李曉明 楊絮 張向磊

（中國(guó)汽車(chē)技術(shù)研究中心）

2006年我國(guó)頒布了GB 20071—2006《汽車(chē)側(cè)面碰撞的乘員保護(hù)》強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。同一年開(kāi)始實(shí)施的C-NCAP 評(píng)價(jià)試驗(yàn)也將側(cè)面碰撞納入評(píng)價(jià)范圍，C-NCAP 評(píng)價(jià)試驗(yàn)將汽車(chē)的側(cè)面安全氣簾的配置納入C-NCAP 加分項(xiàng)，以提高汽車(chē)的安全性[1]。側(cè)面碰撞事故中，側(cè)面氣囊和氣簾可以在10 ms 左右的時(shí)間內(nèi)迅速充氣，避免乘員與汽車(chē)部件發(fā)生二次碰撞，并在乘員和側(cè)面氣囊和氣簾接觸的過(guò)程中，通過(guò)排氣孔將氣囊中的氣體排出，緩沖碰撞對(duì)乘員造成的沖擊力。側(cè)面氣囊和氣簾還可以在汽車(chē)發(fā)生翻滾等危險(xiǎn)情況下對(duì)乘員的頭頸部提供保護(hù)。

1 側(cè)面氣囊及相關(guān)碰撞試驗(yàn)

側(cè)面氣囊系統(tǒng)包括氣囊模塊、側(cè)面碰撞傳感器及ECU 控制器等。側(cè)面氣囊按照保護(hù)對(duì)象可分為側(cè)面胸部氣囊、頭部氣簾和側(cè)面頭胸部氣囊等。不過(guò)現(xiàn)在大部分車(chē)型基本都采用側(cè)面胸部氣囊和頭部氣簾的形式，側(cè)面頭胸部氣囊并不多見(jiàn)。一般來(lái)講，在側(cè)面碰撞試驗(yàn)中，當(dāng)側(cè)面碰撞速度超過(guò)20 km/h 時(shí)，汽車(chē)側(cè)面氣囊和側(cè)氣簾就會(huì)展開(kāi)，但具體的碰撞速度目前還沒(méi)有強(qiáng)制的規(guī)定，都是各汽車(chē)生產(chǎn)企業(yè)根據(jù)自身的安全設(shè)計(jì)自行決定。側(cè)面安全氣囊和氣簾側(cè)面碰撞試驗(yàn)的展開(kāi)圖，如圖1～3 所示。目前側(cè)面碰撞試驗(yàn)形式主要參考GB 20071—2006、美標(biāo)FMVSS214、歐標(biāo)ECE R95 以及各國(guó)的NCAP 側(cè)面碰撞試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。

GB 20071—2006 中的側(cè)面碰撞試驗(yàn)，按照?qǐng)D4 所示進(jìn)行。試驗(yàn)時(shí)，汽車(chē)靜止不動(dòng)，由1 輛碰撞臺(tái)車(chē)對(duì)汽車(chē)側(cè)面，以49～51 km/h 的速度進(jìn)行撞擊[2]。在碰撞臺(tái)車(chē)前端安裝可變形蜂窩鋁，碰撞臺(tái)車(chē)的行駛方向與試驗(yàn)汽車(chē)垂直，碰撞臺(tái)車(chē)中心線對(duì)準(zhǔn)試驗(yàn)汽車(chē)R 點(diǎn)碰撞臺(tái)車(chē)，與碰撞中心點(diǎn)的偏移量應(yīng)在±25 mm 內(nèi)。在駕駛員位置放置1 個(gè)ES-1 或ES-2 型假人，用來(lái)測(cè)量駕駛員受傷害情況。GB 20071—2006 對(duì)假人各部位的傷害指標(biāo)，如表1 所示。

表1 GB 20071—2006 對(duì)假人傷害指標(biāo)要求

2 側(cè)面碰撞頭胸部傷害分析

對(duì)國(guó)家轎車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心進(jìn)行的近幾百次側(cè)面碰撞試驗(yàn)進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，企業(yè)生產(chǎn)的同一款車(chē)型在安全配置上都有高配和低配的車(chē)型，很少有同一款車(chē)型在全系都配備安全氣囊和氣簾。一般都是低配車(chē)型沒(méi)有配備側(cè)面安全氣囊，而高配車(chē)型配備了側(cè)面安全氣囊和氣簾。因此選取2013年國(guó)家轎車(chē)質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，依據(jù)GB 20071—2006 進(jìn)行的10 個(gè)車(chē)型的側(cè)面碰撞試驗(yàn)，將其試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。這10 個(gè)車(chē)型包括轎車(chē)和SUV，每個(gè)車(chē)型都有低配和高配，分別進(jìn)行了沒(méi)有側(cè)面安全氣囊以及有側(cè)面安全氣囊和氣簾的側(cè)面碰撞試驗(yàn)，每個(gè)車(chē)型中的2 輛車(chē)除了側(cè)面安全氣簾配置不同外，車(chē)身結(jié)構(gòu)和其他安全配置都相同。試驗(yàn)速度都在49～51 km/h。碰撞臺(tái)車(chē)與碰撞中心點(diǎn)的偏移量都在±25 mm 內(nèi)。駕駛員位置放置各國(guó)普遍使用的ES-2 型假人，并記錄這20 個(gè)試驗(yàn)的假人頭部傷害指標(biāo)HIC 值和胸部肋骨變形量。

假人頭部傷害指標(biāo)的測(cè)量結(jié)果，如圖5 所示。側(cè)面碰撞法規(guī)要求HIC≤1 000，在所有的樣本車(chē)型中，HIC都滿足法規(guī)要求，20 次試驗(yàn)中HIC 最大值為452，最小值為20。其中未配備側(cè)面安全氣簾車(chē)型的HIC 平均值為195；配備側(cè)面安全氣簾的車(chē)型的HIC 平均值為32?？梢?jiàn)配備側(cè)面安全氣簾車(chē)型的HIC 的表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于未配備側(cè)面安全氣簾的車(chē)型。

假人胸部肋骨變形量的測(cè)量結(jié)果，如圖6～8所示。

側(cè)面碰撞法規(guī)要求假人肋骨變形≤42 mm，這20 個(gè)試驗(yàn)車(chē)的假人肋骨變形均符合國(guó)標(biāo)要求。1）從圖6 可以看出，配備側(cè)面氣囊和氣簾的車(chē)型對(duì)假人上部肋骨的保護(hù)效果比未配備側(cè)面氣囊的車(chē)型好。其中9 個(gè)車(chē)型的上部肋骨變形的試驗(yàn)結(jié)果都顯示高配車(chē)型比低配車(chē)型能提供更好的保護(hù)。另外一個(gè)車(chē)型的試驗(yàn)結(jié)果比較接近，但數(shù)值都比較??；說(shuō)明該車(chē)型的車(chē)身側(cè)面碰撞性能比較好，可以對(duì)側(cè)面碰撞提供比較好的保護(hù)效果。2）從圖7 可以看出，配備側(cè)面氣囊和氣簾的車(chē)型對(duì)假人中部肋骨的保護(hù)效果和未配備側(cè)面氣囊的保護(hù)效果差不多?？梢?jiàn)側(cè)面氣囊和氣簾對(duì)假人中部肋骨變形，沒(méi)有提供更好的保護(hù)效果。3）從圖8 可以看出，配備側(cè)面氣囊和氣簾的車(chē)型對(duì)假人下部肋骨的保護(hù)效果，反而比未配備側(cè)面氣囊的車(chē)型更差。通過(guò)比較圖6～8 可以看出，側(cè)面碰撞試驗(yàn)中假人上肋骨變形總體比中肋骨和下肋骨的變形大；從假人傷害的角度講，上部肋骨在側(cè)面碰撞試驗(yàn)中更容易受到傷害，而側(cè)面氣囊和氣簾也對(duì)上部肋骨提供了更好的保護(hù)。

3 結(jié)論

通過(guò)對(duì)不同配置的10 個(gè)車(chē)型、20 個(gè)側(cè)面碰撞試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，可得出如下結(jié)論：

1）在依據(jù)GB 20071—2006 的側(cè)面碰撞試驗(yàn)中，配備側(cè)面安全氣囊和氣簾的汽車(chē)對(duì)假人頭部的傷害值要明顯好于未配備側(cè)面安全氣簾的汽車(chē)。對(duì)同一生產(chǎn)廠家的同一車(chē)型，在車(chē)身和其他安全配置相同的情況下，配備側(cè)面氣囊和氣簾的車(chē)型能對(duì)假人頭部提供更好的保護(hù)。

2）上部肋骨在側(cè)面碰撞試驗(yàn)中更容易受到傷害，而側(cè)面?zhèn)让鏆饽液蜌夂熞材軐?duì)上部肋骨提供更好的保護(hù)，但對(duì)中部和下部肋骨的保護(hù)效果一般，但從總體看，側(cè)面氣囊和氣簾能在側(cè)面碰撞中對(duì)乘員的胸部提供更好的保護(hù)。