不同形式的汽车正面碰撞试验研究及分析

２００６（Ｖ０１．２８）Ｎｏ．７孙振东，等：不同形式的汽车正面碰撞试验研究及分析·６５３·

表２几种典型的汽车正面碰撞试验形式比较

项目典型的汽车正面碰撞试验形式碰撞法规与技术要求

ＧＢｌｌ５５３—２００４（中国）０。角刚性壁障正面碰撞ＦＭＶＳｓ２０８（美国）

Ｈ认ＩＳ１ｌ—４—３０（日本）

ＥＣＥＲ９４．０ｌ（欧洲）可变形壁障４０％偏置碰撞

ＡＤＲ７３／００（澳大利亚）

脚ＶＳＳ２０８（美国）右３０。角刚性壁障碰撞

ＦＭＶＳＳ２０８（美国）左３０。角刚性壁障碰撞

正面２５４ｍｍ刚性柱碰撞正面安全气囊开发试验程序与要求

美国在１９６８年制订的ＦＭＶＳＳ２０８是第１个汽车碰撞安全法规，采用车速为４８．３ｋｍ／ｈ刚性固定壁障碰撞试验。要求在前方左、右３００范围内发生的碰撞事故都满足乘员保护要求，一般要使用０。、左３００和右３００３个碰撞试验验证车辆的正面碰撞安全性。中国正面碰撞标准ＧＢ１１５５３—２００４《乘用车正面碰撞的乘员保护》是参照欧洲ＥｃＥＲ９４．００版本，碰撞方式为００刚性壁障，碰撞试验车速为４８～５０ｋｍ／ｈ，日本法规与中国相同。欧洲和澳大利亚都采用的是车速５６ｋｍ／ｈ，驾驶员侧４０％偏置可变形壁障碰撞试验（４０％ｏｆｆｓｅｔｄｅｆｏ咖ａｂｌｅｂａ而ｅｒｉｍｐａｃｔ，４０％ＯＤＢ），４０％ＯＤＢ碰撞试验中，固定壁障前装设一块变形吸能的蜂窝铝块，变形壁障的刚度是按照欧洲车辆的平均刚度设定的，代表“平均车型”的前端刚度。正面柱碰撞试验是模拟在实际交通事故中车辆与大树或电线杆发生碰撞的情况，是世界各大汽车公司的正面安全气囊开发试验程序与要求中规定的试验项目，试验中采用直径为２５４ｍｍ刚性柱壁障，碰撞速度一般是５０ｋｌＩｌ／ｈ或３５ｋｍ／ｈ。上述几种典型的汽车正面碰撞试验，均采用ＨｙｂｒｉｄⅢ第５０百分位男性模拟人试验装置（假人），分别放置在驾驶员和右侧前排乘员位置，模拟在实际碰撞事故中乘坐的前排乘员，分别对假人头部ＨＩｃ值、胸部位移、大腿力等指标进行测量和评价。

３不同形式的汽车正面碰撞试验结果比较与分析

３．１碰撞试验初始条件的建立和设定

为了保证所获得的试验数据具有可比性，所选取的试验车辆均装备驾驶员侧和乘员侧正面安全气囊，在车身内部Ｂ柱同一位置左、右侧分别安装了三轴向加速度传感器，数据记录在车载记录仪中。同时选取３种典型的试验车辆作为代表车型进行不同形式的正面碰撞试验，除４０％ＯＤＢ碰撞试验速度是５６ｋｍ／ｈ，其他形式碰撞试验基准速度为５０ｋｍ／ｈ，试

验车辆基本参数如表３所示。

·６５４－汽车工程２００６年（第２８卷）第７期

表３３种试验车辆基本参数表６Ｃ型车各种碰撞试验形式的假人伤害指标＼＼车型Ａ型车Ｂ型车Ｃ型车

项目＼

车辆型式

５座紧凑型轿车５座中型轿车５座中型ｓｕＶ车

动力总成位置

前置

约束系统

（１）普通三点安全带（２）双侧正面气囊

试验车质量９０２ｋｇ

１

４７０ｋｇ

１

３５７ｋｇ

３．２

３种国产乘用车不同碰撞试验形式的试验结

果与分析

３．２．１假人伤害指标

表４～表６给出了３种国产乘用车在不同正面碰撞形式下的假人伤害指标的测量结果。

表４Ａ型车各种碰撞试验形式的假人伤害指标

＼碰撞试验Ｏ。角正躲０ＤＢ

假人＼形式面碰撞

碰撞

左３００

右３００正面刚性

角碰撞

角碰撞柱碰撞

伤害指标＼

（５６ｋｒｎ／ｈ）

驾驶员３４３３２６

２８０

２６０２２３ＨＩＣ值

乘员３５９２３５４３４２６９

２４５

胸部位驾驶员５２．３９

３６．２７２８．８７

３８．５ｌ２５．２７移／ｍｍ

乘员４２．７５４７．２０５０．５２４１．９２２９．６７

胸部３ｒｎｓ

驾驶员５３．４５３８．０３

４７．４９４２．７０

３７．９３

姐黼ｇ

乘员４４．２３３１。４５

４３．４６４８．９４

３１．８２

驾左侧Ｏ．６９２．３２１．１００．８２１．５３

大腿骨驶

左右侧员右侧１．４２２．５４４．７７２．７７１．７２压力／ｋＮ

乘左侧５．５４

２．８４２．７３７．５５

３．２０员右侧

３．１９２．６７

１．９８

６．７５

２．６ｌ

表５Ｂ型车各种碰撞试验形式的假人伤害指标

＼碰撞试验００角正４０％０ＤＢ

假人＼形式面碰撞

碰撞

左３００

右３００正面刚性角碰撞

角碰撞柱碰撞

伤害指标＼

（５６ｋｍ／ｈ）

驾驶员

４６６

２３８２９７２１６

３０ｌＨＩＣ值

乘员

３１１

２４９

１９２３０４

３１２胸部位驾驶员４９．３８

１８．１２３３．６４１６．６４３２．３０移／ＩＩｌＩｎ乘员４１．６４１９．９４

１７．１３

２２．５３

３４．５０胸部３∞

驾驶员５１．４９

２７．７２３３．２９３１．６８

２９．５０加速度倌

乘员４２．１２

３１．２２１９．０９

２９．７９

２８．３２驾左侧１．９６１．７９１．６０３．９９

４．３２

大腿骨驶

左右侧员右侧３．９７２．０４

３．１７

４．１５

５．６０压力／ｋＮ

乘左侧５．９１６．３２

４．３７

４．０４

４．３７

员右侧３．２８

２．８８

２．５４

３．０８

３．１１

对于同一车型，表４～表６中的数据进行横向比较，Ｏｏ角正面碰撞试验的假人头部伤害值和胸部指标较大，而４０％ＯＤＢ碰撞试验中大腿的伤害值较高，下肢伤害较为严重。

对于不同车型，表４～表６中的数据进行纵向比

＼碰撞试验

４０％０ＤＢ

假人＼形式Ｏｏ角正碰撞

左３０。右３００正面刚性伤害指标＼

面碰撞

角碰撞

角碰撞柱碰撞

（５６ｋｍ／ｈ）

驾驶员３８６

３４ｌ

２９２

３０４３５０ＨＩｃ值

乘员

４９９

３０８

４０８

３０５３８１

胸部位

驾驶员３６．２３

２６．８２３０．６３４２．４４４４．１３

移／Ｉｍ

乘员３６。２６

５１．０３５９．９９３１．７ｌ

４４．７０

胸部３∞

驾驶员５１．３８

４７．５０

５０．３２

３４．２ｌ

５０．６２加速度／ｇ

乘员３７．２９３５．８９

４２．６８

２７．８１４０．９８驾左侧

１．６４１．９９２，０２Ｏ．３３２．４８大腿骨驶

左右侧员右侧２．２８

４．９３３．９４１．６０

２．２３压力／ｋＮ

乘左侧４．９２

３．２７２．４０１．２４

２．９３员右侧

２．４０

３．５６

Ｏ．９３

０．４７

２．２８

较，Ｃ型车在正面刚性柱碰撞和左３０。角碰撞中胸部伤害指标较大，Ａ型车在左３０。角碰撞和右３０。角碰撞中胸部伤害指标较大。

３．２．２车身变形与车身Ｂ柱加速度

从车身变形角度来看（图１～图７），只有Ｏ。角正面碰撞试验是车身前端全部参与碰撞，其他几种碰撞形式都是车身部分进行碰撞，Ａ、Ｂ、Ｃ型车在４０％０ＤＢ碰撞试验中车身变形量较大。Ｂ型车在全部试验中，车身变形量比Ａ型车和ｃ型车小，Ｂ型车的车身安全性较高。图１

３

副

辍⒊瞪肀湫巍⒊瞪砑铀俣个方面的统计数据综合分析可以看出，００角正面碰撞试

验

形式车身前端全部参与碰撞，这种情况下车体刚碰撞试

４０％０ＤＢ假人＼形式Ｏｏ角正碰撞左３０。右３００正面刚

性

伤害指标＼面碰撞角碰撞角碰撞柱碰撞

（５６ｋｍ／

ｈ）