宋 碩，田國紅

Song Shuo，Tian Guohong

（遼寧工業(yè)大學(xué) 汽車與交通工程學(xué)院，遼寧 錦州 121001）

0 引 言

汽車碰撞試驗最初是在戰(zhàn)爭時期為了研究特種車輛性能而開展，不僅試驗范圍小，而且試驗手段多且不統(tǒng)一。20世紀(jì)70年代，美國國家公路安全局建立了一個第三方碰撞檢測機(jī)構(gòu)，制定了統(tǒng)一的碰撞檢測標(biāo)準(zhǔn)，通過檢測可以降低車禍發(fā)生概率，這一方法很快被日本和歐洲各國采用。其中，低速碰撞是指車速低于15 km/h 時發(fā)生車輛碰撞。由于車速較低，撞擊對駕駛員和乘客損害較小，所以多數(shù)國家并沒有制定強制性低速碰撞標(biāo)準(zhǔn)。每年保險公司會花費大量資金為受損車輛進(jìn)行維修，通常保險公司會參照低速碰撞的評估結(jié)果調(diào)整各款車型的保險費用，利用保費價格優(yōu)勢引導(dǎo)消費者選擇具有較高防撞性能和較低維修成本的車輛。同時，汽車廠商通過優(yōu)化汽車結(jié)構(gòu)，改善低速時碰撞穩(wěn)定性，降低車輛碰撞后的維修成本，提高整車的性價比。

1 低速碰撞相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)

目前，F(xiàn)MVSS（Federal Motor Vehicle Safety Standards，美國聯(lián)邦機(jī)動車安全標(biāo)準(zhǔn)）PART 581保險杠試驗標(biāo)準(zhǔn)、ECE（Economic Commission of Europe，聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟(jì)委員會）R42汽車前、后端保護(hù)裝置標(biāo)準(zhǔn)、IIHS（Insurance Institute for Highway Safety，美國高速公路安全保險協(xié)會）保險杠測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以及RCAR （Research Council for Automobile Repairs，國際汽車維修研究理事會）保險杠低速碰撞測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)是世界上應(yīng)用較為廣泛的車輛低速碰撞評估系統(tǒng)[1]。其中，F(xiàn)MVSS PART 581 為美國強制性標(biāo)準(zhǔn)，適用于轎車；ECE R42 為非強制性標(biāo)準(zhǔn)，測試結(jié)果為各成員國提供參考，適用于Ml類車輛（座位數(shù)不超過9 座的客車）；IIHS、RCAR 測試由第三方機(jī)構(gòu)實施，測試結(jié)果直接影響車輛維修、保險等方面，對消費者購車具有一定參考價值。FMVSS PART 581 和ECE R42 是較早制定的低速碰撞標(biāo)準(zhǔn)，其他標(biāo)準(zhǔn)大都在二者基礎(chǔ)上進(jìn)行借鑒或改進(jìn)而成[2]。加拿大強制性標(biāo)準(zhǔn)CFVSS 215 保險杠低速碰撞標(biāo)準(zhǔn)參考FMVSS PART 581 制定，但對被測車輛的安全性能提出了更高要求。我國參考ECE R42 制定了低速碰撞評價標(biāo)準(zhǔn)GB 17354—1998《汽車前、后端保護(hù)裝置》。

1.1 FMVSS

在FMVSS PART 581 評價體系中，低速碰撞試驗要求如下：車輛在水平剛性路面停穩(wěn)，保持前輪回正，換擋桿處于空擋，松開駐車制動器，輪胎壓力為輪胎生產(chǎn)廠商規(guī)定值；此外，安裝有氣壓、水壓、液壓等懸掛裝置的車輛，測試中需保持汽車生產(chǎn)廠商要求的正常狀態(tài)；試驗車需去除拖車鉤、牌照及前照燈墊圈，以及與保險杠相連的牌照燈、霧燈及其他可取下的配件。試驗采用擺錘沖擊測試車輛，試驗規(guī)程包括縱向碰撞和車角碰撞[3]。

縱向碰撞包括4 個測試工況：對被測車輛前、后兩端各進(jìn)行兩次碰撞測試，碰撞速度均為4 km/h，前一次撞擊線高度為508 mm，后一次撞擊線高度為406.4～508 mm。進(jìn)行碰撞試驗時，碰撞器垂直于地面，撞擊線中點與前一次撞擊線中點間隔305 mm 以上，否則重新布置測試設(shè)備。每一次撞擊測試前，測試車輛對準(zhǔn)并接觸測試設(shè)備，但不移動撞擊器的位置，保持車輛的縱向平面與擺錘撞擊面及其延伸面垂直。每次碰撞測試至少相隔30 min。

車角碰撞中，當(dāng)撞擊線高度為508 mm時，碰撞器分別在車體前、后兩個車角各撞擊一次；當(dāng)撞擊線高度為406.4～508 mm時，碰撞器撞擊車體前、后另外兩個車角，碰撞速度均為2.5 km/h。試驗中碰撞器垂直于地面，測試車輛的縱向平面與擺錘撞擊面成60 °夾角[4]。每次碰撞測試至少相隔30 min。

碰撞試驗完成后，要求試驗車的燈光和信號設(shè)備仍能正常工作，尾門、發(fā)動機(jī)罩及前后車門均可正常開閉，車輛散熱和燃料供給系統(tǒng)仍能正常運轉(zhuǎn)，冷卻管路和燃油管路的密封性保持完好，排氣系統(tǒng)正常工作。汽車底盤的制動系統(tǒng)、懸掛系統(tǒng)、轉(zhuǎn)向系統(tǒng)和動力傳輸系統(tǒng)均保持完好并正常運行。除前保險杠及其固定裝置外，其他零件表面不應(yīng)脫落或變形（碰撞30 min 后進(jìn)行檢測）。除與測試車輛有關(guān)的部分之外，其他緊固件和連接件應(yīng)無損壞或松動。此外，壁障除碰撞頭之外，其他部分不能與測試車輛有接觸。

1.2 ECE汽車標(biāo)準(zhǔn)

歐洲經(jīng)濟(jì)委員會自20世紀(jì)60年代末開始制定汽車碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)，目前已經(jīng)建立起一套比較完善的碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)。ECE汽車標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)被大部分歐盟成員國認(rèn)可，并納入各自的標(biāo)準(zhǔn)體系中，此外，很多國家在制定低速碰撞標(biāo)準(zhǔn)時也會參照ECE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。ECE R42低速碰撞評價體系對于測試車輛和碰撞結(jié)果的要求與FMVSS標(biāo)準(zhǔn)類似：車輛在水平剛性路面停穩(wěn)，保持前輪回正，換擋桿處于空擋，松開駐車制動器，輪胎壓力為廠商規(guī)定值；此外，安裝有氣壓、水壓、液壓等懸掛裝置的車輛，測試中需保持汽車生產(chǎn)廠商要求的正常狀態(tài)[5]。

試驗規(guī)程包括縱向撞擊和車角撞擊。試驗采用擺錘沖擊，擺錘基準(zhǔn)高度為445 mm，擺錘質(zhì)量為測試車輛的整備質(zhì)量。縱向碰撞包括4個碰撞工況：兩個正前方和兩個正后方，速度均為4 km/h，在每個方向的兩次碰撞中，一次是在車輛整備質(zhì)量條件下進(jìn)行，另一次是在加載試驗條件下進(jìn)行，并且第一次碰撞未限制碰撞設(shè)備的位置，但第二次碰撞要求碰撞器中心面距離第一次碰撞中心位置應(yīng)大于300 mm。車角碰撞包括對一個前車角和一個后車角各進(jìn)行兩次碰撞，速度均為4 km/h，其中一次是在車輛空載狀態(tài)進(jìn)行，另一次是在車輛加載試驗狀態(tài)進(jìn)行。

1.3 IIHS低速碰撞標(biāo)準(zhǔn)

IIHS 是美國著名的車輛安全性能評估機(jī)構(gòu)，是一家由美國汽車保險協(xié)會發(fā)起成立的非營利性研究機(jī)構(gòu)。IIHS 主要關(guān)注如何預(yù)防汽車碰撞事故和降低汽車在事故中對人的傷害。IIHS 每年收集大量車輛碰撞事故數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，其試驗方法很獨特，每年對歐洲和美洲市場上車輛進(jìn)行系統(tǒng)性碰撞測試，據(jù)此評估車輛安全性等級，激勵汽車廠商重視汽車安全方面的研究。

碰撞測試要求傳動裝置處于空擋位置，松開駐車制動器，輪胎壓力為廠商規(guī)定值，所有盛裝液體的容器應(yīng)至少滿足容器制造商規(guī)定的最低容量，并將車牌號及前、后兩端固定架取下，將拖車掛鉤取下，除日間行車燈外，所有車燈、空調(diào)及音響設(shè)備均關(guān)閉，車窗打開，發(fā)動機(jī)罩、尾門和各車門均關(guān)閉但不鎖止，所有后座座位保持原位[6]。

IIHS低速碰撞評估系統(tǒng)共有4個測試工況：（1）測試車輛的縱向中心線與壁障垂直,車輛前保險杠以8 km/h速度撞擊壁障；（2）測試車輛的縱向中心線與壁障垂直，車輛后保險杠以8 km/h速度撞擊壁障；（3）壁障與測試車輛縱向中心線的角度為60 °，車輛右前部以8 km/h速度撞擊壁障；（4）壁障柱子與測試車輛后保險杠呈90 °角，車輛以8 km/h速度撞擊柱子[7]。前3個工況中壁障為鋼性墻，撞擊時壁障保持不動；第4個工況中壁障為立柱，立柱長122 cm、直徑18 cm、屈服應(yīng)力為345 MPa。IIHS會將試驗結(jié)果發(fā)布在其官方網(wǎng)站上。

1.4 RCAR低速碰撞標(biāo)準(zhǔn)

RCAR 創(chuàng)立于1972 年，通過與各大汽車廠商對話和合作，對車輛設(shè)計產(chǎn)生積極影響，從而提高車輛的安全性，降低車輛易損性和維修費用，幫助保險公司有效地控制成本[8-9]。RCAR保險杠碰撞測試分為靜態(tài)、動態(tài)兩種，其中靜態(tài)測試包括對前、后保險杠的幾何尺寸進(jìn)行測量，動態(tài)測試包括100%正面全寬碰撞、100%追尾全寬碰撞、正面40%偏置碰撞、尾部40%偏置碰撞4種工況[10]。

動態(tài)測試要求測試車輛換擋桿處于空擋位置，松開駐車制動器，車門窗關(guān)閉，轉(zhuǎn)向盤若能調(diào)節(jié)則調(diào)至中央位置，腳踏板處于標(biāo)準(zhǔn)位置，若可調(diào)節(jié)則置于中間位置，可調(diào)節(jié)頭枕置于最高位置，點火開關(guān)處于開狀態(tài)，但不啟動發(fā)動機(jī)，車輛質(zhì)量為整備質(zhì)量加上1個75 kg駕駛員假人。

正面40%偏置碰撞所用壁障為固定的剛性壁障，且高于車頭，測試車輛以15 km/h速度撞擊壁障，碰撞位置為駕駛員側(cè)40%處。尾部40%偏置碰撞所用壁障為質(zhì)量（1 400±5）kg臺車，其前部撞擊頭為剛性，測試車輛與臺車縱向呈10 °角，臺車以15 km/h速度撞擊車輛，碰撞位置為乘員側(cè)尾部40%處。100%正面全寬碰撞和100%追尾全寬碰撞所用壁障均為固定的保險杠壁障，其離地高度為（455±3）mm，壁障中心線與測試車輛中心線保持一致，車輛以10 km/h速度撞擊壁障[11]。

1.5 我國低速碰撞標(biāo)準(zhǔn)

GB 17354—1998參照ECE R42制定，其試驗規(guī)程和ECE R42 基本一致，包括縱向碰撞4 個工況和車角碰撞4個工況[12]。

碰撞測試時，車輛在水平剛性路面停穩(wěn)，保持前輪回正，換擋桿處于空擋，松開駐車制動器，輪胎壓力為廠商規(guī)定值；此外，安裝有氣壓、水壓、液壓等懸掛裝置的車輛，測試中需保持汽車生產(chǎn)廠商要求的正常狀態(tài)。

碰撞后，測試車輛需滿足以下要求：照明及信號設(shè)備仍正常工作，或經(jīng)過常規(guī)調(diào)整后符合規(guī)定要求；發(fā)動機(jī)罩、尾門和各車門均能夠正確開啟或關(guān)閉；碰撞過程中，汽車各門不能自動打開；燃油及冷卻系統(tǒng)不能出現(xiàn)任何泄漏或堵塞；汽車動力、排氣、懸掛、轉(zhuǎn)向、制動系統(tǒng)應(yīng)保持良好狀態(tài)或經(jīng)過調(diào)整后能夠正常工作。

2 結(jié)束語

隨著汽車低速碰撞標(biāo)準(zhǔn)的不斷完善，汽車廠商不斷優(yōu)化汽車安全技術(shù)，同時保險公司通過為每輛新車建立量化評估體系使保費更加精細(xì)化。通過借鑒國際上汽車可修復(fù)性、安全性、保險業(yè)等方面的先進(jìn)知識和經(jīng)驗，既促進(jìn)了我國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，又為我國消費者提升認(rèn)知和促進(jìn)汽車保險業(yè)發(fā)展提供指導(dǎo)。