汽车发明百年以来,一次次的改变与进步,让我们今天的汽车更加舒适、安全、高效、快捷,使其成为人们生活中不可或缺的必需品。
在汽车的发展进程中,车辆在行驶中发生的一次次血淋淋的事故,推动着汽车安全技术的进步,从车身结构到被动安全装置,再发展到现如今的主动安全装置,进而衍生出自动驾驶辅助系统。安全,已经成为汽车行业中最重要的技术领域。
碰撞试验,是通过一次次实验所得出的数据进行分析和研究,并以此为依据不断改进车辆结构、外观的合理性,比如,检验安全带、气囊的可靠性,来确保包括行人、车辆驾驶员、车辆乘员等在内所有交通参与者的人身安全。
碰撞试验总体分为车辆研发过程中生产厂家的自主行为和新车进入市场前的第三方机构行为。前者更倾向于研发过程中对结构设计在安全方面的实验,根据实验结果对车辆结构进行调整或修改;而后者则是新车进入市场后的质量检验和评测。
我们常见的是后者的碰撞试验,这就不得不提到NCAP(New Car Assessment Program)新车评价程序。
NCAP(New Car Assessment
Program)新车评价程序最早起源于美国,在1978年US-NCAP提出5星评价方法,通过车辆正面碰撞来评判汽车对车内乘员的保护性能。
全球NCAP评价程序还包括A-NCAP(澳大利亚)、Euro-NCAP(欧洲)、IIHS(美国保险组织)、C-NCAP(中国)、J-NCAP(日本)、K-NCAP(韩国)、LATIN-NCAP(拉丁美洲)、ASEAN-NCAP(东南亚)。在所有的NCAP机构中,Euro-NCAP欧洲影响力较大。它创始于1997年,其核心成员单位包括全德汽车俱乐部(ADAC)、德国运输部、英国运输部、英国FIA基金会等。
试验方法看起来比较简单,只要保证试验车辆以一定的速度撞击壁障便可以了(厂方可以要求以高于国标的速度撞击,只要检测指标满足要求,同样认为该车合格;厂方也可以要求以更低的速度撞击,不过只能作为安全带和安全气囊的匹配试验)。
不过该试验对试验场地和设施的要求非常严格,试验车辆的准备工作也非常严谨复杂。首先,试验场地应足够大,以容纳跑道、壁障等试验设施,并且必须保证壁障前至少5m的跑道水平光滑。
其次,作为主要试验设施的刚性碰撞壁障,其实就是一个钢筋混凝土制成的水泥墩子,其长、宽、高和总质量都有明确规定:前部宽度不小于3m,高度不小于1.5m,厚度应保证其质量不低于70吨。刚性壁障的前表面必须平整并且与地面垂直,就像一面墙一样,并要覆以2cm厚的胶合板。其它设施如灯光、高速摄像机等也有相当严格的要求。
车辆准备是一项非常细腻并且十分重要的工作。首先试验车辆应能反映出该系列产品的特征,应包括正常安装的所有装备,并处于正常运行状态,一些零部件可以被等质量代替,但不得对测量结果造成影响。
其次,试验车辆质量应是整备质量,燃油箱应注入90%油箱容积的水,所有其它系统(制动系、冷却系等)应排空,排除液体的质量应予以补偿。
最后,对乘员舱进行相当严格的调整:转向盘应处于中间位置,在加速过程结束时,转向盘处于自由状态,且处于制造厂规定的车辆直线行驶时的位置;车窗玻璃应处于关闭位置,为便于测量,经厂商同意,车窗玻璃也可以打开,但是必须保证操控手柄处于车窗关闭时的位置(手摇式车窗);变速杆应处于空挡位置;踏板应处于正常的放松位置;车门应关闭但不锁止;如果装有活动车顶或可拆卸车顶,应处于关闭状态,为方便测量,经制造厂同意可以打开;遮阳板应处于收起状态;后视镜应处于正常使用位置;前后扶手应处于放下的状态;高度可调的头枕应处于最高位置;座椅必须按照规定进行调节。
车辆准备工作做好后,便开始放置假人及相应的信号采集设备。一切准备就绪,便可以发车。对车辆的行驶状态也有明确规定:车辆不得靠自身动力驱动,在碰撞瞬间,车辆不应再受到任何附加转向或驱动装置的作用,车辆到达壁障的路线在横向任一方向偏离理论轨迹均不得超过15cm。
现在国内一般采用电机驱动,由钢丝绳带动车辆加速,在碰撞前脱钩,车辆自由撞击壁障,脱钩时的速度即为撞击速度,保证48~50km/h。当然,如果厂家要求在更高的速度下撞击,并且碰撞结果满足要求,也认为试验合格。撞击结束后,便开始对前排座椅假人进行测量以及对车辆进行测量。
NCAP的星级包括成人保护、儿童保护、行人保护三部分。根据C-NCAP2012规程,成人保护一项得分在52分(含52)以上的可获5星,44(含44)~52分(不含52)的可获4星,36(含36)~44分(不含44)的可获3星……实际的星级评定并不是完全按分数换算的,比如某车型虽然总体得分较低,但假人没有受致命伤,其星级可以上浮。同理,某车型虽然分数不算低,但假人受到了致命创伤,其星级可能会下浮。
我们不得不承认,碰撞试验不可能与实际事故中的情况相同,然而所有汽车工程师都在努力让实验更加贴近实际状况,以求获得更贴近实际的实验数据和结果,为制造出更加安全的车辆而努力。
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