汽车侧面碰撞法规的研究与分析

摘要：汽车侧面碰撞侧向撞击的安全法规是改善车辆碰撞安全性的关键，致力于提升车辆在侧向撞击情况下的耐撞性，从而降低潜在的人员伤亡风险。从我国首个侧撞规范的颁布开始，追溯至当前更为严格的2018版C-NCAP规程的实施，深入分析了车辆侧撞安全测试标准的发展趋势和实施情况。持续提升的趋势为车身侧面结构的吸能和传力设计带来了新的挑战，对车辆侧撞安全性能的提升产生了深远而积极的影响。该研究旨在为理解侧撞安全法规的演进和对车辆结构的设计提供全面的视角，以期为未来车辆安全性能的提升提供有益的参考和指导。关键词：碰撞；安全；标准法规；标准体系1国内外法规研究1.1国外法规目前，美国与欧洲两大地区都已针对车辆侧向碰撞制定了详尽的规范。在这方面，美国联邦汽车安全标准214（FMVSS214）明确了车辆应遵循的侧向碰撞测试标准，而欧洲则在1991年通过ECE的《侧面碰撞草案》，并于1995年通过ECER95的正式标准，为该地区的汽车行业奠定了安全基石。1996年，美国全国公路交通安全局（NHTSA）首次颁布了相关法规，依照FMVSS214的规定对车辆进行了全面的侧向碰撞测试。从2004年开始，中国启动了有关汽车侧面碰撞乘员保护的国家强制性标准的制定工作。自2006年7月1日起，这一标准对新型车型进行全面执行，对于在生产中的车型，执行延迟至标准发布后的36个月。为了进一步评估车辆碰撞安全性，各国纷纷引入新型汽车碰撞安全评估标准，如国家汽车评估计划（NCAP）。NCAP是由国家、保险公司、消费者组织和汽车俱乐部等联合倡议的，其评估标准中的碰撞速度通常高于法定要求，更加强调在极端碰撞条件下对车内乘员的损伤评估。从头部、胸部等关键部位的损伤为基准，NCAP对试验车的安全性进行了详尽分类，星级越多代表车型的碰撞安全性表现越卓越。这些NCAP测试数据不仅为消费者提供了明晰的购车指南，也成为汽车制造商研发与改进的重要参考依据。各汽车制造商都极为重视NCAP测试数据，将其视为提升车辆安全性能的关键数据之一，以确保在市场竞争中取得更为卓越的地位。1.2国内相关法规2006年7月1日，国内首次对车辆侧撞进行了规范，随着GB20071-2006《汽车侧面碰撞的乘员保护》规范的正式施行，国内对车辆侧撞技术的发展也随之步入了一个全新的发展时期。本规范的编制参考了欧洲ECER95，并根据国内实际情况制定了适合中国实际情况的车辆侧撞规范，尽管与国外先进的车辆侧撞规范相比尚有差距，但它的执行标志着中国车辆侧撞规范与国际先进水平接轨，具有重大意义。与欧美等发达国家相比，国内的汽车碰撞安全技术的发展起步较晚，直到1995年，国内才对新产品进行了相关规定［1］。1999年，国家发布了第一个规则——《关于正面碰撞乘员保护的设计规则》CMVDR。2002年，相关部门开始对车辆侧撞安全性调查，尽管目前尚无完善的侧撞法律制度，但有关的侧撞试验的成功实施，说明侧撞试验进展良好，与欧美等发达国家的差距逐渐缩小。安全性规范在提高机动车安全性方面起到了重要作用，但安全性规范是机动车安全性规范的“下限”，因此，在机动车安全性研究的基础上，相关部门制定出一套较高的评定规范，即NCAP（又称新机动车评定规范）。NCAP的目的，是帮助消费者更好地评价车辆的安全性，给每一款新车都打上一颗星星。欧洲各国相继出台了各自独立的新车评定流程，中国汽车技术研究院通过对国际NCAP标准进行了全面的调研与分析，并根据中国汽车标准、道路交通状况及车辆特性等特点，编制了C-NCAP标准。在C-NCAP上，汽车的撞击试验结果以“★”为标志，一共有五颗星，星越高，则说明汽车的撞击安全性越高。五星指乘客受到重伤的概率低于10%；四星指乘客受伤的概率在11%～20%之间；三星指乘客受伤的概率在21%～35%；二星指的是36%～45%的概率，乘客受到重伤；一星则是指乘客受到重伤的概率大于或等于46%。NCAP在每一项指标上都有着极高的要求，也正因为如此，它才能让人信服。2汽车侧面碰撞法规C-NCAP2018版分析随着中国车辆技术研究的演进，相关法规体系正在逐渐完善。始于2006年的C-NCAP至2018年的正式发布，标志着中国车辆技术研究逐渐趋向国际标准的前沿。近年来，中国政府对汽车安全的关注持续增强，通过法规和评价体系的不断完善，积极推动汽车制造业向更安全、更環保的方向迈进。基于中国汽车研究院最新公布的CNCAP标准，2018年版较2015年版发生了重要调整，突显了中国在车辆碰撞安全领域的持续追求。这一更新的标准不仅关注传统车辆碰撞安全性能，更将视野扩展至行人保护、主动安全以及电动车的电安全等领域，体现了对新技术创新的高度关切。在信息传递方面，2018版CNCAP对座椅上的气囊和座椅上的安全带提示等加分项进行了精心调整，旨在提升汽车乘员的整体安全水平。对侧向碰撞的重量、接触面积以及冲击测试速率等因素进行了深入考虑，以确保评价体系更符合实际交通场景。此外，对不同评价项目的权重和分数设置更为灵活，使评价结果更具区分性和准确性。2018版C-NCAP在车辆侧撞安全测试方面经历了显著调整，涉及台车重量的调整和防撞横梁转速的加大，全面提升了对车身与底板之间能量吸收与传递结构的要求。这一综合性调整旨在适应日益复杂的交通环境和不断更新的汽车技术，为中国汽车工业迈向更高水平的安全标准奠定了坚实的基础。3汽车侧面碰撞试验研究方向在不断完善相关规范的前提下，为确保汽车与乘客的人身安全，对相关规范的制定与完善显得尤为重要。综合考虑国内外关于侧面碰撞试验的情况，未来的研究方向主要包括侧面碰撞事故分析、当前车辆的前端几何形状和刚度研究、整车侧面碰撞试验的结果。3.1侧面碰撞事故分析侧面碰撞事故分析涵盖了对已发生事故进行统计分析的多个方面。这包括事故中车辆类型的统计（车对车、车对固定物的碰撞）、车对固定物的碰撞事故中被撞物体的种类统计、碰撞侧和非碰撞侧乘员损伤程度的统计、速度分布的统计等［2］。详细的统计分析将为未来的试验设计提供重要依据。3.2车辆前端几何形状和刚度的研究为了获得可变形运动墙的动力性能，必须对现有汽车前部结构及刚性进行深入分析。通过对车身重量的统计，得到了车身重量的基准值。采用对汽车前部几何尺寸的加权平均，得到中间隔板外形尺寸的参考量。同时，对汽车前侧刚性进行了详细分析，得到了汽车后侧刚性的基准。3.3整车侧面碰撞试验为验证试验和仿真结果的准确性，进行整车侧面碰撞试验是必要的。在此基础上，展开汽车侧向撞击与无侧向撞击下的假人反应、前后两个座位上的假人反应、撞击倾斜角度对假人反应的研究，还包括EuroSID1、ES2、SID等多种测试假人反应的对比研究。这一系列试验将为进一步提升汽车侧面碰撞安全性提供重要数据支持。4结语通过对汽车侧撞法规的综述，本文详细介绍了侧撞法规的演进历程，深入剖析了NCAP的相关法规，并对2018版C-NCAP侧撞测试标准进行了阐释。这一综合性研究为未来关于侧撞安全性能的深入探讨奠定了坚实基础。依据美国和欧洲的法规标准，汽车侧撞测试已经成为评估车辆安全性能的重要指标之一。我国也积极响应，通过逐步完善相关规范，加强汽车侧撞测试的研究，以提高车辆在侧撞情况下的安全性。此外，通过国际先进的NCAP测试标准，中国在侧撞法规领域取得了显著进展，这在全球汽车安全领域的发展中具有积极示范作用。在侧撞事故分析方面，从事故类型到乘员伤害程度都进行了系统统计，为未来试验设计提供了有力支持。对车辆前端几何形状和刚度的研究则为深化对汽车结构的认识提供了实用数据，为改善汽车设计提供了技术支持。在整车侧面碰撞试验中，为验证试验和仿真结果的准确性，开展了一系列全面的研究。通过考察汽车侧向撞击与无侧向撞击下的假人反应、不同座位上的假人反应以及撞击倾斜角度对假人反应的影响，得出更全面的结论。这些研究成果对提升汽车侧面碰撞安全性能具有积极的