椅横梁、门槛加强梁、窗台加强板、B 柱进行适当的加强；3.最后，要保证A/B/C 柱与顶盖、门槛的接合良好，包括门铰链和门锁的可靠性。由于车门所受的力终极传递给门框，由门框来承受，所以门框的坚固程度将会影响到车门的变形量，门铰链和门锁的可靠性直接关系到碰撞过程中车门是否开启或脱落。 假人和车门之间的空间关系车门侵入速度波形5.2.3.1 减少车门变形措施5.2 汽车侧面碰撞评价与措施

12、5.2.3.2 降低二次碰撞速度措施对车身侧面的加强，会在一定程度上增加碰撞过程中汽车侧向加速度，这与降低二次碰撞速度是相矛盾的，因此在对车身侧面加强的同时一定要兼顾到二次碰撞速度的变化。5.2 汽车侧面碰撞评价与措施 5.2.3.2 降低二次碰撞速度措施从国外的试验统计结果显示，侧面碰撞时，人体胸部的伤害值与B 柱腰带（乘员胸部高度位置，如图2 所示）撞击假人的速度成正比图3。同时，在实际试验中也发现B 柱在变形过程中，腰带处的变形速度最大，如图2 所示。图3 实车侧面碰撞仿真模型图2 B柱腰带位置5.2 汽车侧面碰撞评价与措施 5.2.3.2 降低二次碰撞速度措施要降低侧面碰撞中乘员胸部的

13、伤害，必须对B 柱的结构进行优化，降低B 柱腰带处的塑性变形速度，如图4 中点划线所示。 图2 B柱腰带位置图4 B柱变形及速度分布曲线5.2 汽车侧面碰撞评价与措施 5.2.3.2 降低二次碰撞速度措施降低腹部和骨盆伤害同样必须降低对应人体腹部和骨盆位置车身的变形速度，可以采用以下措施：1.在车门内部对应位置增加特殊吸能材料，减少传递到车门内板的撞击能量，从而降低车门内侧的变形速度；2.通过加强座椅骨架刚度，依靠座椅的支撑和缓冲，来降低二次碰撞速度。5.2 汽车侧面碰撞评价与措施 5.2.4 应用实例为了证实上述方法的可行性，经过试验验证过的整车有限元模型，对驾驶员侧车门的窗台加强板和防撞杆

14、、座椅横梁、门槛加强梁以及B 柱腰带位置进行了适当加强，其他零件模型保持不变。在同样的仿真条件下，对改进后整车模型进行侧面碰撞模拟计算，仿真模型如图3 所示，仿真结果如图5 至图6 所示。 .图5 仿真结果（1） 图6 仿真结果（2）5.2汽车侧面碰撞评价与措施 从改进后模型的侧面碰撞仿真结果显示：相对改进前的仿真结果，车身侧面的变形量和B 柱腰带处变形速度有明显减少，假人胸部、腹部和骨盆的伤害指标有明显降低，但头部伤害指标有增加趋势。5.2汽车侧面碰撞评价与措施 5.2.5 结论通过将改进的整车侧面碰撞仿真结果与改进前的仿真结果及试验结果的比较，可以得到以下结论：(1)加强汽车地板、门框和车

15、门能够减小汽车侧面碰撞时汽车的变形，确保乘员的生存空间；(2)二次碰撞速度是人体胸部伤害值的重要影响因素，降低B 柱的二次碰撞速度能明显降低碰撞时人体胸部的伤害。对车身侧面的加强和增加吸能材料能减少碰撞对人体腹部和骨盆的伤害，但会增加对人体头部的伤害，因此在对车身加强时应进行优化设计。内容提要5.1 汽车侧面碰撞试验简介5.2 汽车侧面碰撞评价与措施5.3 实车碰撞试验简介5.4 零部件台架试验方法及试验设备5.5 零部件模拟碰撞试验方法与设备5.6 集成的安全系统图示5.7 几种汽车安全性评价系统5.8 NCAP的前世今身5.3 实车碰撞试验简介 5.3.1实车碰撞试验特点： 是在0.1s内

16、完成的不可重复再做的试验。综合了机械运动学、电子学、光学、计算机等科学技术，且试验要用真实车辆和许多一次性消耗材料，成本很高，任何小的失误都可能造成巨大损失撞行人试验 头: 头部受伤判据大腿: 受力/弯曲小腿:受力/弯曲/剪力车顶强度试验 美国政府法规:静力下压12.5CM, 最大抗压力必须达到车重的1.5倍.最新美国法规(2008年生效), 最大抗压力必须达到车重的2.5倍.5.3.2实车碰撞试验程序（1）试验车辆质量：空载质量十行李质量十假人质量（两个假人质量）（2）燃油箱：抽出全部燃油，加入9294油箱容积的水或其它不易燃液体（3）被试车辆的制动液、冷却液、机油应全部放出（这一点没有专门

17、规定），防止溅洒到壁障表面和下部的高速摄影机上（4）轮胎气压调到规定值（5）车辆质量的调整：当车辆未达到上述（1）条规定的质量时，应加配重（质量块），加装位置应选择不影响车辆碰撞和乘员保护的地方 5.3.2.1试验主要步骤：（6）加速度传感器安装和目标标志纸设置（7）座椅位置和靠背角度调整，转向盘位置调整（8）试验车辆的基本条件：车门全闭不锁，驻车制动释放，变速器处空档位置，钥匙锁处接通位置（9）假人着座姿势检查：头、腿和其它部位按需要涂些油彩，以帮助确认假人碰撞部位（10）试验：在距碰撞点之前300mm处测量车速，碰撞试验后进行静态翻转检验，检查泄漏情况 5.3.2.2实车碰撞试验程序框图5

18、.3.3 实车碰撞用主要试验设备主要要求：实车碰撞试验系统中，碰撞时与试验车辆相作用的物体的表面称为壁障。图5-26 移动壁障固定壁障表面至少宽3m ，高 1.5m；壁障表面垂直于壁障前的路面且固定19mm厚多层板；壁障尺寸和结构应足以限制其表面变形量小于车辆永久压溃量的1%。固定壁障安装载荷传感器 （1250个）。 移动壁障表面类型：平面刚性表面（FMVSS301规定）：应用于后碰撞试验。吸能表面（FMVSS214规定）：应用于侧面碰撞试验。 11.25讲到此 壁障碰撞试验设施5.3.3 实车碰撞用主要试验设备（续）牵引装置要求：是使被试车辆或移动壁障由静止到产生设定的碰撞前速度的装置。高精

19、度的速度控制。如正面碰撞速度：美48.3km/h; 日500-22km/h图5-27 日本汽车研究所牵引系统 牵引系统牵引被试车辆加速过程中，牵引加速度恒定且不能过大，保证假人姿势不致发生变化安全可靠且节能5.3.3 实车碰撞用主要试验设备（续）制动装置：试验车辆牵引加速方式多采用电机/液压马达驱动转筒缠绕钢丝绳来实现在驱动轴上由液压操纵来控制。驱动绞车：组成：包括连接车辆部分和引导部分与钢丝绳连接要求：脱钩装置在车辆碰撞前约30m与被试车辆脱开，以保证被试车辆匀速行驶一段距离脱钩装置：图5-28 脱钩装置5.3.3 实车碰撞用主要试验设备（续） 地坑构成：要了解碰撞试验过程中车辆的损伤状况，

20、需要分析车辆损害的工程，特别要注意从车辆下部观测。在固定壁障前下部设置一观测井并称之为观测地坑。内设反光镜、高速摄影机、照明灯地坑上盖为一角钢钢筋焊接网状盖板 观测地坑图5-29 观测地坑 轨道轨道是被试车辆或移动壁障实现动力驱动的通道。 类型：单轨、多轨 浸车环境室在碰撞试验前, 装载有假人的被试车辆必须放入能保持规定温度的恒温室。FMVSS208规定：Hybrid 18.925.6， Hybrid 20.622.2 5.3.3 实车碰撞用主要试验设备（续） 照度要求：在实车碰撞试验过程中，为了分析假人运动特性和车辆碰撞特性，须同时采用几部高速摄影机，要求有足够的照明设备来保证足够的照度。在

21、固定壁障前方5 m 2 m范围内应能保证50000lx的照度。（勒克斯，米烛光） 照明系统图5-30 照明系统内容提要5.1 汽车侧面碰撞试验简介5.2 汽车侧面碰撞评价与措施5.3 实车碰撞试验简介5.4 零部件台架试验方法及试验设备5.5 零部件模拟碰撞试验方法与设备5.6 集成的安全系统图示5.7 几种汽车安全性评价系统5.8 NCAP的前世今身5.4 零部件台架试验方法及试验设备 5.4.1 主要内容5.4.1.1 概述 主要介绍车顶及侧门强度、安全带固定点、门锁及门铰链、安全带、座椅及头枕、燃油箱、安全方向柱、内部凸出物的零部件的台架试验方法，并简要介绍已得到广泛采用的试验设备。 5

22、.4.1.2 汽车零部件试验检测项目安全带假人头部撞击车顶试验假人膝盖撞击车体试验元部件能量吸收试验结构强度空气袋试验车顶, 材料强度5.4.1.3 子系统滑轨碰撞试验乘客保护系统座椅设计结构安全评估传感器试验空气袋试验5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续) 试验方法：以12.7mm/s速度加载，直至载荷达到空车质量1.5倍或22246N力中的较大者为止，此时加载平板的位移不应超过127mm，试验应在120s内完成。5.4.2、车顶及侧门强度试验 目的一：车顶强度试验是评价汽车发生滚翻事故时，为了确保乘员的生存空间，车顶应具备的最低强度。 FMVSS 216条款规定了车顶强度的试验方法及性

23、能要求图6-1 车顶强度试验装置的安装及使用5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续) 试验方法：可以用13mm/s速度连续加载，直至加载装置移动460 mm，试验应在120s内完成。也可以用不大于24.5 mm/s速度或890N的增值逐级加载，记录载荷变形曲线。5.4.2、车顶及侧门强度试验 目的二：侧门强度试验是评价汽车在侧面撞车时，为了使侧门进入车室产生的危险减到最低，侧面应具备的最低强度。 FMVSS 214、ADR29条款都规定了侧门强度的试验方法及性能要求图6-2 侧门强度试验装置的安装和使用5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续)5.4.2、车顶及侧门强度试验(续) 耐压力评价

24、:( FMVSS 214) 车内无座椅时： 初始耐挤压力:9898N(152mm); 中间耐挤压力:15572N(305mm); 最大耐挤压力:31144N或车辆整备质量2倍的力中的较大者(457mm) 车内有座椅时：承受耐挤压力的数值还要大些。 车顶及侧门强度试验台： 车顶强度加载缸最大载荷及位移分别为50kN和500mm； 侧门强度加载缸最大载荷及位移分别为50kN和600mm。图6-3车顶及侧门强度试验装置5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续) 试验方法: 对腰带及肩带部分分别用不同的加载块同时加载，腰带及肩带部分加载方向为水平向前方向105 对第类安全带， GB14167规定腰带及

25、肩带部分的载荷均为13500N，加载要求在60s内完成达最大载荷时要维持0.2s。试验中固定点不许脱落，但可以产生永久变形。5.4.3 安全带固定点强度试验 FMVSS 219、ECE R14、GB14167标准或条款都对安全带固定点的位置及强度提出要求 目的: 用于评价汽车撞车事故中安全带固定点应具备的最低强度; 安全带固定点的位置也应符合有关规定, 以保证安全带能最有效地保护乘员图6-4 第类安全带固定点强度试验加载方法5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续)安全带固定点强度试验台 安全带固定点试验要求： 保证车身固定点位置于安全带固定点位置的距离前部不大于500mm，后部不大于300m

26、m，且加载过程中车身和车体不得发生移动。图6-5 安全带固定点强度试验装置 试验装置：一般采用液压缸加载，上面5个液压缸用于安全带固定点试验，下面2个液压缸用于同时进行座椅固定点强度试验。5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续) 试验方法: 对门锁，应在车门全锁紧及半锁紧两个状态进行试验，耐30g加速度惯性力加载，在全锁紧位置时纵向及横向在30g加速度载荷作用下，门锁不应打开。5.4.4、门及门铰链试验 FMVSS 206、GB15084标准或条款都对门锁及门铰链强度提出了要求。 目的: 用于评价在汽车发生撞车事故时，把由于车门被打开或脱开而造成乘员抛出室外的可能性降至最低限度。门锁及门铰链

27、静强度试验用夹具图6-7 门锁静态强度试验用夹具图6-6 门铰链静态强度试验用夹具5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续)5.4.5 安全带试验 目的： 对安全带各组成部件及总成的强度和位移量、锁止机构的工作性能、卷收器等主要组成部件的抗环境干扰性以及耐久性等方面进行评估试验。强度及位移量试验 目的：为了防止安全带系统在前方撞车事故发生时因其组成部件的断裂、脱开或织带伸长量、锁止机构锁止距离过大等因素造成车内乘员向前移动量多多而可能给乘员带来伤害所进行的评价试验。图5-8 安全带总成静态强度试验用夹具及安装5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续) 静强度试验： 针对安全带各组成部件（如织带

28、、带扣锁、锁止机构、安装附件等）及安全带总成进行的试验。 动态性能试验：是评价前方撞车时安全带各组成部件的综合强度和综合冲击缓和性不可缺少的试验。 通过再现撞车时的减速度波形和撞车速度的模拟试验方法完成。强度及位移量试验(续）图5-8 安全带总成静态强度试验用夹具及安装5.4.5 安全带试验(续)5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续)耐久性能试验 目的: 评价锁止机构在感受碰撞或倾斜信号时对织带拉出的锁止情况。卷收机构的工作性能主要包括：紧急锁止距离、倾斜锁止角、卷收力等。卷收器卷收性能试验 目的：评价安全带的各主要组成部件在长期使用中对日照、高温、低温、大气等各种恶劣工作环境的抵抗能力。

29、包括盐雾试验、高温试验、低温试验、光照试验等。抗环境干扰性能试验 目的：评价安全带在长期正常使用过程中，其卷收器、带扣锁等主要部件是否仍具有正常的使用功能以及对乘员的可靠保护作用。包括卷收器拉卷试验、带扣锁开启闭合试验等图5-9 卷收器耐久试验装置工作原理图5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续) 静强度试验： 包括座椅总成试验、靠背强度试验以及座椅调节件试验 动态性能试验：是通过模拟、再现撞车时的加速度波形对座椅系统施加重力载荷来综合评价整个座椅系统的强度 加速度应不得小于20g。5.4.6 座椅及头枕试验 目的: 考核在前面和追尾撞车事故发生时，座椅固定装置、调节装置等部件的强度、座椅头

30、枕和座椅靠背对乘员头部的缓冲保护作用以及头枕的强度和刚度。包括：强度试验、能量吸收试验和头枕强度及后移量试验。座椅强度试验目的: 评价在前碰撞或追尾事故发生时座椅安装固定点、座椅骨架以及座椅调节器等各个部分的变形及破坏情况。5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续)能量吸收性试验 目的: 考核座椅靠背和座椅头枕对冲击能量的吸收性，即对乘员的头部缓冲保护能力。头部模型采用SAE J984标准165mm,重量6.8kg金属制半球状钢体。图5-9 发射式冲击式试验装置图5-10 座椅靠背冲击点及冲击方向头枕后移量及强度试验(追尾)图5-11座椅头枕冲击点及及冲击方向的确定5.4 零部件台架试验方法及

31、试验设备(续)5.4.7 燃油箱试验 目的: 对燃油箱的强度、耐冲击、防火、耐高温等性能进行评价试验，把汽车发生事故后由于燃油泄漏而发生火灾的可能性降低至最小程度 CFR E939.67、ECE R34、日本道路车辆安全标准11-4-11等标准都对汽车金属燃油箱、塑料燃油箱的安全性能均提出了要求。 落地后要求燃油泄漏量 30g/min燃油箱坠落试验图6-12 燃油箱坠落试验台5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续)5.4.7 燃油箱试验（续）燃油箱冲击试验 试验方法: 钢制冲击角锤15kg，冲击能量30Nm.试验前燃油箱内冲入额定容量的低冰点液体并冷冻至40,冲击试验后燃油箱不得泄漏图6-1

32、3 燃油箱冲击试验台 试验台组成: 燃烧盘、防火屏、油箱支架及导轨燃油箱耐高温防火试验 燃烧试验: (三个阶段，60s/阶段) 预热阶段，将燃烧盘内燃油点燃燃烧60s； 直接燃烧阶段，将燃烧盘移至燃油箱下包围燃烧60s； 间接燃烧阶段，用防火屏盖住燃烧的燃烧盘，继续燃烧60s。5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续)5.4.8 转向柱试验图5-14 燃油箱燃烧试验台燃油箱耐高温防火试验（续） 试验要求: 试验后将燃油盘移开。燃烧过程中燃油箱不得产生泄漏或破裂现象，允许产生永久变形。 目的：为了评价汽车正面碰撞事故中可能发生的转向系统对驾驶员的伤害程度，应对撞击时转向盘向后窜动量及转向盘受撞击

33、时的吸能能力进行评价评估。 GB/T11557-89、ECE R12,74/29/EEC、 FMVSS 203、204等标准均对撞击时转向盘向后窜动量及转向盘吸能性能提出了要求。5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续？)要求: 试验车辆应为整备状态并装备有测试仪器, 撞击速度48.3km/h, 记录转向柱上端选定点相对参考点的位置变动量。转向柱向后窜动量限值要求127mm图5-15 实车障碍壁正面撞击试验实车障碍壁正面撞击试验？5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续)5.4.9 转向盘撞击吸能性能试验图5-16 转向盘撞击吸能性试验原理图图5-17 胸块发射装置图 试验要求: 模拟人体躯体

34、的胸块以24.1km/h撞击速度正面撞击转向盘，记录下水平力值，此力限值要求 11123N5.4 零部件台架试验方法及试验设备(续)5.4.10 内部凸出物试验 吸能材料的试验装置：采用的摆锤锤头为直径165mm的刚性球头模型，其内部装备有加速度传感器和速度传感器。摆锤在撞击中心处的当量质量为6.8kg。 目的: 为了在汽车发生碰撞事故时，使汽车内部凸出物对乘员的伤害降至最小，应对内部凸出物的突出高度、圆角及材料吸能性等进行评价试验 GB11552-89、ECE R21，74/60/EEC、 FMVSS 201等标准均对汽车内部凸出物提出了要求图5-18 凸出物凸出高度侧量仪吸能材料撞击吸能性

35、试验 吸能材料的试验方法：试验时，摆锤以 24.1km/h的速度撞击在头部碰撞区内选定的冲击点，试验结果应满足锤头的减速度大于80g的持续时间不超过3ms。 内容提要5.1 汽车侧面碰撞试验简介5.2 汽车侧面碰撞评价与措施5.3 实车碰撞试验简介5.4 零部件台架试验方法及试验设备5.5 零部件模拟碰撞试验方法与设备5.6 集成的安全系统图示5.7 几种汽车安全性评价系统5.8 NCAP的前世今身5.5 零部件模拟碰撞试验方法与设备（略） 概述： 模拟碰撞试验：以实车碰撞试验中在车身上测得的减速度波形为依据,采用与其相似的梯形波或半正弦波为标准波形,用冲撞式模拟试验设备或发射式模拟试验设备进

36、行模拟试验。其试验具有不损坏实车、经济、重复性好等优点。 冲击时的速度； 加速度峰值； 到峰值加速度的上升时间或总的脉冲持续时间。试验对象：各种汽车安全部件 如：座椅安全带、座椅、转向柱等影响模拟试验的参数:（三个重要控制参数）26电子控制模块和传感器方向盘防鞭打损伤系统膝气囊行人保护装置呼救系统安全带侧气囊副气囊夜视照像机5.6 集成的安全系统图示整合的安全制度主气囊气帘内容提要5.1 汽车侧面碰撞试验简介5.2 汽车侧面碰撞评价与措施5.3 实车碰撞试验简介5.4 零部件台架试验方法及试验设备5.5 零部件模拟碰撞试验方法与设备5.6 集成的安全系统图示5.7 几种汽车安全性评价系统5.8

37、 NCAP的前世今身5.7 几种汽车安全性评价系统5.7.1 美国NHTSA 汽车安全评价系统 （三个碰）5.7.2 NCAP(New Car Assessment Program)， 新车评估计划5.7.3 C-NCAP简介5.7.4 NCAP的前世今身5.7.1 美国NHTSA 汽车安全评价系统 碰撞检测相关机构 美国高速公路安全协会NHTSA NHTSA 汽车安全评价系统 （1）每小时40公里正面壁障撞击测试 对汽车的结构做出合理的评估。 （2）侧面撞击测试 当车辆被SUV或者皮卡等大型车辆从侧面撞击时，车辆对驾驶者保护的评估。 （3）后部撞击/乘客头部固定保护测试 当车辆被从后部撞击时

38、，座位以及头部固定的保护检测。美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)颁布的FMVSS208乘员碰撞保护法规； NCAP(New Car Assessment Program)， 新车评估计划。 规定的实车碰撞速度往往比政府制定的安全法规 的碰撞速度要高，从而在更严重的碰撞环境下评价车内乘员的伤害程度，根据头部、胸部、腿部等主要部位的伤害程度将试验车的安全性进行分级。 NCAP不是政府强制性实验，但由于它代表性广泛，标准科学，试验严格，组织公正，直接面向消费者公布试验结果，通过碰撞测试向消费者表示什么汽车是安全的或是最安全的。5.7.2 E-NCAP新车评估计划绿色为最好黄色为标准橘黄色为边缘

39、棕色为脆弱红色为最低5.7.2 E-NCAP新车评估计划(续)（1）正面40%偏执碰撞 64kmph(2)可变形壁障侧面撞击台车被牵引以时速为50公里/小时撞击驾驶室一面，以模仿侧面撞击的效果。 (3) 行人安全测试这是一系列模仿涉及儿童以及成年行人车祸的测试。车辆时速为40公里/小时，评分为良好，差和极差。从左至右依次为小腿碰撞区大腿碰撞区儿童头部碰撞区成人头部碰撞区本(4) 驾驶人头部保护安全测试(可选)该测试主要针对车祸中致命率较高的侧面撞击，乘坐者头部遭受侧面撞击车辆的损害所做出的安全防范测试。四分之一的致命伤害是由于侧面撞击造成的。为了鼓励制造商改进乘坐者头部的保护装置，该可选测试主

40、要针对 车辆侧面气囊的安全考核。在测试中，车辆以每小时29公里的速度从侧面向一根坚硬的杆状物撞去，杆的直径为254毫米，并不很粗。 NCAP的测试结果根据头部、胸部、腿部等主要部位的伤害程度将试验车的安全性进行分级，通过星级（）表示，共有五个星级，星级越高表示该车的碰撞安全性能越好。此外，NCAP不仅试验碰撞对车内乘员的伤害程度，同时它也测试碰撞对行人的伤害程度，同样以五星的标准衡量，但是分数的划分区间略有不同。 （33-40分） 乘员严重伤害的概率10%； （25-32分）乘员严重伤害的概率为11%-20%； （17-24分）乘员严重伤害的概率为21%-35%； （9-16分）乘员严重伤害的

41、概率为36%-45%； （1-8分）乘员严重伤害的概率46%；中国相关标准：乘用车正面碰撞的乘员保护 GB115512003 2004年6月1日施行汽车侧面碰撞的乘员保护GB 20071-2006（2005-09-15发布，2006-07-01实施）乘用车后碰撞燃油系统安全要求 GB20072-20062006-01-18发布 2006-07-01实施 标准适用对象侧撞，所有M1类车型9座(以下)4轮(以上)载客机动车辆和N1类车型最大设计总质量3.5吨的4轮(以上)载货机动车辆；后碰标准中规定，所有M1类车型都必须满足标准。 碰撞测试的国内场地清华大学汽车碰撞试验室、天津国家汽车质量检测中心

42、、襄樊国家汽车质量检测中心、天津中国汽车技术研究中心。 湖大、 长沙理工5.7.3 C-NCAP简介三个碰撞中国汽车技术研究中心 制定 CATARC 总部天津车辆来源：市场上购买；检测标准：混和，比国家强制性标准更严格;评分：最高得分为51分; 结果：星级最低为1星级，最高为5+，按星级划分并公开发布；China New Car Assessment Program 5.7.3.1 概述5.7.3.2 C-NCAP碰撞测试项目（1）碰撞试验分别为正面100%重叠刚性壁障50km/h 碰撞试验；A、碰撞速度为50km/h51km/h（试验速度不得低于50km/h）。B、试验车辆到达壁障的路线在横

43、向任一方向偏离理论轨迹均不得超过150mm。 （2）正面40%重叠可变形壁障56km/h碰撞试验（左64）A 试验车辆40%重叠正面冲击固定可变形吸能壁障B 碰撞速度为56km/h57km/h（试验速度不得低于56km/h）；C 偏置碰撞车辆与可变形壁障碰撞重叠宽度应在40%车宽20mm的范围内。（3）可变形移动壁障50km/h侧面碰撞试验A、移动台车前端加装可变形吸能壁障冲击试验车辆驾驶员侧。移动壁障行驶方向与试验车辆垂直，移动壁障中心线对准试验车辆R点，碰撞速度为50km/h51km/h（试验速度不得低于50km/h）；B、移动壁障的纵向中垂面与试验车辆上通过碰撞侧前排座椅R点的横断垂面之

44、间的距离应在25mm内。5.7.3.3 C-NCAP评分标准每项试验满分为16分。加分项A、驾驶员侧安全带提醒装置；B、前排乘员侧安全带提醒装置；C、侧面安全气囊及气帘。以上若满足一定的要求，则可以分别得到最多加1分。 满分=16+16+16+3=51分 具体见下表正面100%碰撞（16分） 头- 5分颈- 2分 胸- 5分 大腿-2分小腿-2分正面40%偏置碰撞（16分） 头- 4分胸- 4分 大腿-4分小腿-4分侧面碰撞（16分） 头- 4分胸- 4分 腹部-4分 骨盆-4分C-NCAP与国外NCAP测试方法对比正面100%重叠刚性壁障碰撞试验正面40%重叠可变形壁障碰撞试验 可变形壁障侧面碰撞试验 假人布置C-NCAP50km/h56km/h50km/h前排两个+后排1个美国（NHTSA）56km/h62km/h（27）前排两个美国（IIHS）64km/h51km/h前排两个日本NCAP55km/h64km/h55km/h前排两个欧洲NC