汽车给人们带来驾驶乐趣和交通便利的同时,交通事故伤亡给车辆安全研究人员带来严峻考验。为了减轻汽车碰撞事故对人类造成的危害,各国相继引入碰撞测试工况来引
汽车给人们带来驾驶乐趣和交通便利的同时,交通事故伤亡给车辆安全研究人员带来严峻考验。为了减轻汽车碰撞事故对人类造成的危害,各国相继引入碰撞测试工况来引导车辆被动安全性开发。
正面偏置碰撞作为各国法规准入测试、NCAP星级测评和保险安全等级测评中的常客,一直是整车厂碰撞安全开发中最难啃的骨头之一。下表列举的是全球范围内几种主流的偏置碰撞工况,在此仅以壁障类型、重叠率进行分类,不考虑碰撞速度、假人差异等。
ODB:车辆以64km/h(法规为56km/h)的速度撞击固定的、40%车宽重叠率、可变形的蜂窝铝壁障;结果评价重点考察假人损伤。该测试工况最早在1998年欧洲发布的ECE R94/01中被采用,目前其应用全球最广,常见于各国法规、NCAP测评和保险安全评价。
SOB:车辆以64km/h的速度撞击固定的、25%车宽重叠率、不可变形的刚性壁障;结果评价包括车辆结构、假人伤害、约束系统和假人运动3个维度。2012年IIHS(美国公路安全保险协会)最早采用该测试工况进行车辆安全性评价,2017年C-IASI(中国保险汽车安全指数)将该工况引入中国。
MPDB:车辆与可变形的蜂窝铝壁障各以50km/h的速度进行相向对撞,壁障与车辆重叠率为50%车宽;结果评价既要考察假人损伤,还要兼顾壁障车的运动变形响应。2020 Euro NCAP正式采用该工况进行新车评价,C-NCAP 2021版也预计将ODB替换为MPDB。
OMDB:可变形的蜂窝铝壁障以90km/h的速度、15°偏转、35%车宽重叠率撞击静止的被测试车辆,评价规程未正式发布。日产汽车进行了对比试验研究,乘员舱的各考核点侵入量OMDB工况为ODB工况的1.3 ~ 43倍不等[1],其摧残程度可见一斑。NHTSA(美国高速公路安全管理局)暂未明确何时将该工况引入U.S.NCAP评价。
从以上介绍可发现,中国车很有可能从2021年开始作为应试者将接受3种正面偏置碰撞测试。ODB工况在国内已有十几年的历史,各家整车厂都已经有相对成熟的技术应对方案;但SOB和MPDB作为国内近几年刚开始实施的工况,国内的整车厂的技术应对方案还处于早期摸索或起步阶段。攻城狮们又得为一套“万全”之策而绞尽脑子了……
竞争车型分析是车型开发的一门必须课,毕竟灵感往往就在那么一瞬间。首先我们来看看SOB工况,通过分析多款IIHS SOB满分车型,基本可将其车身结构设计归纳为以下几类,以下用到图片分别来源于IIHS官网和ECB(欧洲车身年会)宣讲资料。
憨厚实在型考生:“既然要我小重叠率撞击刚性壁障还要保证乘员舱完好无损,我只好将乘员舱强化到你无法撼动了。”
机灵俏皮型考生:“你要看我有多硬汉,我偏要偷偷躲闪过去。”当然此躲闪与主动安全的主动避撞还是有区别的。
典型正碰男:“偏置碰撞的测试都做了几十年了,不就是前舱吸能乘员舱抗住嘛!”因此各种增加前舱吸能的结构设计无奇不有。
接下来了解下MPDB工况,虽然还没有车型进行过官方MPDB测试,但欧洲ADAC实验室早在1993年就开始了车-车对撞试验研究[2],其在Euro NCAP MPDB试验规程发布前也进行过大量的车-壁障对撞研究,以下图片来自carhs培训资料。
大部分考生心声:“只顾自己就行”的习惯已经几十年了,现在居然还要考虑壁障的感受,好难!为实现均匀载荷分布真想在车头贴块大平板。
通过以上粗略的介绍,可看出两个新工况的车身应对方案也存交集:增加前舱外侧(25%车宽内)的碰撞承载结构,提升前端的吸能水平。你有发现上面提到的SOB卷三和MPDB模拟卷是同一位考生的杰作吗?接下来中国车为同时在几种正面偏置碰撞测试中都能取得满意成绩,其前舱载荷路径将朝着多路径、两侧外扩式的方向发展。
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