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 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；

2）头部伤害指标HIC36不超过1000；

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；

2）头部伤害指标HIC15不超过700；

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。

.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HIC36不超过1000；

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；

2）头部伤害指标HIC15不超过700；

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HIC15不超过700；

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HIC15不超过1000,头部合成加速度在累计时间不超过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