汽車發(fā)明百年以來,一次次的改變與進步,讓我們今天的汽車更加舒適、安全、高效、快捷,使其成為人們生活中不可或缺的必需品。
在汽車的發(fā)展進程中,車輛在行駛中發(fā)生的一次次血淋淋的事故,推動著汽車安全技術(shù)的進步,從車身結(jié)構(gòu)到被動安全裝置,再發(fā)展到現(xiàn)如今的主動安全裝置,進而衍生出自動駕駛輔助系統(tǒng)。安全,已經(jīng)成為汽車行業(yè)中最重要的技術(shù)領(lǐng)域。
碰撞試驗,是通過一次次實驗所得出的數(shù)據(jù)進行分析和研究,并以此為依據(jù)不斷改進車輛結(jié)構(gòu)、外觀的合理性,比如,檢驗安全帶、氣囊的可靠性,來確保包括行人、車輛駕駛員、車輛乘員等在內(nèi)所有交通參與者的人身安全。
碰撞試驗總體分為車輛研發(fā)過程中生產(chǎn)廠家的自主行為和新車進入市場前的第三方機構(gòu)行為。前者更傾向于研發(fā)過程中對結(jié)構(gòu)設(shè)計在安全方面的實驗,根據(jù)實驗結(jié)果對車輛結(jié)構(gòu)進行調(diào)整或修改;而后者則是新車進入市場后的質(zhì)量檢驗和評測。
我們常見的是后者的碰撞試驗,這就不得不提到NCAP(New Car Assessment Program)新車評價程序。
NCAP(New Car Assessment
Program)新車評價程序最早起源于美國,在1978年US-NCAP提出5星評價方法,通過車輛正面碰撞來評判汽車對車內(nèi)乘員的保護性能。
全球NCAP評價程序還包括A-NCAP(澳大利亞)、Euro-NCAP(歐洲)、IIHS(美國保險組織)、C-NCAP(中國)、J-NCAP(日本)、K-NCAP(韓國)、LATIN-NCAP(拉丁美洲)、ASEAN-NCAP(東南亞)。在所有的NCAP機構(gòu)中,Euro-NCAP歐洲影響力較大。它創(chuàng)始于1997年,其核心成員單位包括全德汽車俱樂部(ADAC)、德國運輸部、英國運輸部、英國FIA基金會等。
試驗方法看起來比較簡單,只要保證試驗車輛以一定的速度撞擊壁障便可以了(廠方可以要求以高于國標的速度撞擊,只要檢測指標滿足要求,同樣認為該車合格;廠方也可以要求以更低的速度撞擊,不過只能作為安全帶和安全氣囊的匹配試驗)。
不過該試驗對試驗場地和設(shè)施的要求非常嚴格,試驗車輛的準備工作也非常嚴謹復(fù)雜。首先,試驗場地應(yīng)足夠大,以容納跑道、壁障等試驗設(shè)施,并且必須保證壁障前至少5m的跑道水平光滑。
其次,作為主要試驗設(shè)施的剛性碰撞壁障,其實就是一個鋼筋混凝土制成的水泥墩子,其長、寬、高和總質(zhì)量都有明確規(guī)定:前部寬度不小于3m,高度不小于1.5m,厚度應(yīng)保證其質(zhì)量不低于70噸。剛性壁障的前表面必須平整并且與地面垂直,就像一面墻一樣,并要覆以2cm厚的膠合板。其它設(shè)施如燈光、高速攝像機等也有相當嚴格的要求。
車輛準備是一項非常細膩并且十分重要的工作。首先試驗車輛應(yīng)能反映出該系列產(chǎn)品的特征,應(yīng)包括正常安裝的所有裝備,并處于正常運行狀態(tài),一些零部件可以被等質(zhì)量代替,但不得對測量結(jié)果造成影響。
其次,試驗車輛質(zhì)量應(yīng)是整備質(zhì)量,燃油箱應(yīng)注入90%油箱容積的水,所有其它系統(tǒng)(制動系、冷卻系等)應(yīng)排空,排除液體的質(zhì)量應(yīng)予以補償。
最后,對乘員艙進行相當嚴格的調(diào)整:轉(zhuǎn)向盤應(yīng)處于中間位置,在加速過程結(jié)束時,轉(zhuǎn)向盤處于自由狀態(tài),且處于制造廠規(guī)定的車輛直線行駛時的位置;車窗玻璃應(yīng)處于關(guān)閉位置,為便于測量,經(jīng)廠商同意,車窗玻璃也可以打開,但是必須保證操控手柄處于車窗關(guān)閉時的位置(手搖式車窗);變速桿應(yīng)處于空擋位置;踏板應(yīng)處于正常的放松位置;車門應(yīng)關(guān)閉但不鎖止;如果裝有活動車頂或可拆卸車頂,應(yīng)處于關(guān)閉狀態(tài),為方便測量,經(jīng)制造廠同意可以打開;遮陽板應(yīng)處于收起狀態(tài);后視鏡應(yīng)處于正常使用位置;前后扶手應(yīng)處于放下的狀態(tài);高度可調(diào)的頭枕應(yīng)處于最高位置;座椅必須按照規(guī)定進行調(diào)節(jié)。
車輛準備工作做好后,便開始放置假人及相應(yīng)的信號采集設(shè)備。一切準備就緒,便可以發(fā)車。對車輛的行駛狀態(tài)也有明確規(guī)定:車輛不得靠自身動力驅(qū)動,在碰撞瞬間,車輛不應(yīng)再受到任何附加轉(zhuǎn)向或驅(qū)動裝置的作用,車輛到達壁障的路線在橫向任一方向偏離理論軌跡均不得超過15cm。
現(xiàn)在國內(nèi)一般采用電機驅(qū)動,由鋼絲繩帶動車輛加速,在碰撞前脫鉤,車輛自由撞擊壁障,脫鉤時的速度即為撞擊速度,保證48~50km/h。當然,如果廠家要求在更高的速度下撞擊,并且碰撞結(jié)果滿足要求,也認為試驗合格。撞擊結(jié)束后,便開始對前排座椅假人進行測量以及對車輛進行測量。
NCAP的星級包括成人保護、兒童保護、行人保護三部分。根據(jù)C-NCAP2012規(guī)程,成人保護一項得分在52分(含52)以上的可獲5星,44(含44)~52分(不含52)的可獲4星,36(含36)~44分(不含44)的可獲3星……實際的星級評定并不是完全按分數(shù)換算的,比如某車型雖然總體得分較低,但假人沒有受致命傷,其星級可以上浮。同理,某車型雖然分數(shù)不算低,但假人受到了致命創(chuàng)傷,其星級可能會下浮。
我們不得不承認,碰撞試驗不可能與實際事故中的情況相同,然而所有汽車工程師都在努力讓實驗更加貼近實際狀況,以求獲得更貼近實際的實驗數(shù)據(jù)和結(jié)果,為制造出更加安全的車輛而努力。
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