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中日两国行人保护法规对比*

2014-06-24张大伟吕晓江孙立志周大永刘卫国冯擎峰

汽车工程师 2014年7期
关键词:基准线前缘保险杠

张大伟 吕晓江 孙立志 周大永,2 刘卫国,2 冯擎峰,2

(1.浙江吉利汽车研究院有限公司;2.浙江省汽车安全技术研究重点实验室)

世界卫生组织统计数据表明,在道路交通中弱势道路使用者占总死亡人数50%,其中行人占总死亡人数22%[1],应增加对行人保护的关注。日本于2004年4月颁布实施了TRIAS 63-2004《步行者头部及脚步保护技术标准》[2],2011年10月进行修订,颁布了TRIAS 18-J099(2)-1《步行者头部及脚步保护技术标准》[3]。中国于2010年7月1日实施了GB/T 24550-2009《汽车对行人的碰撞保护》[4]。文章比较分析了TRIAS 18-J099(2)-1 及GB/T24550-2009。分析结果有助于正确理解中日两国行人保护法规,同时对中国行人保护法规的完善提供了参考。

1 碰撞区域对比

行人头部及腿部碰撞区域,由边界线及点组成,行人保护碰撞区域的划分对车辆前端造型、布置及关键零部件结构有重要影响[5-7]。

2 个法规的头部及腿部碰撞区域定义相同。1)儿童头部碰撞区域为:a.侧面基准线以内不小于82.5 mm;b.WAD1700 线的前向,或发动机罩后面基准线前向不小于82.5 mm,测量点取最前点;c.WAD1000 线的后向,或发动机罩前缘基准线后向不小于82.5 mm,测量点取最后点。2)成人头部碰撞区域为:a.侧面基准线以内不小于82.5 mm;b.WAD2100 线的前向,或发动机罩后面基准线前向不小于82.5 mm,测量点取最前点;c.WAD1700 线的后向。3)下腿型碰撞区域为:过保险杠角的2 个纵向垂直平面,分别向内平行移动66 mm 后的距离。

在组成碰撞区域的划线基本定义对比可知,除发动机罩前缘基准线存在细节不同外,其他定义是相同的。表1 示出2 个法规发动机罩前缘基准线对比。从表1 可以看出,2 个法规对发动机罩前缘基准线的一般要求均为:长1 000 mm 的直尺平行于车辆的纵向垂直平面,且从垂直方向向后倾斜50°以及直尺底端距地面为600 mm 时,发动机罩前缘接触点所构成。由表1 还可得到,在直尺与保险杠上缘接触场合存在差异。TRIAS 18-J099(2)-1 定义当直尺与保险杠上缘接触时,无视保险杠的存在,将直尺继续前移至与发动机罩前缘接触,作为发动机罩前缘基准线;GB/T 24550-2009规定当直尺与保险杠上缘接触时,保险杠上缘认为是发动机罩前缘。

表1 TRIAS18-J099(2)-1 与GB/T24550-2009 发动机罩前缘基准线对比

发动机罩前缘基准线差异对于前保险杠较为凸出的车型来说,影响到儿童头型碰撞区域划分。TRIAS 18-J099(2)-1 由于发动机罩前缘基准线,划分在发动机罩前缘,儿童头部碰撞区域会更小;GB/T 24550-2009 儿童头部碰撞区域划分范围更大。最终儿童头部碰撞区域的差异将会影响到发动机罩前缘相关零部件如发动机罩锁、散热器安装横梁等布置及结构设计。

2 试验工况对比

2 个法规试验工况的对比,如表2 所示。在儿童头型碰撞、成人头型碰撞及上腿型碰撞的试验工况是一致的。对于下腿型碰撞工况而言,TRIAS 18-J099(2)-1规定可以采用刚性腿型或柔性腿型进行评价,而GB/T 24550-2009 只规定采用刚性腿型进行评价。

由于刚性腿型在生物力学逼真性存在一定局限,并且几何结构方面与人体下肢相比也存在较大差异,因此2000年以后日本汽车研究机构JARI 和日本汽车工业协会JAMA 开始了关于柔性腿型Flex-PLI(Flexible Pedestrian legform Impactor)的研究[8-9],并最终将柔性腿型工况增加到TRIAS 18-J099(2)-1 中。

柔性腿型由4 个主要部分组成:股骨、胫骨、膝盖和皮肤/肌肉。总长度为928 mm,质量为13.2 kg,其中股骨、膝盖和胫骨长度分别为339,185,404 mm。安装在胫骨的力传感器及膝关节的位移传感器能够较刚性腿型更真实模拟行人下肢骨折及膝部韧带拉伤,如图1所示。

表2 TRIAS 18-J099(2)-1 与GB/T24550-2009 试验工况对比

柔性腿型工况在TRIAS 18-J099(2)-1 的出现,说明日本对下腿型碰撞测试更加趋近于真实交通事故,对车辆前端设计也提出了更严格的要求。中国行人保护法规未来也需要根据本国国情提出柔性腿型要求,用来改善碰撞中对行人下肢的损伤。

3 伤害指标对比

2 个法规伤害指标对比,如表3 所示。从表3 可知,2 个法规关于头部及大腿伤害指标相同。其中TRIAS 18-J099(2)-1 中的柔性腿型伤害指标与人体生物力学要求更趋于一致,对于汽车下腿型碰撞开发具有较好的指导意义,是未来行人下腿型碰撞开发的方向。

表3 TRIAS 18-J099(2)-1 与GB/T24550-2009 伤害指标对比

4 结论

1)TRIAS 18-J099(2)-1 定义的发动机罩前缘基准线与GB/T 24550-2009 不同,存在碰撞区域缩小情况;2)TRIAS 18-J099(2)-1 增加了柔性腿型碰撞工况,在防止行人下肢伤害方面优于GB/T 24550-2009;3)建议随着行人损伤生物力学研究深入,中国行人保护法规应考虑国情增加柔性腿型碰撞内容。

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