汽车侧面碰撞法规

汽车侧面碰撞法规

2.1 概述

制定汽车侧面碰撞法规的目的是为了降低在侧碰事故中乘员受重伤和致命伤害的风险，根据法规试验过程中测得的假人加速度，规定汽车的抗撞性能要求、车门加强要求和其他要求，以提高汽车侧面碰撞安全性。汽车碰撞安全法规为消费者提供了一个系统、客观的汽车安全信息，能够促进企业按照更高的安全标准开发和生产，有效减少道路交通事故的伤害及损失。

美国是最旱执行汽车侧面碰撞保护法规的国家，1990年10月美国联邦机动车安全法规FMVSS 214(FMVSS，Federal Motor Vehicle Safety Standards)在美国颁布执行。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(ECE，Economic Commission for Europe)。日本在侧碰撞方面的研究始于20世纪90年代初，相关法规于1998年正式纳入日本保安基准，其内容基本等同于欧洲ECER95。我国强制性标准体系也采用欧洲ECE标准体系，为了便于与国际接轨，在我国制定侧面碰撞标准时是以ECE R95／02法规为蓝本，并结合我们国内的具体国情制定的。由于我国人体与欧洲人体差异很大，所以在制定该标准时又参考了日本的相关法规。标准于2006年7月1日开始实施，标准规定了汽车进行侧面碰撞的要求和试验程序，还对车辆型式的变更、三维H点装置、移动变形壁障及碰撞假人进行了规定。美国、欧洲现有的侧面碰撞试验方法存在较多的不同之处，例如：碰撞形态不同，移动壁障的台车质量、尺寸，吸能块尺寸、形状、性能不同，试验用侧碰假人不同，碰撞速度不同，碰撞基准点的位置不同以及乘员伤害指标也略有不同。在本章下面的内容中，将就这些方面进行详细的比较分析。

2.2 我国侧碰标准主要内容及评价指标

标准内容主要涵盖碰撞试验方法、碰撞试验假人、假人的伤害指标、移动壁障的质量、吸能块的外形尺寸及刚度。具体介绍如下。

2.2.1 碰撞形式

移动变形壁障与静止试验车辆侧面垂直，并垂直撞向试验车辆。碰撞速度为50±1 km ／h 。测量仪器的准确度为1％。

2.2.2碰撞试验假人

由于我国采用ECE 法规体系，故不使用美国侧面碰撞假人SID 假人，并且由于目前相关国际组织对World SID 侧面碰撞假人的协调尚未达成一致，所以我国也暂不使用World SID 侧面碰撞假人。欧洲ECE R95／02建议采用EuroSid-I 的改进型ES-II ，EuroSid-I 侧面碰撞假人到2008年后将停止使用。考虑到我国目前MI 车型有美、欧、日、韩等国不同车型的实际情况以及2008年以后World SID 侧面碰撞假人有统一使用之可能。因此，我国同时采用EuroSid-I 及ES-II 侧面碰撞假人，试验和评估允许任选一种假人。

2.2.3假人的伤害指标

由于美国和欧洲对减轻乘员在侧碰撞事故中的伤害采用的方法不同，也就造就了在各自的侧碰撞试验方法中所采用的假人伤害指标不同。美国认为侧面碰撞对人体伤害最重的是胸部，其次是腰部，因而采用了胸部和腰部伤害指标。对于胸部伤害指标TTI ，是通过肋骨和脊椎加速度值计算出来的，而腰部伤害指标是通过臀部加速度计算出来的。我国的侧面碰撞法规与欧洲相同，认为侧面碰撞对乘员的头部、胸部、腹部以及骨盆的伤害较为重要，因而在乘员伤害评定指标中，采用了头部HPC 、胸部、腹部和骨盆性能指标来评价。并且对试验车辆有如下要求：碰撞过程中车门不许开启；碰撞后不用工具可以打开足够数量的车门；碰撞后燃油泄漏速度不超过30g/min 。

以下是我国标准中规定的主要损伤准则[3] ：

(一) 头部性能指标(Head Performance Criterion) HPC

目前国际上常用的评价头部伤害程度是通过计算头部性能指标HPC 。当头部发生接触时，它包括从初始接触到最后接触的整个接触过程的计算。

5

.21212211)(⎥⎦⎤⎢⎣⎡--=⎰t t adt t t t t HIC

式中α是假人头部重心的合成加速度(m/s 2)，用重力加速度g(9. 81 m/s 2)的倍数表示，记录加速度—时间的通道频率等级为1000Hz ；t 1和t 2是碰撞中从初始接触到最后接触过程中的任意两个时刻。

HPC 的局限在于：虽然头部的生物力学响应包括可以引起头部伤害的角运动，但HPC 仅考虑了线性加速度；HPC 只在硬接触发生时有效，因此冲击的时间区间受限制。虽然有这些限制，但HPC 仍然是研究头部伤害时最常使用的准则，而且HPC 被认为可以很好的区分接触和非接触冲击响应。

我国标准中规定HPC 值不超过1000。

(二) 胸部性能指标

胸部变形量(Rib Deflection Criterion) RDC ：指胸部变形峰值，是胸部位移传感器测得的任一肋骨的变形最大值，通道频率滤波等级为180Hz 。国际上较多采用RDC 来评价乘员胸部损伤，认为肋骨骨折是胸部普遍最会发生的伤害形式。 我国标准中规定RDC 应小于或等于42mm ；

黏性指标(Viscous Criterion) VC ：指黏性响应的峰值，是在半胸部任一肋骨上测得的瞬时压缩量与肋骨变形速率乘积的最大值，通道频率滤波等级为180Hz 。为计算此值，半胸部肋骨腔的标准宽度为140mm 。

[])

0()()(D t D dt t D d VC ⨯= 式中，

[])()(s m V dt t D d ==胸腔变形速率，C D t D =)0()(=胸腔挤压变形率，)0(D =胸腔原始宽度0.14)(m 。

胸部的重要器官，心脏、大动脉、肺等都是由软组织组成的。生物力学研究表明软组织的损伤主要由胸部的速率敏感变形引起的，胸部侧向碰撞损伤容忍限度为1.0m/s ，因此黏性指标不得大于1.0m/s ，否则乘员将受到严重伤害。 我国标准中规定黏性指标应小于或等于1.0m/s ；

(三) 骨盆性能指标(Pubic Symphysis Peak Force) PSPF

指耻骨结合点力的峰值(PSPF)，是由骨盆耻骨处安装的载荷传感器测得的力最大值，通道频率滤波等级为600Hz 。

我国标准中规定耻骨结合点力的峰值(PSPF)应小于或等于6kN 。