被动安全入门简介

成年假人
C-NCAP （C-china）
2006 年，为促进中国汽车安全技
术水平的快速发展，降低交通安全事
故伤亡率，在充分研究并借鉴其他国 家 NCAP （主要E-NCP<基本就是直 接翻译再删减一下>）发展经验的基 础上， 结合我国汽车标准、技术和经 济发展水平，中汽中心正式建立了 CNCAP （中国新车评价规程） 随着 C-NCAP 的顺利实施及研究的深 入，中汽中心也对《C-NCAP 管理规 则》进行了多次完善和提升，经历了
被动安全入门
第一篇 什么是被动安全？
研究内容是什么？
一、 被动安全研究内容
汽车发生碰撞的主要类型：
1、正面碰撞（前碰、后碰） 2、倾斜碰撞（角碰）
3、偏移碰撞（偏置碰，不同重叠度）
4、杆式碰撞（柱碰） 5、 钻撞（钻卡车底等） 6、翻滚 7、·······
被动安全定义：被动安全指的是在碰撞不可避免地发生
GB 11552 乘用车内部突出物
GBGB15743 轿车侧门刚度 GB17354 汽车前后端保护装置 · · · · · · · · 欧标 美标 · · · · · · · · · · · · · · · ·
什么是NCAP？
NCAP（New Car Assessment Program）不同于那些由 政府机构组织实施的强制性安全认证，它是一个民间组织。 主要是由保险机构支持（我国比较特殊）。目前在欧洲、 日本、美国、澳大利亚都有类似的评价机构。我国的CNCAP也于2005年正式启动。
目前走在前列，美国早在2001年
便在FMVSS208中加入部分离位乘 员保护的内容。而国内参照欧标制
儿童、成人，头部靠在仪表板上 靠着车门跪在座椅上
定的法规目前还暂未考虑到该方面
内容，仍处于机构、专家学者研究 探索阶段，各大主机场也鲜有车型 考虑到离位乘员保护。
儿童假人 侧面 气囊
靠着车门斜坐在座椅上 头朝车门横躺在座椅上 头朝车门半躺在座椅上
NCAP星级评价
NCAP的碰撞测试成绩用星级“★”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。
★★★★★称为五星级,表示乘员严重伤害的概率小于或 等于10%; ★★★★称为四星级,表示乘员严重伤害的概率为11%20%;
★★★称为三星级,表示乘员严重伤害的概率为21%-35%;
★★称为二星级,表示乘员严重伤害的概率为36%-45%; ★称为一星级,表示乘员严重伤害的概率等于或大于46%;
表 几款不同车型柱碰中的得分 车型 观致3 丰田卡罗拉 福特福克斯 标致308 得分 7.4 7.4 7.2 7.1
侧面柱碰与一般侧面碰撞相比，车身受到
的冲击时间更长，车身吸收冲击能量更多。柱 碰试验中驾驶员头部伤害HIC较大 ，同时驾驶 员肋骨变形量也增大。 可变形移动壁障侧面碰撞试验与侧面柱碰 试验是两种完全不同的侧面碰撞试验，侧面柱 碰试验对车辆被动安全系统提出了更高的要求 。 右表是几款不同车型在柱碰试验中的得分 ：
及格 差 及格
差
差
差
优
优
优
及格
差 优 良
差 优 良
差 优 良
优 优 优
优 优 优
良 优 优
差 优 良
注：“生存空间”是指驾驶员座位上假人的生存空 间，“假人束缚评分”是指安全带在碰撞中对假人 的束缚力度。
图 艾瑞泽7 25%正面重叠碰撞试验动画
3、侧面柱碰 根据Euro NCAP进行侧面柱碰试验，速 度为29km/h。
时通过各种保护措施降低人员损伤的技术集成。研究内容
包括保护乘员生存空间、减少二次碰撞、降低碰撞时对乘 员的伤害、预防乘员被抛出、预防车辆火灾、便于乘员逃 出或被救出,、保护路上行人等等。
车辆内部被动安全 1、安全车身（吸收碰撞能量、保护乘员生存空间） 2、内饰软化（预防和减小二次碰撞伤害） 3、约束系统（预防和减少二次碰撞伤害） 车辆外部被动安全性 1、一次碰撞——车接触人，人被加速；
)”四个等级。
图 25%正面重叠碰撞试验方案
图 某车型25%正面重叠碰撞试验结果
车型
总分
生存 空间 评分 差 差 差
假人 束缚 评分 优 差 及格
假人伤害评分
头 颈
良 优 优
胸 臀部/ 部 大腿
优 优 优 优 良 优
下肢/ 脚部
差 差 及格
宝马X1 别克 昂科拉 本田CRV 现代 ix35/起 亚智跑 Jeep 自由客 斯巴鲁 森林人 奇瑞 艾瑞泽7
试验项目
乘员保护 （70）
பைடு நூலகம்
满分 16分 4分 16分 4分 16分 4分 5分
2 3 6 6 3 4 11 5
五星要求（得分率）
85%
65% 26%（2018） 38%（2019） 55%（2020） 82%
第三篇 国内被动安全发展趋势
1、翻滚测试
A、螺旋翻滚试验 试验内容：以时速50km/h，模拟车 辆单边抬升，发生螺旋侧翻滚工况，检 验车身强度和车身抗变形能力。 设备尺寸：（长×宽×高） 6.15m x0.6m x0.86m 设备倾角：8°+13°
2006 年版、2009 年版、2012 年版和
2015 年版的变 更。
C-NCAP2018结构
box 考核项目 前排假人 100%正面碰撞 后排假人 前排假人 40%偏置碰撞 后排假人 前排假人 侧面碰撞 后排假人 鞭打试验
附加项 行人保护 （15） 主动安全 （15） 安全带提醒 侧气囊及气帘 成人头 儿童头 腿型（上腿或下腿型） ESC AEB 总要求：
图 钻卡车底测试惨烈结果
图17 钻卡车底（钻撞）试验方法
6、离位乘员碰撞保护 自1960年来安全气囊对乘员安全的保护得到了广泛的认同 ，但一些由于安全气囊而造成的人员伤害的事件也时有发生。 其中对于非正常坐姿下的女性和儿童(以下称离位乘员或OOP)的
伤害就是最常见的一种。NHTSA颁布的FMVSS208号法规中就
然后测量倾斜程度，测量结果分为两种：有倾斜和无倾斜。
2、25%正面重叠碰撞
25%正面重叠碰撞指测试车辆以40英里/小时(64km/h)的速度去撞击重叠
面积只相当于车身宽度25%的刚性壁障。由于碰撞面积大大减小，压强会增大 很多，因此对车辆的安全性能要求也更高。25%正面重叠碰撞的成绩分为四个
等级，分别是“good(优秀)、Acceptable(良好)、Marginal(及格)、Poor(差
已经规定了基于5百分位女性假人的驾驶员离位静态试验，规定 安全系统应根据乘员的类型来决定是否展开或者以何种能量级别 展开。
表 美国FMVSS208正面碰撞试验要求 壁障 碰撞形 式 试验假 人 安全带 车速 第50百分位男性假人 未佩戴 2025mph 佩戴 0-30mph 第5百分位女性假人 未佩戴 20-25mph 佩戴 0-30mph 第50百分位男性 假人 未佩戴 20-25mph 第5百分位女性 假人 佩戴 0-30mph 固定刚性壁障 可变形固定壁 障
高尔夫
马自达3 现代i30
6.8
6.6 5.9
注：满分为8分
图13 某车型柱面碰撞试验结果
图14 某车型柱面碰撞试验动画
4、对碰 据统计，在两车对撞的事故中，微型车与大车相撞事故的比例约占5％， 而其后果往往很严重。德国《汽车、发动机与运动》杂志从1995年起开辟了两 车对撞的项目。
案例： Smart与奔驰S级对撞试验 奔驰S级重1960kg，速度为 50.46km/h，smart重966kg，速度为 49.87km/h。 smart车头到B柱严重变形，缩进32厘 米，但整车并未塌陷。4个人就能将车扶正 立稳，打开车门不借助工具(用力大于 500N)。从车厢内看，仪表板后移14cm， 下沉17cm；脚踏板后移、下沉分别为： 15cm，25cm。空间明显变小，但假人并 未卡住，甚至可轻松地从残体中走出。 试验结果表明：smart的被动安全性在 50对碰足以保证乘员的生命安全。虽然“ 石头”“鸡蛋”相碰时产生的冲击力很大 ，但实际上smart是抵抗有余的。
图15 Smart与奔驰S级对撞动画
5、钻卡车底（钻撞）
在追尾事故中，轿车追尾卡车是所占比例较高的事故形式，同时也 是容易酿成严重伤害的一种事故形式。因为卡车的车身较高，轿车很容 易钻到卡车下面，使车辆的A柱直接受到严重的挤压变形，而车身前端结 构发挥不了吸能和抵御变形的作用，进而对车内乘员造成严重伤害。 测试方法是用轿车以56km/h速度去碰撞静止的大卡车尾部。为更好 模拟现实事故，此测试采用了三种碰撞方式，分别是：100%正面碰撞、 50%偏置碰撞和30%偏置碰撞。此测试更多是针对卡车底部防护装置， 但对轿车的安全保护结构设计也提出了更高的要求。
长安逸动翻滚测试
B、FMVSS208 翻滚试验 试验内容：以时速48km/h，模拟侧翻滚工况。通过模拟试验，检验车 身强度和车身抗变形能力。 设备尺寸：（长×宽）4.9m x 6m 角度：水平倾角0°、23° 。（23°：适用于FMVSS208翻滚 用于路肩翻滚） 0° ：适
C、美国高速公路安全管理局要求的车辆翻滚测试 包括静态稳定系数(简称SSF)和动态机动测试两项： a、静态稳定系数是根据SSF=t/2h来测量。其中t为轮距，h为重心高度。轮距 越大，重心高度越低，SST值越大，这样车辆发生侧翻的危险性也就越低。普通 乘用车SSF值在1.30～1.50间，而SUV和皮卡的SSF值则介于1.00～1.30间。 b、动态测试试验是将测试车型加载5个成年乘员的负重并加满油，两边加装 防翻架和测量装置，以56～86km/h的速度行驶，并模拟躲避事故时的急转弯，
2、二次碰撞——车已制动，人撞到路面上；
3、三次碰撞—— 人被车碾压。
安全气囊（副司机）
PODS 副司机座 椅占用识 别系统
头部气帘（右） 爆炸式安全带张紧器 侧气囊 （右） 侧撞传感器
快速反应 式前撞传 感器
安全气囊 控制器
SB SB
副驾及后排安全带 未系提醒装置
司机安全气囊 安全带带扣 侧气囊（左）
爆炸式安全带张 紧器
侧撞传感器（后） 头部气帘（左）
图 目前一般乘用车所装备的安全系统
第二篇 安全法规
类型
简介
比较全面地评价汽车安全性能，目前主要包括乘员保护（成人、儿 童）、行人保护、安全辅助几个方面内容。主要涉及工况有正面碰撞 新车评价 （100%，40%偏置）、侧面碰撞（移动避障、柱碰等）。虽然定义 程序NCP 的工况并不能涵盖所有的安全内容。但由于是直接评价人受到的伤害， 所以任何可能影响安全性能的因素都是安全需研究的内容。 GB11551 汽车正面100%碰撞成员保护 GB20071 汽车侧面碰撞的成员保护 GB20072 乘用车后碰燃油系统安全保护 GB 24550 汽车队行人的碰撞保护 国标 GB26134 乘用车顶部抗压强度 GB14167 安全带、ISOFIX及上拉带固定点
表 美国FMVSS208离位静态试验要求 壁障 假人 法规 要求 驾驶员侧 在第50百分位男性 假人 在低速碰中触发的 气囊不能造成严重 的伤害或气囊距离 过近时气囊中止触 发 6岁儿童假人 在低速碰中触发的气囊 不能造成严重的伤害或 儿童在儿童座椅上时气 囊中止触发或气囊距离 过近时气囊中止触发 乘员侧 3岁儿童假人 在低速碰中触发的气囊 不能造成严重的伤害或 儿童在儿童座椅上时气 囊中止触发或气囊距离 过近时气囊中止触发 1岁婴儿假人 在低速碰中触发 的气囊不能造成 严重的伤害或婴 儿在婴儿座椅上 时气囊中止触发
在所有的NCAP机构中，欧洲的NCAP是历史最悠久，影响力 最大的一个。它创始于1997年，其核心成员单位包括ADAC（全 德汽车俱乐部，这个机构在欧洲深受消费者欢迎，并拥有广泛群 众基础和非常高的公信力）、英国运输部、英国FIA基金会、德国 运输部等等。
NCAP对于促进汽 车厂商提高车辆被动安 全性功不可没。在90年 代末进行的碰撞试验中， 几乎没有车型能获得3星 以上的成绩，一、两颗 星的情况很普遍。但十 年后的今天，即使微型 车也有很多获得了5星以 上的高分。
表6 典型离位情形分类
由于离位情形多种多样，需要 先进的研究方法以及大量的试验、 分析数据的支持，因此是碰撞安全 研究的难点之一，也正因此是目前 汽车安全领域的一大热点。 离位乘员碰撞保护研究，国外
正面 气囊
类别
离位情形 成年人，下巴靠在气囊模块上
驾驶员
成年人，下巴靠在方向盘轮沿上 儿童，胸部靠在仪表板上 前排乘员