某车型基于C-IASI和2018版C-NCAP侧面碰撞工况的对比分析

2021-09-10 07:22李娜黄维茹王旗
内燃机与配件 2021年7期

李娜 黄维茹 王旗

摘要:在所有碰撞形式中,侧面碰撞事故比例仅低于正面碰撞事故。C-IASI测试的严苛程度完全可以媲美IIHS测试。C-IASI与C-NCAP在评价准则和试验方法等方面有很多差异。本文通过某一车型在IIHS侧面碰撞标准和C-NCAP(2018 版)侧面碰撞标准下所得到的试验数据进行对比分析,总结相关工况的开发难点。

关键词:侧面碰撞;C-IASI;C-NCAP;乘员保护

中图分类号:U467                                        文献标识码:A                                  文章编号:1674-957X(2021)07-0056-03

0  引言

随着中国汽车工业的快速发展和汽车保有量的大幅提高,我国每年由于交通事故造成的人员伤亡和财产损失也在随之大幅增加。汽车安全作为汽车三大主题之一,也就自然而然的越来越受到政府、消费者以及各汽车企业的高度重视。正碰、侧碰、追尾、柱碰和侧翻是汽车事故的常见形式,据统计,在所有碰撞形式中,侧碰事故约占事故总数的30%,仅低于正面碰撞事故。但是,侧碰会造成比正碰更惨重的后果,而在造成死亡和重伤的事故中,侧碰事故约占35%[1]。因此,研究侧面碰撞安全对降低交通事故损失具有重要意义。

1  C-IASI和2018版C-NCAP的说明

C-IASI(China Insurance Automotive Safety Index,中国保险汽车安全指数)是以美国公路安全保险协会(IIHS)为参考,由中国保险行业协会、中国汽车工程研究院和中保研汽车技术研究院三方联合开展的研究工作,指数体系包含耐撞性与维修经济性指数、车内乘员安全指数、车外行人安全指数和车辆辅助安全指数四个维度,分别从汽车保有环节的财产风险、人身风险等方面,以指数为呈现形式,将汽车产品隐性特征显性化和定量化,从汽车使用者和保险的角度客观评价车辆的安全特征及使用经济性[2]。C-IASI测试的严苛程度完全可以媲美美国IIHS测试。C-NCAP(China New Car Assessment Program,中国新车评价规程)是由中国汽车技术研究中心开展的研究项目,旨在给消费者提供新上市车辆的安全信息,并推动生产企业增强对安全标准的重视,提高车辆安全性能和技术水平,同时使具有优异的乘员安全保护性能的车辆在评价中予以体现[3]。

C-IASI与C-NCAP在评价准则和试验方法等方面有很多差异,目前C-IASI在国内为非强制性测试,其测试标准看齐美国IIHS,相比C-NCAP,C-IASI标准下进行的汽车碰撞试验更加严苛,测试难度增大。

本文选取国内某车型,分别在C-IASI和C-NCAP两种标准下进行实车侧面碰撞试验,对该车型在这两种侧面碰撞工况下进行对比分析,研究这两种标准的实质性差异。

2  C-IASI和2018版C-NCAP侧碰工况的对比分析

C-IASI从车辆耐撞性与维修经济性指数、车内乘员安全指数、车外行人安全指数、车辆辅助安全指数等四个方面对车辆进行测试评价,评价分为四个等级:优秀(G)、良好(A)、一般(M)和较差(P)。侧面碰撞是车内乘员安全指数评价的一个试验项目,结合假人头部运动保护、假人伤害、车辆结构三个方面进行综合评价。

C-NCAP以乘员保护、行人保护和主动安全等三个方面对车辆进行测试评价,按照最终的综合得分率来进行星级评价,由好到差依次为5星+、5星、4星、3星、2星、1星。侧面碰撞是乘员保护评价中的一个试验项目,重点考察前后排乘员损伤情况。

2.1 试验工况对比

表1所示为C-IASI和C-NCAP侧面碰撞试验工况对比,从表中可以看出,C-IASI侧碰壁障相对C-NCAP侧碰壁障更重、更硬,离地更高。

图1为试验壁障相对车身位置示意图,从图1(a)可以看出,C-IASI侧碰壁障上边缘高于车窗,冲击面覆盖前后排假人,若不配置側气帘,则碰撞过程中假人头部易撞击到壁障导致头部损伤超标。C-IASI侧碰约束系统匹配的难点在于侧气囊的匹配,失分主要集中在前后排胸部、腹部肋骨超标。

从图1(b)可以看出,C-NCAP侧碰壁障冲击面主要集中在前后排假人腹部及骨盆位置,车体变形也主要集中在腰线以下位置,容易导致碰撞过程中乘员下半身受力过大、上半身向碰撞侧倾斜使胸部肋骨承压超标。CNCAP侧碰约束系统匹配的难点在于侧气囊的匹配,前排假人失分主要集中在胸部肋骨超标,后排假人失分主要集中在骨盆力超标以及腹部肋骨压缩量超标。

2.2 试验评价对比

图2所示为C-IASI侧碰工况的总体评价准则,C-IASI侧碰工况的总体评价由车辆结构、假人头部运动保护和乘员损伤三个部分组成。当总体缺陷(失分)6分以内评价为优秀。

前排、后排假人都是SID-Ⅱs,且假人损伤评价要求完全一致。假人损伤主要考察头颈部、躯干、盆骨腿部。躯干损伤评价的肋骨压缩量为胸部上、中、下三根肋骨以及腹部上、下两根肋骨的压缩量峰值的平均值。

C-NCAP2018侧碰工况的评价主要为假人损伤的评价,如图3所示,前排假人为WorldSID假人,后排是SID-Ⅱs,假人的损伤评价主要为头部、胸部、腹部和骨盆,评价部位得分分值的计算采用高性能限制、低性能限值及中间差值的方法。

3  某车型C-IASI和C-NCAP 2018侧面碰撞结果分析

3.1 C-IASI MDB碰撞结果分析

3.1.1 C-IASI MDB碰撞结果总体评价

C-IASI MDB碰撞总体评价达到优秀,图4所示,其中结构耐撞性评价良好(生存空间124mm)、前后排假人损伤评价优秀、假人头部运动保护评价优秀。

3.1.2 C-IASI MDB假人损伤评价

C-IASI MDB前排SID-Ⅱs头颈部损伤、骨盆膝盖损伤都达到优秀评价,并且有足够的安全裕度、不存在失分的风险,如图5所示。但是,胸部下肋骨压缩量达到了34.6mm(单项优秀评价为<34mm),胸部中肋骨和腹部上肋骨压缩量都接近34mm,虽然最终肋骨的平均压缩量为32mm小于34mm且躯干的最终综合评价为优秀,但是安全裕度小、综合评价降级为良好的可能性大。

C-IASI MDB后排SID-Ⅱs头颈部损伤、骨盆膝盖损伤都达到优秀评价,并且有足够的安全裕度、不存在失分的风险,如图6所示。但是,腹部上肋骨压缩量达到了37.5mm(单项优秀评价为<34mm)腹部下肋骨压缩量达到了36.9mm(单项优秀评价为<34mm),虽然最终肋骨的平均压缩量为31.6mm小于34mm且躯干的最终综合评价为优秀,但是安全裕度小、综合评价降级为良好的可能性大。

3.2 CNCAP2018 AEMDB碰撞结果分析

CNCAP2018 AEMDB碰撞前排WorldSID假人各部分均满分、且安全裕度高,不存在失分的风险,如图7所示。后排SID-Ⅱs假人骨盆失分0.05(图8、图9),腹部肋骨压缩量达到了36mm(图10),存在较高的失分风险,其余部位满分且安全裕度高,不存在失分的风险。

4  结论

本文研究分析、对比了C-IASI和C-NCAP(2018版)侧面碰撞的试验工况、试验评价标准,并结合某车型针对上述两种工况的开发难点、碰撞试验结果得出如下结论:

①C-IASI侧碰壁障上边缘高于车窗,冲击面覆盖前后排假人,若不配置侧气帘,则碰撞过程中假人头部易撞击到壁障导致头部损伤超标。②C-IASI侧碰约束系统匹配的难点在于侧气囊的匹配,失分主要集中在前后排胸部、腹部肋骨超标,侧碰总体评价获得优秀的前提是碰撞结构评价获得或接近优秀。③CNCAP侧碰壁障冲击面主要集中在前后排假人腹部及骨盆位置,车体变形也主要集中在腰线以下位置,容易导致碰撞过程中乘员下半身受力过大、上半身向碰撞侧倾斜使胸部肋骨承压超标。CNCAP侧碰约束系统匹配的难点在于侧气囊的匹配,前排假人失分主要集中在胸部肋骨超标,后排假人失分主要集中在骨盆力超标以及腹部肋骨压缩量超标。

參考文献:

[1]Mcneill A, Haberl J, Holzner M, et al. Current Worldwide Side Impact Activities- Divergence Vresus Harmonisation And The Possible Effect On Future Car Design[C]// The 19th International Technical Conference on the Enhanced Safety of Vehicles. Washington D.C,2005:0077.

[2]C-IASI中国保险汽车安全指数规程.

[3]C-NCAP 管理中心.C-NCAP 管理规则(2018 版).