防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定新标准及其解读

李文强，高 茜，傅剑华

（1.中国汽车技术研究中心，天津 300162；2.中国质量认证中心，北京 100070）

汽车的安全性是汽车工业的重要研究课题。目前世界上各汽车工业发达国家都对汽车被动安全十分重视，制订了大量相关的标准法规。防止汽车机构对驾驶员的伤害作为被动安全领域中重要的项目，历来受到各个国家的重视。欧洲标准ECE R12，美国联邦法规FMVSS 203、FMVSS 204都对该项目做了详细的规定与要求。

随着中国汽车工业的发展，汽车主管部门也参照欧洲标准ECE R12制订了符合中国国情的标准GB11557－1989，成为了最早的国内汽车安全法规之一［1］。防止汽车机构对驾驶员的伤害国家标准也不断被修订，并被列为工信部车辆生产企业及产品公告和CCC强制性产品认证的检验项目。2011年5月12日发布的最新版GB11557－2011《防止转向机构对驾驶员的伤害》代替了之前的GB11557－1998，从试验方法、试验要求等方面都紧跟ECE R12的最新修订版本要求，对于驾驶员的保护有了更加严格的要求。本文主要对比分析了GB11557－2011和GB11557－1998在试验要求、试验方法、适用范围等方面的差异，为国内外汽车制造商顺利完成中国公告和CCC认证提供技术支持。

1 新旧标准技术要求主要差异

1.1 标准适应范围

新旧标准在适用范围上有较大差异，GB11557－1998规定标准适用于M1类车，但不适用于其中的短头车及平头车［2］。 而最新标准 GB11557－2011 将标准适用范围扩大至全部的M1类车和总质量小于1 500 kg的N1类车，其他车辆也可参照该标准进行试验［3］。

1.2 技术要求

1.2.1 正面固定壁障碰撞试验要求

GB11557－2011在正面固定壁障碰撞试验中增加了转向轴和转向柱顶端向上移动量的要求，如表1所示。另外，GB11557－1998规定正面固定壁障碰撞试验在标准发布后的48个月后实施，但是在实施过程中，考虑中国国情，工信部车辆生产企业及产品公告和CCC对于该项目一直没有具体的要求。但最新发布的GB11557－2011实施之初即对正面固定壁障碰撞试验作了具体要求，现已经正式实施。

1.2.2 人体模块撞击试验要求

新旧标准在人体模块撞击试验要求上基本无差异，都作出了如下要求：人体模块以 24.1～25.3 km/h的相对速度撞击转向操纵装置时，转向操纵装置作用在人体模块上的水平力不得超过11 123 N。GB11557－2011 同时规定：满足 GB/T20913－2007《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护》4.2.2.4 和 4.2.2.5，即胸部压缩指标不大于50 mm，胸部粘性指标不大于1.0 m/s，则认为人体模块撞击试验符合要求。

1.2.3 头型撞击试验要求

GB11557－2011根据RCE R12的最新修订版本进行了修改，其中最大的变化就是引入了头型撞击试验的要求，这是GB11557－1998所没有要求的。GB11557－2011 明确规定： 撞击头型以 24.1～25.3 km/h的相对速度撞击转向操纵装置时，作用在该撞击头型上的减速度超过80 g的累计作用时间不得大于3 ms，且最大减速度不得超过120 g。头型撞击试验要求的引入，对于整个防止转向机构对驾驶员的伤害试验产生了很大影响，新标准变得更加严格、全面，考核面更加广阔。

表1 正面固定壁障碰撞试验新旧标准技术要求对比

1.2.4 转向机构的设计、构成及安装固定应满足的要求

转向机构的设计、构成及安装固定应满足的要求方面，新旧标准并无大的差异，在这里不作比较。

2 新旧标准试验方法主要差异

2.1 正面固定壁障碰撞试验方法

新旧标准在正面固定壁障碰撞试验的试验方法上基本无差异，只是在固定壁障要求、试验车牵引、车辆状况的一些细节上做了更加详细的规定，如表2所示。

2.2 人体模块撞击试验方法

新旧标准在人体模块撞击试验方法的描述上有了一些改变，但试验方法并无较大差异，因此不作深入比较。

2.3 头型撞击试验方法

头型撞击试验为GB11557－2011的最新要求。

试验要求：应装备同实车状态的所有装饰件；若转向操纵装置装有安全气囊，则试验时应该引爆，也可根据制造商要求不引爆气囊。

样品安装准备：提供前半截车身刚性地固定在试验台上，也可以将转向机构安装在构架上进行试验，但应该与实际转向机构相比几何外形、结构相同，而且刚度更大。

试验仪器：刚性全程导向的直线撞击头型，撞击头型中安装用于测试碰撞方向数据的2个加速传感器和1个速度传感器。

试验程序：转向操纵装置平面应该正交于碰撞方向；每种操纵装置的碰撞位置最多不超过4个，最少不少于3个。每次碰撞试验应更换新的转向操纵装置。碰撞点选取按照标准要求。

表2 正面固定壁障碰撞试验新旧标准试验方法对比

3 新旧标准试验样品差异及试验实例分析

3.1 新旧标准试验样品差异

自2012年1月1日起，所有新车型将正式按照GB11557－2011进行试验，对于在生产车型，标准于2014年1月1日实施。因此，将有大量的汽车制造商需要按照新标准进行防止转向机构对驾驶员的伤害新试验或者补充差异试验。如表3所示，由于新旧版本标准差异较大，因此在样品准备方面有着巨大的差异。GB11557－2011对于正面固定壁障碰撞试验将要求强制实施，并增加了头型撞击试验，因此试验中对于样品车辆和白车身的需求量将增多。

3.2 新旧标准试验实例分析

某汽车制造商装备同样转向机构的同一型号的车辆分别按照新旧标准进行防止转向机构对驾驶员的伤害试验。因执行GB11557－1998标准时，车辆生产企业及产品公告、CCC主管部门未要求正面固定壁障碰撞试验，因此按照该标准进行试验时仅需进行人体模块撞击试验，最终使用2套转向机构完成试验，试验周期较短。试验结果及试验情况见表4及图1。

表3 新旧标准样品准备差异对比

表4 按照GB11557-1998进行试验的试验结果

表5 按照GB11557-2011进行补充试验的试验结果

按照GB11557-2011进行试验时，需要补充进行正面固定壁障碰撞试验、头型撞击试验，需提供3套转向机构用于头型撞击试验，试验周期较长。试验结果及试验情况如表5、图2及图3所示。

4 总结

GB11557-2011作为GB11557-1998的修订版本，根据中国国情参照ECE R12，对于转向机构对驾驶员的伤害考核更加全面系统，从正面固定壁障碰撞、人体模块撞击、头型撞击等方面对转向机构进行考核。新标准的严格要求，将更好的保证驾驶员的安全，这也标志着中国在被动安全标准领域紧跟汽车先进国家，并逐步形成了自己的体系。

汽车制造商在执行最新标准，完成车辆生产企业及产品公告和CCC强制性产品认证的过程中，需要从设计初期就考虑新标准的技术要求、试验方法。在准备试验时，应考虑新旧版本标准试验项目以及在试验样品数量和试验周期上的巨大差异，做好充分准备以顺利完成试验。

［1］王阳.防止汽车转向机构对驾驶员伤害的技术要求探讨［J］.汽车研究与开发，1999，（2):47-49.

［2］崔光宾.GB11557-1998，防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定［S］.天津:中国汽车技术研究中心标准化研究所，1998.

［3］杜天强，袁健.GB11557-2011，防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定［S］.天津:中国汽车技术研究中心标准化研究所，2011.