关于汽车正面碰撞的国内外安全法规综述

关于汽车正面碰撞的国内外安全法规综述
在日益发达的今天，作为一种交通工具, 汽车在给人们生活带来便利的同时, 也带来了各种安全隐患。

车速越来越快,给人们的安全和财产带来的伤害也越来越大。

因此, 汽车的安全性是汽车厂商、消费者及政府部门高度重视的问题。

按照碰撞事故形态，汽车碰撞主要包括正面碰撞，侧面碰撞，追尾碰撞以及碰撞翻滚等。

其中，根据美国的一项统计资料显示，大约60%的碰撞事故发生于车辆前方，因此，进行汽车正面碰撞的探索研究尤其重要，制定汽车的正面碰撞法规、标准也是各个国家相关部门首要解决的问题。

目前，国际上流行的实车碰撞试验法规主要有美国的FMVSS和欧盟的ECE两大体系，其他国家的技术法规大多是参照以上两个法规体系制定的。

中国在碰撞法规的研究中主要借鉴了欧盟ECE 法规体系，自从20世纪90年代中国颁布了《汽车正面碰撞乘员保护的设计规则》到2007年7月1日正式实施《汽车侧面碰撞的乘员保护》，中国在汽车安全法规的研究上正在积极地与国际接轨。

本文基于汽车正面碰撞研究，主要介绍欧美和中国的汽车碰撞法规。

1 美国
美国是世界上最早开始实施车辆正面碰撞法规的国家，其于上世纪60年代授权美国运输部（DOT）对乘用车、多用途乘用车、载货车、挂车、大客车、学校客车、摩托车以及这些车辆的装备和部件制定并实施联邦机动车安全标准（Federal Motor Vehicle Safety Standards,简称FMVSS），并率先于1986年颁布了FMVSS208《乘员碰撞保护》法规。

随着汽车各项技术的成熟应用，DOT不断对法规进行了修订，规定应用生物逼真度更好的Hybrid Ⅲ型碰撞生物假人，与固定壁障碰撞。

FMVSS208最新一次修订在2010年8月份，文中主要针对修订后的208
对其100%重叠正面碰撞的情况进行解读。

碰撞过程中车门不能被撞开，碰撞后不用工具能将门打开，正常进出假人，燃油泄漏量不超过30g/min。

1.1系安全带的正面碰撞测试
1．试验车辆为厢式客车和有特殊用途如邮政用车辆。

试验过程中，车辆以不大于48Km/h的速度垂直撞击固定于地面的刚性壁障，壁障与行驶路线以任何方
向成0°—30°的夹角，50 百分位成年男性假人置于前排驾驶员侧，其伤害指标规定如下：
1）测试假人的所有部分在车内；
不超过1000；
2）头部伤害指标HIC
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3）胸部持续3ms加速度不大于60g；
4）胸部的压缩变形量不超过76mm；
5）轴向传递到大腿的压力小于2250磅。

2．试验车辆为乘用车、公共汽车、载货卡车、以及一些载重3855kg，净重2495kg的多用途乘用车等。

实验过程中，车辆以不大于48Km/h或不大于56Km/h 的速度垂直撞击固定于地面的刚性壁障，50 百分位成年男性假人置于前排外侧座位，其伤害指标规定如下:
1）测试假人的所有部分在车内；
不超过700；
2）头部伤害指标HIC
15
3）胸部持续3ms加速度不大于60g；
4）胸部压缩变形量不超过63mm；
5）轴向传递到大腿的压力要小于2250磅；
6）颈部伤害指标：
其中，为剪切力，为轴向力，为弯曲力矩，当为拉力时，=6806N；
当为拉力时，=6160N；当为弯曲力矩时，；当为拉伸力矩时，，据此计算出的N ij均小于1。

1.2不系安全带的正面碰撞测试
1．试验车辆为乘用车、公共汽车、载货卡车、以及一些载重3855kg，净重2495kg的多用途乘用车等。

实验过程中，车辆以不大于48Km/h的速度垂直撞击固定于地面的刚性壁障，壁障与行驶路线以任何方向成0°-30°的夹角，50 百分位成年男性假人置于前排外侧座位，其伤害指标规定如下：
1）测试假人的所有部分在车内；
2）头部伤害指标HIC
不超过1000；
36
3）胸部持续3ms加速度不大于60g；
4）胸部压缩变形量不超过76mm；
5）轴向传递到大腿的压力要小于2250磅。

2．试验车辆为乘用车、公共汽车、载货卡车、以及一些载重3855kg，净重2495kg的多用途乘用车等。

实验过程中，车辆以32Km/h-48Km/h的速度垂直撞击固定于地面的刚性壁障，壁障与行驶路线以任何方向成0°-30°的夹角，50 百分位成年男性假人置于前排外侧座位，其伤害指标规定如下：
1）测试假人的所有部分在车内；
不超过700；
2）头部伤害指标HIC
15
3）胸部持续3ms加速度不大于60g；
4）胸部压缩变形量不超过63mm；
5）轴向传递到大腿的压力要小于2250磅。

6）颈部伤害指标N ij均小于1。

以上介绍的试验均在刚性壁障静止的条件下进行，而现实的碰撞事故中多是移动车辆之间的碰撞，所以新修订的FMVSS208中规定了移动壁障的碰撞伤害指标。

试验中，车辆以32Km/h的速度垂直撞击固定壁障，最终的伤害指标规定如下：1）头部伤害指标HIC
不超过700；
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2）胸部持续3ms加速度不大于60g。

2 欧盟
欧洲到1992年提出了ECE法案，规定了碰撞的速度为48.3Km/h，采用固定壁障,并且碰撞方式为30°斜碰撞（驾驶员侧），采用Hybrid Ⅲ型假人模型，规定了乘员伤害评价指标。

1998年欧洲试验车辆委员会以原有的ECE法规为过渡法规，制定并颁布实施了新ECE法规。

该ECE法规中，ECE R33规定了正面冲撞中被撞车辆的结构特性方面统一要求。

并且通过实际交通事故统计分析，欧洲国家发现，在汽车的正面碰撞中，碰撞区域主要集中在驾驶员一侧，因此ECE R94规定了正面碰撞试验仅采用40%正面偏置碰撞，这样更能正确反映交通事故的阵势情况。

碰撞试验采用50 百分位成年男性Hybrid Ⅲ假人，碰撞车速为56Km/h。

规定的评
价指标为：
1）头部伤害指标HIC
不超过1000,头部合成加速度在累计时间不超过
15
3ms（不包括头部回弹过程）时不超过80g；
2）颈部伤害指标NIC：
颈部张力指标：t=0ms，NIC≤3.3 kN；t=35ms,NIC≤2.9 kN；t≥60ms,NIC ≤1.1 kN；
颈部剪力指标：t=0ms, NIC≤3.1kN,25ms≤t≤35ms,NIC≤1.5 kN；t≥45ms, NIC≤1.1 kN；
颈部y轴方向弯曲力矩：My≤57Nm；
3）胸部压缩指标THCC不超过50mm；
4) 胸部粘性指标不超过1.0m/s；
5) 大腿性能指标FFC：
0ms≤t≤10ms,FFC≤9.07kN;t>10ms, FFC≤7.58 kN；
6) 小腿压力指标TCFC≤8 kN；
7) 每根胫骨两端（顶端和底端）所测的胫骨指数不超过1.3；
8) 膝关节滑移距离不超过15mm；
9) 在转向盘轴中心位置测得的转向盘位移，向上垂直方向不应超过80mm，向后水平方向不应超过100mm.
在ECE R33法规中还规定了，车辆的制造工艺，几何尺寸，车身材料以及发动机的布置方式（前置、后置或中置）和排列方向（横向或纵向），找准了座椅上R点的位置。

3 中国
我国汽车安全法规主要参考欧洲ECE法规制定，具有ECE法规的严谨全面的特征，同时又结合了我国实际国情以及道路和车辆的实际情况。

我国正面碰撞法规GB 11551——2003《乘用车正面碰撞的乘员保护》正是参照欧洲法规制定的，但是并没有采用欧洲的40%偏置碰撞，而是采用了美国100%重叠正面碰撞。

碰撞车辆行驶路线与壁障夹角为0°，Hybrid Ⅲ 50 百分位男性假人放置在前排驾驶位及其外侧位置，Hybrid Ⅲ 5 百分位女性假人放置在驾驶员座位之后的后排座位
的左侧位置，P系列儿童假人放置在后排座位最右侧，车辆行驶速度为50km/h。

规定的碰撞伤害指标如下：
1）头部性能指标HPC≤1000；
2）胸部性能指标THPC≤75mm；
3）大腿性能指标FPC≤10 kN；
4）试验过程中，车门不得开启，前门锁止系统不得锁止，碰撞试验后，不用工具应该能打开车门，并且保证假人的正常进出；
5）实验过程中，不允许发生燃油供给系统的泄露，碰撞试验后若有燃油供给系统发生液体连续泄露，则在碰撞后前5min平均泄露速率不得超过30g/min。

《乘用车正面碰撞的乘员保护》同样对汽车的结构、整备质量、乘员舱的空间尺寸、汽车制造工艺及材料等各个方面都做了严格规定，同时也规定了安全带的安装使用规则和安全气囊在身材矮小乘员及妇女儿童身上的使用规则。

PS：整理很不容易，希望对汽车工程师以及汽车爱好者有所帮助！O(∩_∩)O。