低速碰撞相关标准发展现状分析

宋 硕，田国红

Song Shuo，Tian Guohong

（辽宁工业大学 汽车与交通工程学院，辽宁 锦州 121001）

0 引 言

汽车碰撞试验最初是在战争时期为了研究特种车辆性能而开展，不仅试验范围小，而且试验手段多且不统一。20世纪70年代，美国国家公路安全局建立了一个第三方碰撞检测机构，制定了统一的碰撞检测标准，通过检测可以降低车祸发生概率，这一方法很快被日本和欧洲各国采用。其中，低速碰撞是指车速低于15 km/h 时发生车辆碰撞。由于车速较低，撞击对驾驶员和乘客损害较小，所以多数国家并没有制定强制性低速碰撞标准。每年保险公司会花费大量资金为受损车辆进行维修，通常保险公司会参照低速碰撞的评估结果调整各款车型的保险费用，利用保费价格优势引导消费者选择具有较高防撞性能和较低维修成本的车辆。同时，汽车厂商通过优化汽车结构，改善低速时碰撞稳定性，降低车辆碰撞后的维修成本，提高整车的性价比。

1 低速碰撞相关标准

目前，FMVSS（Federal Motor Vehicle Safety Standards，美国联邦机动车安全标准）PART 581保险杠试验标准、ECE（Economic Commission of Europe，联合国欧洲经济委员会）R42汽车前、后端保护装置标准、IIHS（Insurance Institute for Highway Safety，美国高速公路安全保险协会）保险杠测试相关标准以及RCAR （Research Council for Automobile Repairs，国际汽车维修研究理事会）保险杠低速碰撞测试相关标准是世界上应用较为广泛的车辆低速碰撞评估系统[1]。其中，FMVSS PART 581 为美国强制性标准，适用于轿车；ECE R42 为非强制性标准，测试结果为各成员国提供参考，适用于Ml类车辆（座位数不超过9 座的客车）；IIHS、RCAR 测试由第三方机构实施，测试结果直接影响车辆维修、保险等方面，对消费者购车具有一定参考价值。FMVSS PART 581 和ECE R42 是较早制定的低速碰撞标准，其他标准大都在二者基础上进行借鉴或改进而成[2]。加拿大强制性标准CFVSS 215 保险杠低速碰撞标准参考FMVSS PART 581 制定，但对被测车辆的安全性能提出了更高要求。我国参考ECE R42 制定了低速碰撞评价标准GB 17354—1998《汽车前、后端保护装置》。

1.1 FMVSS

在FMVSS PART 581 评价体系中，低速碰撞试验要求如下：车辆在水平刚性路面停稳，保持前轮回正，换挡杆处于空挡，松开驻车制动器，轮胎压力为轮胎生产厂商规定值；此外，安装有气压、水压、液压等悬挂装置的车辆，测试中需保持汽车生产厂商要求的正常状态；试验车需去除拖车钩、牌照及前照灯垫圈，以及与保险杠相连的牌照灯、雾灯及其他可取下的配件。试验采用摆锤冲击测试车辆，试验规程包括纵向碰撞和车角碰撞[3]。

纵向碰撞包括4 个测试工况：对被测车辆前、后两端各进行两次碰撞测试，碰撞速度均为4 km/h，前一次撞击线高度为508 mm，后一次撞击线高度为406.4～508 mm。进行碰撞试验时，碰撞器垂直于地面，撞击线中点与前一次撞击线中点间隔305 mm 以上，否则重新布置测试设备。每一次撞击测试前，测试车辆对准并接触测试设备，但不移动撞击器的位置，保持车辆的纵向平面与摆锤撞击面及其延伸面垂直。每次碰撞测试至少相隔30 min。

车角碰撞中，当撞击线高度为508 mm时，碰撞器分别在车体前、后两个车角各撞击一次；当撞击线高度为406.4～508 mm时，碰撞器撞击车体前、后另外两个车角，碰撞速度均为2.5 km/h。试验中碰撞器垂直于地面，测试车辆的纵向平面与摆锤撞击面成60 °夹角[4]。每次碰撞测试至少相隔30 min。

碰撞试验完成后，要求试验车的灯光和信号设备仍能正常工作，尾门、发动机罩及前后车门均可正常开闭，车辆散热和燃料供给系统仍能正常运转，冷却管路和燃油管路的密封性保持完好，排气系统正常工作。汽车底盘的制动系统、悬挂系统、转向系统和动力传输系统均保持完好并正常运行。除前保险杠及其固定装置外，其他零件表面不应脱落或变形（碰撞30 min 后进行检测）。除与测试车辆有关的部分之外，其他紧固件和连接件应无损坏或松动。此外，壁障除碰撞头之外，其他部分不能与测试车辆有接触。

1.2 ECE汽车标准

欧洲经济委员会自20世纪60年代末开始制定汽车碰撞安全标准，目前已经建立起一套比较完善的碰撞安全标准。ECE汽车标准已经被大部分欧盟成员国认可，并纳入各自的标准体系中，此外，很多国家在制定低速碰撞标准时也会参照ECE相关标准。ECE R42低速碰撞评价体系对于测试车辆和碰撞结果的要求与FMVSS标准类似：车辆在水平刚性路面停稳，保持前轮回正，换挡杆处于空挡，松开驻车制动器，轮胎压力为厂商规定值；此外，安装有气压、水压、液压等悬挂装置的车辆，测试中需保持汽车生产厂商要求的正常状态[5]。

试验规程包括纵向撞击和车角撞击。试验采用摆锤冲击，摆锤基准高度为445 mm，摆锤质量为测试车辆的整备质量。纵向碰撞包括4个碰撞工况：两个正前方和两个正后方，速度均为4 km/h，在每个方向的两次碰撞中，一次是在车辆整备质量条件下进行，另一次是在加载试验条件下进行，并且第一次碰撞未限制碰撞设备的位置，但第二次碰撞要求碰撞器中心面距离第一次碰撞中心位置应大于300 mm。车角碰撞包括对一个前车角和一个后车角各进行两次碰撞，速度均为4 km/h，其中一次是在车辆空载状态进行，另一次是在车辆加载试验状态进行。

1.3 IIHS低速碰撞标准

IIHS 是美国著名的车辆安全性能评估机构，是一家由美国汽车保险协会发起成立的非营利性研究机构。IIHS 主要关注如何预防汽车碰撞事故和降低汽车在事故中对人的伤害。IIHS 每年收集大量车辆碰撞事故数据进行科学分析，其试验方法很独特，每年对欧洲和美洲市场上车辆进行系统性碰撞测试，据此评估车辆安全性等级，激励汽车厂商重视汽车安全方面的研究。

碰撞测试要求传动装置处于空挡位置，松开驻车制动器，轮胎压力为厂商规定值，所有盛装液体的容器应至少满足容器制造商规定的最低容量，并将车牌号及前、后两端固定架取下，将拖车挂钩取下，除日间行车灯外，所有车灯、空调及音响设备均关闭，车窗打开，发动机罩、尾门和各车门均关闭但不锁止，所有后座座位保持原位[6]。

IIHS低速碰撞评估系统共有4个测试工况：（1）测试车辆的纵向中心线与壁障垂直,车辆前保险杠以8 km/h速度撞击壁障；（2）测试车辆的纵向中心线与壁障垂直，车辆后保险杠以8 km/h速度撞击壁障；（3）壁障与测试车辆纵向中心线的角度为60 °，车辆右前部以8 km/h速度撞击壁障；（4）壁障柱子与测试车辆后保险杠呈90 °角，车辆以8 km/h速度撞击柱子[7]。前3个工况中壁障为钢性墙，撞击时壁障保持不动；第4个工况中壁障为立柱，立柱长122 cm、直径18 cm、屈服应力为345 MPa。IIHS会将试验结果发布在其官方网站上。

1.4 RCAR低速碰撞标准

RCAR 创立于1972 年，通过与各大汽车厂商对话和合作，对车辆设计产生积极影响，从而提高车辆的安全性，降低车辆易损性和维修费用，帮助保险公司有效地控制成本[8-9]。RCAR保险杠碰撞测试分为静态、动态两种，其中静态测试包括对前、后保险杠的几何尺寸进行测量，动态测试包括100%正面全宽碰撞、100%追尾全宽碰撞、正面40%偏置碰撞、尾部40%偏置碰撞4种工况[10]。

动态测试要求测试车辆换挡杆处于空挡位置，松开驻车制动器，车门窗关闭，转向盘若能调节则调至中央位置，脚踏板处于标准位置，若可调节则置于中间位置，可调节头枕置于最高位置，点火开关处于开状态，但不启动发动机，车辆质量为整备质量加上1个75 kg驾驶员假人。

正面40%偏置碰撞所用壁障为固定的刚性壁障，且高于车头，测试车辆以15 km/h速度撞击壁障，碰撞位置为驾驶员侧40%处。尾部40%偏置碰撞所用壁障为质量（1 400±5）kg台车，其前部撞击头为刚性，测试车辆与台车纵向呈10 °角，台车以15 km/h速度撞击车辆，碰撞位置为乘员侧尾部40%处。100%正面全宽碰撞和100%追尾全宽碰撞所用壁障均为固定的保险杠壁障，其离地高度为（455±3）mm，壁障中心线与测试车辆中心线保持一致，车辆以10 km/h速度撞击壁障[11]。

1.5 我国低速碰撞标准

GB 17354—1998参照ECE R42制定，其试验规程和ECE R42 基本一致，包括纵向碰撞4 个工况和车角碰撞4个工况[12]。

碰撞测试时，车辆在水平刚性路面停稳，保持前轮回正，换挡杆处于空挡，松开驻车制动器，轮胎压力为厂商规定值；此外，安装有气压、水压、液压等悬挂装置的车辆，测试中需保持汽车生产厂商要求的正常状态。

碰撞后，测试车辆需满足以下要求：照明及信号设备仍正常工作，或经过常规调整后符合规定要求；发动机罩、尾门和各车门均能够正确开启或关闭；碰撞过程中，汽车各门不能自动打开；燃油及冷却系统不能出现任何泄漏或堵塞；汽车动力、排气、悬挂、转向、制动系统应保持良好状态或经过调整后能够正常工作。

2 结束语

随着汽车低速碰撞标准的不断完善，汽车厂商不断优化汽车安全技术，同时保险公司通过为每辆新车建立量化评估体系使保费更加精细化。通过借鉴国际上汽车可修复性、安全性、保险业等方面的先进知识和经验，既促进了我国汽车产业发展，又为我国消费者提升认知和促进汽车保险业发展提供指导。