汽车被动安全性简析

汽车被动安全性简析
由于交通事故的频发，各大汽车公司和消费者均密切关注汽车的安全性能的提高。

通过积极研究汽车碰撞安全性，汽车被动安全性的理论内容，以及汽车评价方法与法规，为相关者提供一些理论依据，对提高汽车生产企业的产品质量和减轻交通事故中人员的伤亡都具有十分重要的意义。

标签：汽车；被动安全性；评价方法；法规
Abstract：Due to the frequent occurrence of traffic accidents，the major automobile companies and consumers are closely concerned about the improvement of the safety performance of vehicles. By actively studying the theoretical content of vehicle collision safety，vehicle passive safety，as well as the methods and regulations of automobile evaluation，this paper provides some theoretical basis for the relevant parties，which is of great significance to improve the product quality of automobile production enterprises and reduce the casualties in traffic accidents.
Keywords：automobile；passive safety；evaluation method；regulation
引言
汽車是给与人们出行最大方便的一种交通工具，越来越占据着重要地位。

尤其是在中国国民经济实力不断增长和人民生活水平显著提高的大背景下，更带动了汽车需求量的不断增加，促进我国的汽车行业快速增长。

然而却导致各种使人们的人身安全受到威胁的不良事件。

因而对于汽车安全性的研究成为学者学习、探讨的重点。

而在其中车辆的正面碰撞占据重中之重。

1 汽车被动安全性研究内容
汽车被动安全性是指汽车已经发生交通意外事故时，汽车内的有效约束设施能够对乘员进行有效保护的能力。

能够使乘员和行人不受到伤害或将伤害降到最低。

比如安全车身的研究与开发，使行驶的车辆能够提高车身的刚度。

并在此基础上使车身的吸能部件尽量地吸收能量，并且与安全座椅、安全气囊等乘员约束系统匹配。

其目的都是当交通事故发生时尽量最大可能的保护乘员安全性。

汽车被动安全性又称为“汽车碰撞安全性”[1]。

具体的汽车被动安全性研究内容如图1。

2汽车碰撞事故的特征
汽车与前面的障碍物来不及躲闪而发生的碰撞占汽车交通事故的主要部分。

由于汽车与障碍物的碰撞可以发生不同的事故形态，所以主要可分为前面碰撞、追尾碰撞和侧面的碰撞。

其中第一种碰撞与第二种碰撞较为常见。

虽然这种单车碰撞事故只是一辆车的碰撞事故，但是对于研究车辆的损伤和人员的损伤，还是
十分复杂的。

3 汽车正面碰撞安全性评价方法
法规和“新车评价程序”（new car assessment program，NCAP）是评价汽车的被动安全性的两种方法[2]。

其中法规是由政府相关部门制定和实施的，它对汽车被动安全性的要求较低，因而所有生产出来的车型在上市销售前都必须满足法规的要求。

而NCAP则是在法规的基础上，对汽车被动安全性的更高要求，对汽车质量的要求也更为严格。

3.1 汽车碰撞安全性法规
3.1.1 国外主要汽车碰撞安全法规
（1）美国联邦机动车安全法规（FMVSS）
最早开始关注于汽车在行驶时保证人员的安全的国家是美国[3]。

FMVSS法规对关于防止事故发生、碰撞时的伤害保护、碰撞后的保护和其他能提高汽车碰撞安全性的规则进行了明确规定，其中具体的测试方法和检测标准都有详细的规定。

（2）欧洲经济委员会标准（ECE）
主要涉及汽车的安全，环保及节能等范畴的是欧洲的汽车安全法规。

ECE 法规除了制定与实施了对于车辆正面与障碍物碰撞、侧面碰向障碍物、车身的抗撞强度及碰撞时能够及时制止火灾的发生等标准外，也对灯光、信号装置等这些指引系统做了较详细的规定，这也是对FMVSS法规的一种补充[4]。

3.1.2 国内主要汽车碰撞安全法规
我们国家的汽车安全标准有国家标准（GB）和中国汽车技术法规体系CMVDR （China Motor Vehicle Design Rule）。

2006年1月，我国颁布了GB20071.2006《汽车侧面碰撞乘员保护》和GB20072.2006《乘用车后碰撞燃油系统安全要求》两项强制性法规标准，并在2006年7月l日起强制实施。

2006年7月1日，这两项强制性的法规开始正式实施，没有达到这两项法规标准要求的汽车是不能上市销售的。

2007年12月1日，我国实施了《乘用车正面偏置碰撞的乘员保护》（GB/T20913-2007）法规[5]。

3.2 新车评价程序（NCAP）
评价程序对汽车碰撞试验的分类不一，其中按碰撞的角度分，可分为0°和
30°两种。

按故障壁的类型分类，有100%刚性故障壁碰撞和40%可变形故障壁两种。

100%刚性壁碰撞是指车身的整个前端与障碍物完全碰撞，巨大的冲击力和惯性力对乘员头部、胸部造成的伤害是十分严重的，后果不堪设想。

相对于100%正面碰撞，40%正面碰撞时车辆只有前端40%的宽度与障碍物进行碰撞，所以车身变形大。

从2006年7月2006版规则实施到2013年增加CRS（儿童乘员约束系统即儿童安全座椅）单品评价，以及到2015年增加行人保护新的碰撞形式＼假人＼壁障、主动安全装备的评估和电动车辆碰撞评价。

我国C-NCAP 的制定要切实地提高汽车的安全技术，保证车内乘员的人身安全。

这项新车评价程序给消费者提供了新上市的车辆具体的安全信息，使生产企业对汽车的安全标准加倍地重视，从而进一步提高车辆的安全性能。

NCAP和法规之间存在着比较大的差异。

对于法规来说是国家强制行的规定，上市销售的车型必须满足法规的要求才能上市销售给广大消费者。

而NCAP 虽然不是国家强制性的行为，但相对于法规就更为严格，直接评价一辆车是否能达到安全级别，给予消费者购车指导。

所以进行碰撞测试时，NCAP所要求的碰撞车速要比法规规定的测试车速要高。

这就意味着试验条件更为苛刻的是NCAP，因而更为严格地对安全性的评价，对于车辆行驶时的要求就更加严格，充分达到汽车安全性能。

所以世界上很多国家都积极开展NCAP的研究与测试，希望能够更便捷地找出评价汽车安全性能的方式，对于消费者来说也比较认可与接受经过NCAP试验发布优级别的汽车。

3.3 汽车正面碰撞安全性研究方法
汽车正面碰撞安全性的研究方法可以分为利用实际车辆进行真实的碰撞试验的方法和利用汽车模型输入计算机来进行模拟仿真的方法。

实车实验法非常直观准确地分析汽车碰撞安全性能。

而计算机仿真方法较实车法相比，虽计算上误差的存在，但经过有效地验证。

3.3.1 实车实验法
汽车整车碰撞试验可以直观地看出一款车辆是否达到安全性能的要求，其测试的数据是非常安全可靠的，所以各国的汽车安全测试中心都普遍采用这种方式来对汽车的安全性能进行评价。

实车碰撞试验是利用实际的车辆与障碍物进行正面碰撞、侧面碰撞以及不同角度的碰撞。

3.3.2 计算机模拟仿真法
对于汽车安全性能的评价，其中汽车实车碰撞试验是最有效的方法，并且精准可靠。

但是用昂贵的实际汽车进行碰撞，其成本十分大，并且由于工况和各种参数的变化，使得测试单一，不能一次性地通过改变参数或工况来测得所需的结果。

所以由于计算机的出现，利用计算机的强大功能，构建符合实车实际情况到汽车模型，并加以网格化分和各种条件约束，从而比较实际地用计算机模拟汽车的碰撞试验，从而摆脱实车试验的不足之处。

运用计算机模拟汽车碰撞试驗不仅能够对参数进行控制，还节约了成本，节省了时间。

4 结束语
随着人们对汽车安全性要求的不断提高，汽车生产者对汽车结构强度的要求越来越严格，了解和掌握如何提升汽车的安全性能至关重要。

参考文献：
[1]方言文.校车安全性评价体系研究[D].长安大学，2013.
[2]周娜娜.轿车正面偏置碰撞抗撞性研究[D].重庆交通大学，
2011，4.
[3]徐磊，杨秀丽.浅谈汽车碰撞试验[J].科技创新导报，2010（36）.
[4]张金换，杜汇良，马春生，等.汽车碰撞安全性设计[M].北京：清华大学出版社，2010.
[5]周熙盛.轿车偏置碰撞安全性及前纵梁耐撞性优化研究[D].湖南大学，2011.。