中国新车碰撞测试项目发展分析

2018-08-29王怀雨宋建锋

汽车实用技术 2018年15期

王怀雨，宋建锋

（天津职业师范大学汽车与交通学院，天津 300222）

前言

随着中国经济的不断发展，中国的汽车保有量呈现爆发式增长，随之而来的是交通事故的频繁发生，造成巨大的人员伤亡和经济损失。[1]汽车安全性能关乎乘员的生命财产安全，已经成为社会上重点关注并持续关注的热点问题。世界各个汽车强国通过制定新车测试规程，促使车企加大在汽车安全技术上的研发力度，使汽车安全性能得到提高、乘员人身安全得到最大限度保障。随着汽车应用环境以及技术条件的不断发展，汽车在质量、速度、舒适、操控等方面也持续变化，因此，新车评价规程作为汽车安全性能的标尺，同样需要持续更新，更加严格、更加全面，以期对新上市车型的安全性能达到更好的区分度。

1 C-NCAP测试项目简介

中国汽车技术研究中心在充分研究并借鉴欧洲新车评价规程（E-NCAP）发展经验的基础上，结合我国汽车法规标准制定经验、道路标准和交通状况，于2006年建立了中国新车评价规程（C-NCAP)。C-NCAP旨在我国建立高标准、公平和客观的车辆碰撞安全性能评价方法，以促进国内汽车安全技术的进步，追求更高的安全理念，达到从“零死亡”向“零伤亡”再向“零事故”的终极目标。[2]

包括总则：宗旨、管理机构和其它内容的简要介绍；运行管理方式：对车型选取、试验及之后的处理和其它活动进行规定；评价办法：对试验项目进行简单介绍并规定对应性能指标及评分方法；试验项目（包括乘员保护、行人保护和主动安全）：规定试验内容、方法和指标计算；附加试验和附件等构成。并对试验项目中每项试验进行评分，根据总分按星级评分标准对试验车辆进行星级评价。

2 C-NCAP更新变化概况

中国汽车技术研究中心每3年对《C-NCAP管理规划》进行一次更新，以便于对其不足之处进行更改、适应科技的进步和新的理念。历次修改变化如表1所示。

表1 C-NCAP更新比较

C-NCAP对于碰撞试验中三个重要元素：壁障、速度、假人的变化是慎重、较少改变的，大部分的调整在分值计算和权重部分。几乎每次更新都会有新增测试，并将新式车型（两门两座汽车和新能源汽车）和新型成熟技术（安全带提醒装置、电子稳定控制装置等）加入试验范围。运行管理条目的内容在每次版本更新时都会针对新增内容进行细节调整。

3 2018版C-NCAP与欧美NCAP被动测试对比分析

乘员保护部分在NCAP体系中占有重要地位，主要包括碰撞试验、低速后碰撞颈部保护试验（鞭打试验）。其中碰撞试验项目主要包括正面 100%重叠刚性壁障碰撞试验、正面40%重叠可变形壁障碰撞试验和侧面碰撞试验。在不同NCAP体系，这些碰撞试验测试项目的细节存在差异。

3.1 偏置正碰项目

在大多数正面碰撞中，车辆的正面仅有一部分遭到撞击并且被破坏，即两辆相撞的汽车存在偏置。而该试验再现的是两辆相同重量且均以50 km/h速度相向行驶的汽车发生碰撞时的场景，其碰撞产生的能量与 64km/h速度的汽车与壁障碰撞产生的能量相当，从而达到模拟的目的。不同NCAP体系中，偏置碰撞测试项目差异如表2所示。

表2 偏置正碰测试对比

表中美国的固定壁障质量与中、欧不同，但规程要求均是壁障不与地面产生相对位移，所以不同固定壁障质量对试验几乎没有影响。IIHS中25%偏置正碰试验用来还原车辆左前方与另一车辆或物体的比如一棵树或电线杆相撞。这种碰撞所造成的碰撞面积更小，由于碰撞物为树或电线杆等刚性圆柱物体，所造成的伤害可能更大，IIHS将其区别于40%偏置碰撞测试进行评分。另外，IIHS的25%偏置碰撞测试和侧面碰撞测试均是双侧检测，对驾驶位假人和乘员位假人分别进行评分。C-NCAP考虑到自身国情，在车辆后座放置女性假人，有不同于前排假人的评分标准。

3.2 全尺寸正碰项目

100%重叠正面刚性碰撞在现实生活中很少有案例，只有与墙壁正面相撞的案例才符合测试所模拟的情况。该试验项目重点测试的是车辆乘员舱整体结构刚度和安全带系统性能。不同NCAP体系中，全尺寸正碰碰撞测试项目差异如表3所示。

表3 全尺寸正碰测试对比

E-NCAP在2015年引入100%重叠刚性壁障碰撞试验。对E-NCAP来说，该试验对偏置可变形碰撞试验做出了补充。40%偏置碰撞的驾驶位测试的是男性假人，要求约束系统要有足够的刚度以便在64km/h的试验中约束男性假人；100%重叠碰撞试验的驾驶位测试的是女性假人，要求约束系统具有足够的顺应性以避免对体型较小的女性造成高减速力伤害。这两个测试相互补充，完善了驾驶位男、女性假人和前后排假人的综合测试。

3.3 侧碰项目

该测试项目再现的是汽车在路口缓慢前行时，被侧面高速行驶的汽车垂直相撞。重点检测 B 柱（车门之间）周围的车身结构、配备侧面碰撞或侧窗安全气帘性能。不同NCAP体系中，侧碰撞测试项目差异如表4所示。

表4 侧碰测试对比

在最近更新中，中国和欧洲将EuroSID II型假人更换为WorldSID型假人。与前者相比WorldSID型假人是世界男性平均身高而不是西方国家男性平均身高，并且提高了生物仿真性。

在早期版本中，中国和欧洲的移动壁障均为 950kg；在最新版的NCAP要求中，为提高汽车安全性能区分度，增加了移动壁障的质量。IIHS认为NHTSA仅测试普通汽车所造成的侧碰，并没有包含其它各类车型。为此IIHS设计出一个不同的壁障——典型的SUV或皮卡前端的高度和形状，这种移动壁障的质量和底盘离地高度均大于其它测试。除NHTSA外，其它测试均是壁障与汽车垂直相撞，而NHTSA是呈27°角碰撞。[6]NHTSA的测试根据速度的矢量合成，将车轮与车身设置呈27°夹角、提高速度，既能使移动壁障可变形面与汽车被撞面在碰撞时重合，也能模拟侧碰情景。

3.4 鞭打项目

这项试验模拟低速追尾事故，速度变化为16km/ h，大约相当于一辆固定车辆被同重量的车辆以32km/h的速度从后方撞击。不同NCAP体系中，鞭打测试项目差异如表5所示。

表5 鞭打测试对比

在低速追尾碰撞事故中，常常会发生颈部扭伤，虽然这种伤害很少会导致死亡，但这种快速和过度脊柱扭曲所引起的颈部扭伤不仅难以诊治，还会导致持续多年的长期疼痛和虚弱的症状。通过对头枕几何形状进行静态评估，了解头枕能否处于恰当的位置，以防止头部过度运动并提供有效的支持。动态滑车试验可表明座椅和头枕在常见碰撞情况下能否为头、颈部提供有效保护。由于减速滑车其固有的变异性较大，E-NCAP和C-NCAP官方不再接受减速滑车测试。

3.5 侧面柱碰项目

该测试再现的是驾驶员超速、弯道误判，或者在路面湿滑情况下由于打滑而对车辆失去控制时与路旁的树干、柱子等刚性物体发生碰撞。不同NCAP体系中，侧面柱碰撞测试项目差异如表6所示。

表6 侧面柱碰撞测试对比

C-NCAP没有将该项测试参与评分，是考虑到中国与欧美不同的国情：中国城市中的路灯和电线杆基本上被路肩和绿化带隔开，汽车很难与其相撞；欧美国家从20世纪初便开始电气化，设立路灯和电线杆时没有系统地进行规划，现在欧美国家城市中仍有相当部分的树、路灯、电线杆和道路之间缺乏有效的障碍与保护。

3.6 翻滚项目

仅美国有该项试验，根据静态稳定系数和动态试验——车顶强度测试进行评价，前者检测翻车概率；后者测试强度-重量比，保证翻车后仍有足够强度保护车内人员安全。

4 C-NCAP被动测试的发展变化

我国新车评价规程自2006年建立以来，极大推动了我国汽车安全技术的进步。C-NCAP不断进行更新，逐步增加测试内容、提高碰撞速度、壁障质量、改变伤害计算方式和评分比重，使高星评分获得更加困难，提高汽车安全性能的区分度，推动广大车企积极提高汽车安全技术水平。通过之前的对比分析，可以得到C-NCAP试验项目有以下的发展趋势。

4.1 重视女性

女性作为占据总人口数量一半的人群，她们的乘车安全必须得到足够的重视。[7]考虑到中国的人口数量及交通状况，一车多人是最常见的现象。C-NCAP最先在两个正面碰撞试验中增加后排女性假人，并在之后的更新版本中逐渐完善、提高评分比重。由加入女性假人到评分量化再到增加权重的规则更新，无一不体现对女性乘车安全标准的提高。

4.2 伤害评分全面化

在假人的伤害评分上由致死性（头部、胸部）到致残性（腿部）最后到后遗症（颈部），进行循序渐进的全面化覆盖。未来的伤害评分发展会是略调整伤害评价公式、伤害极限值，达到事故后乘员能恢复到健康身体状态的标准。

4.3 侧面碰撞移动壁障

根据SUV市场发展趋势分析，SUV作为一款多功能乘用车广受消费者欢迎，在中国所占汽车的市场份额逐年加大。[8]而根据IIHS侧碰试验可知，SUV前端的高度和形状是与普通乘用车不同，侧面碰撞所造成的破坏也随之不同。以IIHS侧碰为参考，结合自身侧面碰撞试验的经验，C-NCAP或制定一种兼顾的试验规范。