汽车试验：汽车侧面柱碰撞的乘员保护

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。

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实施。该标准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。

一、试验场地要求：

试验场地应足够大，足以容纳搭载试验车辆的台车及其他试验设备。车辆发生碰撞和移动区域的地面应水平、平整、干燥。


图：中国汽研试验场地

二、试验条件

若使用World SID50th假人， 侧碰撞时假人温度稳定在20.6℃~22.2℃；

若使用ES2-re假人，碰撞时假人温度稳定在18℃~26℃之间。

在车辆运动方向上，碰撞试验时碰撞基准线应对准刚性柱表面中心线。当车辆与刚性柱发生碰撞时，刚性柱表面中心线应控制在与碰撞基准线平行，且分别距离碰撞基准线25mm的两垂直平面形成的接触区域内。



试验车辆与刚性柱体第一次接触前的加速段，其加速度不得超过1.5m/s²。

规定1.5m/s²的加速度主要是因为车辆如果加速度过大，那么车辆的姿态在运行过程当中可能发生改变，假人的姿态有可能在加速度过大的过程当中会发生一些改变，这样会影响试验结果的稳定性和准确性。

三、试验速度与角度

在碰撞瞬间，车辆的碰撞速度应为(但对于车辆宽度不大于1.5m的车辆，可降低速度进行相应试验，其碰撞速度应为)，并且该速度至少在碰撞前0.5m内保持稳定，测量仪器的准确度为1%。如果试验在更高的碰撞速度下进行且车辆符合GB/T 37337-2019的技术要求，也认为合格。



四、碰撞角度

滑动或驱动车辆横向至刚性柱，当接触发生时，平行于车辆碰撞速度矢量的垂直面(下图)与车辆纵向中心线之间应形成75°±3°的碰撞角度。


五、试验车辆准备

燃油系统



排除燃油，注入油箱满容积时燃油质量90%的水，排除其它系统(制动系统、润滑系统、冷却系统)的液体，并对质量予以补偿。

随车工具及胎压



保持随车工具位于车上，调节胎压使其处于制造商规定的标准值，使车辆达到整备状态。

假人及配重块放置



在碰撞侧放上侧碰假人，并在行李箱位置放上136kg或额定货物和行李质量进行配重(较小值为准)，使车辆到达基准状态。

车辆到达实验室之后，第一步称它的整个质量，得出纵倾角和侧倾角。然后把车辆的状态调整到基准质量，那么这个时候呢会有另外的纵倾角和侧倾角。

这两组角度有了之后，拆下货物装上测量设备，如传感器、数采等，然后会有一个试验质量，那么在试验质量下有一个试验状态，现在状态下的一个纵倾角和侧倾角要保持在准备状态和基准状态之间。



纵倾角

连接左前或右前门槛上(可适用的)两个基准点的固定直线相对于水平面形成的角度。

侧倾角

连接位于车辆纵向中心两侧、车身前部或后部平面上(可适用的)两个基准点的固定直线相对于水平面形成的角度(图2)。

注：车辆处于整备状态、基准状态、试验状态时，分别测量并记录参考质量、纵倾角、侧倾角，使参数在规定范围内。

六、试验车辆调整

门窗调整：关闭碰撞侧车窗，关闭天窗；车门关闭但不锁止，有自动落锁功能的车辆，所有车门在碰撞前处于锁止状态。

方向盘调整：对于可调式方向盘，处于几何外形最高的位置。

挡位调整：自动挡车辆，变速杆处于空挡位置；手动挡车辆，变速杆处于二挡位置，驻车制动器处于制动状态。

脚踏板调整：任何可调踏板放置在靠近车辆前方最前位置处。

七、座椅调整

1、座椅附件调整

对于腰托、坐垫长度、腿部支撑、座椅扶手等舒适性调节，处于最低、缩回或未展开的位置。

座椅调节到最高最后位置，坐垫调节到中间角度，最后调整至最低位置。

头枕调节到制造商规定位置或最高位置。

其他前排座椅位置与假人乘坐位置保持一致。

2、座椅角度调整

对于World SID假人， 将座垫基准点调节到前后行程中间偏后20mm的位置，并以厂家设计靠背角或以三维H点装置的躯干基准线向后倾斜23±1°确定座椅靠背位置。

对于ES2-re假人，将座垫基准点调整到前后行程中间位置，并以厂家设计靠背角或以三维H点装置的躯干基准线向后倾斜25±1°确定座椅靠背位置。


注：按照程序规定安放假人， World SID假人和ES 2-re假人二选一。

八、技术要求

1、使用World SID 50th假人性能要求：

头部性能指标(HPC) 不大于1 000。

肩部性能指标：肩部侧向力峰值不大于3kN。

胸部性能指标：胸部肋骨变形不大于55mm。

腹部性能指标：腹部肋骨变形不大于65mm；下腰椎累计3ms合成加速度不大于75g。

骨盆性能指标：骨盆合力峰值不大于3.36kN。

使用ES2-re假人性能要求

头部性能指标(HPC) 不大于1000。

胸部性能指标：肋骨变形指标(RDC) 不大于44mm。

腹部性能指标：腹部合力峰值(APF) 不大于2.5kN的内力(或4.5kN的外力) 。

骨盆性能指标：耻骨结合点力峰值(PSPF) 不大于6kN。

2、碰撞后安全车身要求

碰撞侧



车门处于锁紧状态，车门不应与车体完全分离。

非碰撞侧



车门锁紧且处于解锁状态；锁体和锁扣处于连接状态；铰链零件与车辆处于连接状态；锁体与门铰链均不能从连接处拔出。

3、碰撞后燃油系统要求



车辆碰撞后的前5分钟内，燃油泄漏量不大于142g；

在随后的25分钟内，泄漏速度不大于28g/min。