解读《汽车侧面柱碰撞的乘员保护》——访中国汽车技术研究中心有限公司首席专家孙振东

2019-04-12
3月25日,推荐性国家标准《汽车侧面柱碰撞的乘员保护》(GB/T37337-2019)由国家标准化管理委员批准发布,并于10月1日正式实施。该标准的推出将进一步提高和改善汽车侧面碰撞安全性,降低汽车交通事故中乘员的伤亡。本刊专访该标准负责制定单位——中国汽车技术研究中心有限公司首席专家孙振东,权威解读该标准。
孙振东

全文共计3508个字,读完需约6分钟


立标准 为安全


中国实际发生的交通事故中,单车事故侧滑而撞击大树、电线杆、指示牌立柱等物体,则属于侧面柱碰撞。据统计,在我国由于侧面碰撞事故而导致死亡的案例中有38%是因为乘员的头部撞到树或柱状物体而造成的。


所谓柱状物体,通常是指信号交通标志杆、灯杆、电话杆、电信杆、大树、消防栓、电线杆等圆柱形刚性物体。汽车发生侧滑时,往往与这些圆柱形刚性物体相撞导致汽车侧面直接撞击到障碍物上。


“这些障碍物的刚度往往较大,而碰撞接触面又较小,导致这些障碍物对车辆侧面局部的侵入量要比一般发生在道路交叉路口的两车侧面碰撞时的侵入量大,故而对车内乘员造成的伤害非常严重。”孙振东告诉记者,发生侧面柱撞时车辆侵入量大,意味着车内乘员可能没有足够的生存空间,将对车内乘员造成伤害。“其中,外部撞击物直接对车内乘员头部的撞击是最危险的,也是在侧面柱碰撞事故中比例较高的。”


侧面柱碰撞形态也较为复杂,不仅包括车辆侧向的平移运动,还有围绕碰撞界面和自身重心旋转运动。车体围绕自身重心旋转将导致碰撞路径发生偏转现象,因而侧面柱碰撞对乘员的伤害程度要高于一般的侧面碰撞,对乘员头部和胸部造成很大的伤害风险,对车体的局部考核也要严于一般的侧面碰撞。


为此,“我们有必要制定侧面柱碰撞的标准来提高车辆的安全性,对车内乘员进行必要的保护,这对于提高车辆的安全性和降低道路交通事故中的人员伤亡具有重要意义。同时,也要引导和促进汽车企业在车辆开发阶段,重视和考虑相关的安全结构设计。”孙振东指出。


三大技术要求

人车都要安全


《汽车侧面柱碰撞的乘员保护》的适用对象主要为M1类汽车,也就是我们通常所说的乘用车,在内容上主要包括两个方面,规定了汽车侧面柱碰撞的技术要求和试验方法。


据孙振东介绍,在技术要求上,主要涵盖了三个方面。


一是对车内安放的假人,在碰撞过程中和碰撞试验后的伤害指标有一个限值要求。例如,该标准要求假人头部的性能指标 HPC≤1000。


二是对车身安全,即车身和乘员舱能否提供生存空间提出明确要求。例如,该标准要求碰撞侧的车门不能与车体完全脱离,要提供一个完整的安全车身;非碰撞侧车门的门锁应锁紧,碰撞后应处于关闭但已经解锁的状态,便于车内乘员逃生与车外人员施救。 


三是对燃油供给系统的泄漏要求。“例如,在碰撞开始时到前五分钟内,燃油系统如果发生泄漏,其泄漏量不能大于142克;在随后的二十五分钟内,泄漏速度不大于每分钟28克。“发生侧面柱碰撞后,如果燃油系统泄漏,也会对车内和车外的人员财产造成一定的损失,应防止因为燃油系统泄漏而引发火灾的可能性。”孙振东解释。


试验方法核心

速度/形态/基准线 


《汽车侧面柱碰撞的乘员保护》试验方法主要包含三个方面内容。


一是碰撞速度,标准要求测试车辆要以32 ~33km/h的速度与刚性柱发生碰撞。碰撞速度为何选择这个区间?孙振东告诉记者:“发现可能发生碰撞时,多数车内的驾驶员会采取制动与转向等方面的措施,导致车辆可能发生侧滑,车辆侧面与柱状物体发生碰撞,通常侧面柱撞的速度不会太高。另一方面,也借鉴和参照了国际相关的技术法规,例如全球汽车技术法规GTR 14规定的侧面柱碰撞速度也是32 ~33km/h。”


二是碰撞形态,标准要求车辆纵向中心线与碰撞的刚性柱之间应形成75度±3度的碰撞角度。这个角度对应的就是上文提到的侧面柱碰撞特有的旋转工况轨迹,如图1所示


图1碰撞形态示意图


三是碰撞基准,标准要求当车辆与刚性柱发生碰撞时,刚性柱表面中心线与碰撞基准线平行,并且距离碰撞基准线的接触区域在25毫米以内,即碰撞偏差不能大于25毫米,如图2所示。


图2碰撞基准示意图


科学验证

是标准制定的基础


孙振东强调,科学验证是标准制定的基础。“在标准的制定过程中需要进行大量的验证实验,来验证我们的方法、指标限值是否科学,以及对不同车型的影响与分析,因此我们花费了很长的一段时间来做这方面工作。”


在该标准的制定和审查过程中,2014年12月22日,全国汽车标准化技术委员会汽车碰撞试验及碰撞防护分技术委员会(TC114/SC33)经国家标准委和工信部批复正式成立,为我国碰撞安全标准的制定和车辆安全技术的开发提供方向引领。此后,该标准制定的后续工作全部转移到TC114/SC33。


“为使该标准更加适应中国汽车产品的实际情况,符合中国国情,我们在技术内容上做了更深入地考虑和研究,包括碰撞试验方法及形态,以及大量碰撞试验验证等。”孙振东表示。


突出国情 博采众长


我国是汽车生产大国,但并不是汽车强国,汽车的整体技术水平与国际先进水平仍有差距。孙振东认为,立足中国国情,并借鉴国外有益经验,更有利于我国汽车碰撞安全水平的提升。这个理念在《汽车侧面柱碰撞的乘员保护》制定上体现得尤为明显。


据孙振东介绍,为了突出中国国情,起草组在标准研究制定过程中,就充分地研究和调查了有关中国的一些侧面柱碰撞事故的基本形态,并对发生碰撞事故的位置及角度都做了精心摸底。


值得一提的是,标准采用了世界侧面碰撞假人WorldSID 50th和欧洲侧面碰撞ES-2re假人可以二选其一的方案。


当前我国汽车企业主要是以欧洲侧面碰撞ES-2re假人为主来设计开发,但世界侧面碰撞假人又是未来技术发展的新趋势,并且目前在国际上也逐渐得到了认可和应用。“考虑到中国的实际应用情况,同时为了更好地促进和引导汽车企业开发更安全的产品,标准就采用了既继承了原来开发的基础又引进了先进评价技术的方案。”孙振东指出,而这也是标准与全球技术法规不尽相同的亮点。


标准实施 车企压力不大 


《汽车侧面柱碰撞的乘员保护》将于今年10月1日正式实施,尽管是推荐性国家标准,但在市场竞争压力逐渐增大的当下,能否满足标准要求已经成为体现企业竞争力的一大关键指标。


如今距离标准实施仅剩不到7个月时间,车企能否按时达标?


孙振东认为,该标准实施的主要目的是引导和促进企业提高车辆的安全性能,从目前市场表现及企业反馈来看,如果车辆能够在侧面有比较好的结构设计,以及采用了相应的乘员约束系统,应该能够符合标准的要求,车企面临的技术压力并不是很大。


但是,如果有的车企在开发和设计过程中没有考虑侧面柱碰撞的工况和形态,就需要在技术上的改进和提升方面继续努力。“主要是在车身侧面结构以及乘员约束系统方面,例如车辆与侧面气帘的匹配技术研发,再用心做一些结构上的改进,以加强侧面的安全性能。”孙振东建议。


与时俱进 制修订标准


汽车碰撞安全标准是检验或评价汽车碰撞安全性能的重要依据。截至目前,我国已经建立了正面碰撞、侧面碰撞及后碰撞三位一体的汽车碰撞安全国家强制性标准体系。我国还分别于2009年和2013年颁布了国家推荐性标准《汽车对行人的碰撞保护》和行业推荐性标准《汽车对行人的碰撞保护试验规程》,加强了对行人的碰撞保护。


《汽车侧面柱碰撞的乘员保护》的发布,对于我国汽车碰撞安全标准体系建设起到补充和完善作用。


截至目前,我国汽车碰撞安全标准实现了与国际接轨,技术水平与国际基本持平。孙振东强调,未来标准制修订要做到与时俱进。“要综合研究中国当前汽车保有量的车型分布以及发生事故的具体情况,结合中国实际的特点,研究和修订现有的汽车碰撞安全标准。”未来将开展《汽车侧面碰撞的乘员保护》《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》标准的升级预研工作,以进一步提升车辆碰撞的安全性。


此外,新能源汽车及智能网联汽车的快速发展也给汽车碰撞安全提出了新的挑战,“我们也要在这些方面进行跟进和完善,以应对新形势和新状况下对车内乘员保护的要求。”孙振东补充道。


标准发布只是万里长征的第一步。“中国标准化协会汽车分会将会对这个标准进行行业宣贯。我们后续也会按照中国标准化协会汽车分会安排,进行相应的企业宣贯工作。”孙振东最后说道。


*本文将刊登于《产品安全与召回》2019年4月刊——全解读栏目。

转自微信公众号:产品安全与召回


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