亲历汽车安全碰撞

汽车分为主动安全系统和被动安全系统，而对于被动安全系统的重要测试就是安全碰撞试验。记者有幸在3月份的某天目睹了一辆平头微型客车的有关安全气囊的安全碰撞试验：在400米长的牵引跑道上，汽车以25千米/小时的速度正面碰撞在180吨重的水泥混凝土壁上。“虽然整个正面碰撞过程不足2秒钟，但试验员光准备仪器就需要半天多的时间。”交通部公路交通试验场的王维主任在试验后表示。

　　-中国的碰撞标准和国外的不同

　　“国内目前没有规定，汽车一定要安装气囊。”交通部公路交通试验场的于树平副研究员解释说，“安装气囊是为了更有效地保护乘员的安全，特别是高速的汽车碰撞。”

　　汽车安全碰撞分为很多种，有正面、侧面、后面碰撞。于树平表示：目前国内只有0度角正面碰撞试验的法规，与美国(FMVSS208)和欧洲(ECER94)的法规相比，其评价指标相差不多，但更倾向于后者。

　　“国内的碰撞只有‘通过’和‘没有通过’之分，不存在星级标准。对于碰撞初速度的要求越高，说明法规越严格。”于树平解释道。美国高速公路交通安全管理局最早制定的NCAP(新车安全评价系统)标准和欧洲的NCAP，两者都比美国的联邦法规严格得多，比如碰撞速度从48-50Km/h提高到了56Km/h，而这一速度将再提高到66Km/h；目前我国的安全碰撞速度规定是48-50Km/h。

　　新车安全评价系统分为5星等级，主要依据乘员受严重伤害的概率，如果这个概率小于等于10%，则是五星级；如果概率大于等于46%，则是一星级。国际上通用的乘员受到严重伤害的标准使用的是AIS(简洁伤害指标)，AIS大于等于4(等于4是乘员头盖骨骨裂)即为严重伤害。目前我国汽车行业新产品管理体系中，对M1类乘用车(9座以下的载人车辆)要求按法规实施正面碰撞检测，且必须合格方能生产销售。

　　-主副驾位置都要有假人

　　于树平解释说：参加碰撞试验的汽车主副驾位置都要坐有假人，目前试验室使用的混合三代假人相比第二代增加了更多的传感器，并有60多个通道来采集试验数据。两个假人身上共有24个传感器，如果是做产品的开发试验，厂家为了得到更多的信息，传感器则更多，比如增加安全带和小腿的力传感器。一般的试验车辆通常有50个传感器之多。

　　此次试验的平头客车前保险杠位置装有碰撞触发器，在碰撞的一刹那，触发器触发车上的数据采集系统开始工作，即开始采集数据。车载数据采集装置由于其可以在没有外接电源的情况下记录数据，所以行业内称它为“黑匣子”。对于黑匣子的数据模式设定是最为复杂和耗时的。“如果黑匣子出了问题，试验数据采集不到，就没有试验结果，那试验就白做了，车子也就相当于白撞。”于树平表示。

　　-汽车在碰撞壁前7米的位置脱离牵引轨道

　　此次碰撞要求的车速是25km/h，属于产品开发试验。车子在400米的长直跑道上受到直流电机的牵引，逐渐把车速从0加速到25Km/h。为了保证车子在碰撞前处于自由速度状态，车子必须在碰撞壁前7米的位置脱离牵引轨道。于树平解释：在轨道7米位置处装有脱钩机构，用以脱离牵引车子的绳索和套钩，同时在轨道7米位置和碰撞壁之间，还装有光电车速测量装置，这主要用来记录车子在碰撞瞬间的车速。

　　此外，为了得到更多角度、更全面的数据，碰撞壁两侧和碰撞壁上部都装了高速摄影设备，每秒最高可以拍摄2000帧。“在一般的碰撞试验中，厂家要求得到更长时间的数据，所以就只设定在500帧/秒，这样就可以把拍摄时间延长到6秒钟，包括碰撞前和碰撞后的一些情况都可以得到真实的影像记录。”于树平表示。

　　“碰撞壁上的高速数字摄像设备不会在碰撞中受到影响。”试验室的工作人员为记者消除了疑虑。据了解，碰撞壁都是由水泥混凝土构成，重达180吨(欧洲标准是70吨)，而且为了增加碰撞强度把一半都深埋在了地下。试验室的人解释说：即使几十吨载重的卡车以40Km/h速度撞上去，它都不会动一动。

　　-一个试验室的投入相当于3个4S店

　　“目前交通部公路交通试验场已经进行了100多次安全碰撞试验，是国内第一家采用直流电机牵引技术的整车碰撞试验室。”王维主任说。直流电机相比其他牵引装置具有速度控制精度高、加速过程平稳的特点，而且可控性高。汽车安全碰撞试验室的投入是巨大的。由于汽车碰撞试验是一种破坏性、不可回复性的试验，所以要求仪器设备非常可靠和精确。另外，由于碰撞的危险性，一个碰撞试验室最小也要占地数万平方米，其中必须包括一个空旷的碰撞广场，以保证车速牵引、仪器摆放、人员安全等要求。

　　“若算上其他基础设施的投入，一个碰撞试验室的投资要超过5000万，相当于3个汽车4S店。”王维主任说，“目前除了正面碰撞，试验室的试验项目还包括侧面碰撞、角度碰撞、偏置碰撞、追尾碰撞、高速公路护栏碰撞、后防护架碰撞、气囊的各种误用试验及气囊碰撞开发试验等。”

　　-安全碰撞试验的12大步骤

　　1.准备碰撞抽检车辆。

　　2.清洗车辆，粘贴标条。贴标条的目的是为了更好地观察车身的变形，比如两个标条间的距离从碰撞前的1cm变成了碰撞后的0.8cm。

　　3.车况检查，主要是调节四轮定位，与发动机性能关系不大。由于汽车会在碰撞壁前7米的位置处于自由速度状态，如果四轮定位不好的话，车子容易跑偏；另外，在牵引加速过程中，车辆仅受一个正前方拉力，如前轮定位参数不正确及其他问题存在的话，会引起车辆方向不稳、阻力增加等，对试验结果和周围人的安全都会造成影响。

　　4.调整车辆内部参数以达到试验要求。调整前座椅，靠背位置调整到25度角，前后移动位置调整到中间位置；调整后排座椅，调到最后位置即可；车窗处于关闭状态；车门关闭但不锁止；放净油箱内的燃油，添加水到原质量的90%位置；制动液放光，补充水；挡位处于空挡位置。

　　5.准备仪器，主要是对假人进行标定。由于上次试验后或者其他因素，假人内部的参数可能失准，需要对其标定，比如皮肤弹性、传感器的灵敏度等。

　　6.安装车载假人和仪器，包括车前保险杠处的触发开关。汽车上的重要仪器主要是各种加速度和力的传感器。传感器除了安装在两个假人身上的24个外，还包括车身上的若干传感器，其主要是感触碰撞时车身XYZ方向上速度和力的变量。

　　7.在碰撞壁前准备高速摄像仪器。由于碰撞车辆是在400米的轨道处，而高速摄像设备是在轨道的另一头即碰撞壁前，其准备的时间和安装车载仪器是同步的。

　　8.封闭碰撞广场，试验员待命，进入倒计时。

　　9.牵引车辆，进行碰撞。汽车从被牵引到碰撞完毕，整个过程不过半分钟，而碰撞的一瞬间更是短暂，“几乎肉眼看清楚的同时就完毕了，很多人会听到一个很大的碰撞声。”

　　10.检查车门是否可以打开，各种油、液的洒漏。碰撞标准要求碰撞后汽车的每侧最少一个车门可以打开，便于逃生；检查各总成液体的泄漏量。

　　11.拍照留档，拆卸仪器设备，清理现场并进行数据分析。

　　12.整理试验报告，给出是否“通过”的结果；数据存档。

　　-试验中为什么使用假人

　　汽车实车碰撞试验的目的主要是检验碰撞过程中车子对乘员的保护能力。这种危险性的、破坏性的试验无法用真人来做。国外机构在解剖了大量尸体后，根据人体的动力与特性及各部位的质量大小等，制造了模拟型人(假人)。

　　假人在研究和试验中更具优势，可以在头部、胸部、腿部、颈部等处安装传感器，以利于数据的采集和分析。

　　国内目前碰撞法规定，试验车辆前排座椅上安放两个混合三型男性假人。两个假人是一样的，评价指标没有差别。除此之外，在“假人家族”里，还有女性假人和儿童假人。

　　-什么样的车是通过碰撞试验的

　　安全碰撞法规在2000年4月1日被列入40项强制检测项目中。CMVDR294《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》中规定，新车以48-50Km/h的速度与带有20mm木板的碰撞壁发生正面碰撞，车前排座椅放有混合三型男性假人2名，满足以下要求的车即可通过安全碰撞试验。(其中假人的头部性能指标是头部在3个方向上加速度值的综合反映；胸部性能指标主要是胸部受力后的压缩量，即变形量；大腿性能指标主要是指腿部轴向的受力。)

　　假人头部性能指标，HPC(HeadPerformanceCriteri-on)值应小于或等于1000；假人胸部性能指标，ThPc(Tho-raxPerformanceCriterion)值应小于或等于75mm；大腿性能指标FPC(FemurPerformanceCriterion)值应小于或等于10kN；在试验过程中，车门不能开启，前门的锁止系统不能发生锁止；试验后，若有门，则前排座椅至少有一个门能打开；若约束系统(安全带)出现锁止，则施60牛顿的力可以打开；碰撞后，燃油泄露率不得超过30g/min。

　　能够满足以上要求的试验车辆是合格的。