汽车座椅的防挥鞭伤研究

肖光，徐凯，王莹，洪国栋

（奇瑞汽车股份有限公司，安徽 芜湖 241009）

汽车座椅的防挥鞭伤研究

肖光，徐凯，王莹，洪国栋

（奇瑞汽车股份有限公司，安徽 芜湖 241009）

随着各国新车评价规程相续增加前排鞭打（Whiplash）试验及评价要求，E-NCAP评价体系在后排座椅引入了Whiplash，将其作为加分项。本文介绍了后排Whiplash具体要求，并结合前排Whiplash，总结前后排Whiplash区别及后排Whiplash设计建议。

汽车前/后排座椅；挥鞭伤

CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)04-40-03

前言

挥鞭伤是追尾事故中乘员伤害的主要形式,据保险公司的研究，这类伤害不仅具有顽固性、持久性，甚至终身不能治愈。考虑其伤害的严重性，于是在汽车试验领域诞生了挥鞭伤试验。2008年，E-NCAP评价体系增加前排挥鞭伤要求,在2012版的C-NCAP评价体系中引入此评价，而评价和设计中均未对后排挥鞭伤提出要求。而在汽车实际使用过程中，后排乘员的乘坐率是很高的，因此后排乘员安全保障逐渐引起研究机构的重视。2014年E-NCAP评价体系增加后排挥鞭伤试验规程和评价指标。本文结合前排Whiplash，总结前后排Whiplash区别及后排Whiplash设计建议。

1、E-NCAP 后排鞭打评价指标

E-NCAP评价体系中增加后排鞭打要求，评价方法为静态测量。其分为几何尺寸、非使用位置得分评价。几何尺寸评分为间隙、有效高度、非使用位置的评估，如表1。

表1 几何尺寸评分

1.1 Backset Requirements 间隙要求

CPZ表示50th男性头后部的高度，如图1。当CPZ线与头枕中心面的交点定义为CPZ,记录其X向坐标值CPX。

当头枕低于CP Z线，那么记录头枕中心面最高点X为CP点，记录其X向坐标值CPX。

式中：TA为TorsoAngle缩写，假人躯干角度；

（△CPX）limit为间隙的限值；HPM X为H点的X向坐标；（△CPX）mid为头枕处于中间位置的间隙值；（△CPX）wc为头枕处于最低位置时的间隙值；

备注：只有有效高度满足要求的情况下，间隙才能得到的得分。

1.2 Effective Height requirements 有效高度的要求

IP X代表沿X方向上50th和95th男性头后部之间的差异距离，按公式计算出IPX（如图2）。如果IP X坐标在X-坐标（头枕中心面的最高点）之后，IPX更换成X-坐标。

要求Effective Heigh 同时满足以下要求：

-在最低位置头枕的有效高度，不少于720mm；

-在最高位置头枕的有效高度，不少于770mm。

1.3 Non-Use Position Assessment 非使用位置的评估

非使用位置符合程序描述的4种情况之一即可得分，4种情况：自动返回的头枕、60°旋转评价、10°躯干角变化、不适用的度量。

不适用的度量要求：头枕的下边缘到R点的距离（HLE）≤460mm，但需≥250mm和（S）的厚度≤40mm，如图3。

2、前排挥鞭伤试验规程和评价指标

E-NCAP前排鞭打试验评价主要分为静态尺寸评价和动态试验评价。静态尺寸评价是指座椅根据试验规程要求调节到正确的试验位置后，使用H点测量装置（HPM）和头枕测量装置（HRMD）对座椅的几何尺寸进行测量如图4，测量内容包括头枕高度和头后间隙，如表2；动态试验评价包括低、中、高三种伤害值评价。其中静态尺寸评价：

表2 几何尺寸评分

备注：测量值小于高性能值，得1分；在高低性能值之间的，线性得分；高于低性能值，得分-1；取两项得分最低的作为静态测量有效得分；

3、 前后排Whiplash静态评估区别

3.1 头枕位置设定区别

前排将头枕水平、竖直、倾斜方向都调至其可调的中间位置；后排间隙评价需将头枕调整到中间和最低最后位置，高度评估需将头枕调整到最高和最低位置。

3.2 评估假人区别

前排静态评估使用的为H点测量装置（HPM）95th假人；后排考虑50th和95th假人。

3.3 评估方法区别

前排将H点测量装置（HPM）调整到设计定义的H点及躯干角度，然后安装头枕测量装置（HRMD）对座椅进行测量头枕高度和头后间隙，其规定区域是固定不变；后排需计算CP及IP点坐标，通过选择参数及公式计算，定义内容是变量。

3.4 评分区别

前排得分-1分到1分，不满足扣分，间隙和高度不互影响；后排得分0～1分，不扣分。只有有效高度满足要求的情况下，间隙才能得分，只有几何尺寸得分，非使用位置才能得分。

4、结论

结合以上分析，本文给出以下设计建议：

4.1 头枕档位设计一个档位

处于一个锁止档位间隙≤(△CPX)limit即可得分，高度满足≥770mm。

4.2 头枕布置位置

Research of automobile seat whiplash

Xiao Guang, Xu Kai, Wang Ying, Hong Guodong
（Chery Automobile Co., Ltd., Anhui Wuhu 241009）

Along with the regulation of all new car assessment continued increasing Front Seat Whiplash Assessment.E-NCAP evaluation system add Rear Seat Whiplash Assessment, as a bonus. This paper introduces the Whiplash specific requirements, combined with the Front Seat Whiplash, summarizes the difference and the Rear Seat Whiplash design suggestions.

Front /Rear Seat；Whiplash

U463.8

A

1671-7988(2015)04-40-03

肖光，工程师，就职于奇瑞汽车股份有限公司，从事汽车研发工作。