现代汽车安全技术-1-4

5.1概述究竟什么是NCAP?虽然很多国家都制定了汽车安全法规，但是这些安全法规仅是这些国家或者区域对汽车产品安全性的最低要求。于是就诞生了NCAP(NewCarAssessmentProgram)这一行业规程，即中文的新车测试规程。各国的测试机构对新车做各种不同的碰撞试验，以检查汽车内驾驶员以及乘客在碰撞时所受伤害的程度，并予以评分。图5-1-1为100%正面碰撞试验。也就是说，在大部分国家新车测试规程(NCAP)是行业自行定的一系列标准，要求定期将企业送来或者市场上出现的新车进行碰撞试验，它规定的实车碰撞速度往往比政府制定的安全法规的碰撞速度要高，从而在更严重的碰撞环境下评价车内乘员的伤害程度，根据头部、胸部、腿部等主要部位的伤害程度将试验车的安全性进行分级。上一页下一页返回5.1概述图5-1-2为40%正面碰撞试验。尽管NCAP不是国家强制的，但由于它的代表性广泛、直接面向消费者公布试验结果等特性，受到了消费者和各大汽车企业的重视。汽车制造商会把它作为汽车开发的重要评估依据，在NCAP试验取得良好成绩的厂家，也将试验结果作为产品推广的宣传内容。图5-1-3为侧面碰撞试验。NCAP最早出现在美国，1978年美国国家高速公路交通安全管理局(NHTSA)开始对国内常见车型进行碰撞测试，其方法是让测试汽车以35mph(56m/s)的速度正面撞向一个固定障壁。结果随后被公布供消费者参考，并作为国际新车评估组织(NCAP)在美国地区获得的信息。可以说，今天乘用车的设计比以前更经得住碰撞，很大程度上要归功于这一测试。图5-1-4为碰撞试验中的假人。上一页下一页返回5.1概述随后，欧洲和日本等国都制定了相关的新车评价规程，比如说日本的JNCAP、澳大利亚的ANCAP、中国的C-NCAP、美国的IIHS等。由于每个国家汽车生产水平及道路水平的差异，各国的新车评估标准会有所差异，目前欧洲的NCAP最具影响力和代表性。那么其他地区的新车碰撞所包含的项目和特点是什么呢?我国的C-NCAP的碰撞标准究竟是怎样的呢?后面会作详细的介绍。上一页返回5.2欧洲新车安全评价体系5.2.1机构E-NCAP是欧洲新车安全评鉴协会，制定新车安全评鉴规程并完成测试。该协会是目前汽车行业最具权威的安全测试机构，创始于1997年，由欧洲五个国家的政府倡导而生，是结合欧盟组织、专业学者及高科技工程技师所成立的专业安全评鉴组织。E-NCAP不依附于任何汽车公司，所需经费由欧盟提供，不定期对已上市的新车和进口车进行碰撞试验，每年都会组织几次测试。根据欧洲法律，任何新车型在出售之前都要经过某些特定的安全测试才能投放市场。但是法律也提供了行车安全标准的最低限度，其目的就在于E-NCAP组织鼓励汽车公司的汽车能够达到并超过这些最低限度的安全标准。图5-2-1为该机构标志。下一页返回5.2欧洲新车安全评价体系5.2.2评分项目正面40%碰撞试验:碰撞速度为64km/h，据车辆正前方偏置40。侧面碰撞试验:移动壁障行驶方向与试验车辆垂直，移动壁障中心线对准试验车辆R点，碰撞速度为50km/h。侧面柱碰撞试验:车辆以29km/h的速度侧面撞向刚性柱。行人保护试验:碰撞速度为40km/h。碰撞测试成绩则有星级(★)标示，共有5个星级，星级越高表示该车的碰撞安全性能越好。行人保护测试结果划分为四个等级:★★★★分数为28~36分，★★★分数为19~27分，★★分数为10~18分，★分数为1~9分。1.欧洲Euro-NCAP前部偏移碰撞如图5-2-2所示，速度:64km/h;上一页下一页返回5.2欧洲新车安全评价体系障碍:蜂房结构的可变形铝制障碍(MDB=MovingDeformableBarrier);覆盖面:40%;人体模型:驾驶员和副驾驶员，汽车后座有坐在由制造商提供的儿童座椅中的1岁半和3岁儿童;鉴定:人体模型的测量值(方向盘嵌入程度，踏板)。2.欧洲Euro-NCAP侧面碰撞如图5-2-3所示，速度:50km/h;障碍:在重950kg的车上，放置宽1.5米，蜂房结构的可变形铝制障碍;覆盖面:最理想位置为驾驶员侧车门;上一页下一页返回5.2欧洲新车安全评价体系人体模型:驾驶员，汽车后座有坐在由制造商提供的儿童座椅中的1岁半和3岁儿童;鉴定:人体模型的测量值。3.欧洲Euro-NCAP撞柱碰撞如图5-2-4所示，速度:29km/h;障碍:当做固定障碍物的可见钢柱;覆盖面:侧面撞击点和驾驶员头部等高;人体模型:驾驶员;鉴定:人体模型的测量值。4.欧洲Euro-NCAP行人保护如图5-2-5所示，速度:40km/h;障碍:无;上一页下一页返回5.2欧洲新车安全评价体系覆盖面:无人体模型:驾驶员，汽车后座有坐在由制造商提供的儿童座椅中的1岁半和3岁儿童;鉴定:人体模型各部位独立测量的测量值。上一页返回5.3中国新车安全评价体系5.3.1机构与碰撞标准中国汽车技术研究中心是中国汽车碰撞的综合性汽车科研机构。C-NCAP要求对一种车型进行车辆速度50km/h与刚性固定壁障100%重叠率的正面碰撞、车辆速度64km/h对可变形壁障40%重叠率的正面偏置碰撞、可变形移动壁障速度50km/h与车辆的侧面碰撞等三种碰撞试验，根据试验数据计算各项试验得分和总分，由总分多少确定星级。评分规则非常细致严格，最高得分为51分，星级最低为1星级，最高为5星级。下一页返回5.3中国新车安全评价体系5.3.2C-NCAP碰撞测试工作流程C-NCAP管理中心有三个分支机构:1.综合事务部工作流程:确定候选车型→企业车型信息反馈(企业评价申请、批准申请)→确定年度评测车型→购车→确定试验日期→试验实施通知→企业提供试验车辆基本参数表。2.试验评价部试验准备→试验实施(企业、媒体监督试验)→试验报告结果评分(结果鉴定)。3.信息媒体部结果发布→媒体宣传→异议处理。上一页下一页返回5.3中国新车安全评价体系5.3.3C-NCAP碰撞测试项目与得分满分是51分。①正面100%重叠刚性壁障碰撞试验(50km/h)，满分16分。②正面40%重叠可变形壁障碰撞试验(56km/h)，满分16分。③可变形壁障侧面碰撞试验(50km/h)，满分16分。④两个加分项:安全带提醒装置(满分2分)及侧面安全气囊和气帘(1分)。⑤碰撞星级共划分6个等级:5+级、5级、4级、3级、2级、1级。⑥各等级对应分数分别是:≥50分5+、≥45且<50分5级、≥40且<45分4级≥30且<40分3级、>15且<30分2级、<15分1级。上一页下一页返回5.3中国新车安全评价体系5.3.4C-NCAP碰撞测评范围的车型与划分C-NCAP碰撞评测主要针对乘用车(M1类)，并且是近两年内新上市且销量排名前列的车型。(1)小型乘用车—车长小于4m，包括小型MPV。(2)A类乘用车—两厢式乘用车及长度小于等于4.5m，或排量不大于1.6L的三厢式乘用车。(3)B类乘用车—长度大于4.5m且排量大于1.6L的乘用车。(4)多功能乘用车—MPV(座椅多于2排)。(5)运动型乘用车—SUV。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系5.4.1世界主要汽车安全技术法规简介世界上主要的汽车法规有美国汽车法规、欧洲汽车法规、日本汽车法规，三者形成了三大汽车法规体系。此外加拿大、澳大利亚、沙特阿拉伯、南非、中国香港、新加坡等国家和地区也都有自己的汽车法规。但这些法规基本上都参照美国或欧洲法规再结合本国具体情况制定的。各国主要技术法规见表5-4-1所示。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系5.4.2美国联邦机动车安全法规(FMVSS)FMVSS(FederalofMotorVehicleSafetyStandard)是依据1966年9月9日制定的国家交通及汽车安全法由国家联邦运输部国家公路交通安全局(NHTSA)组织制定的，法规是以减少汽车交通事故及减轻事故过程中乘员的伤害程度为目的，以联邦机动车安全标准的技术内容为核心的十分完善的体系。美国联邦机动车安全标准(FMVSS)是美国汽车技术法规的核心内容。FMVSS由美国运输部(DOT)所属的美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)根据美国《国家交通及机动车安全法》负责制定实施。它们被收录在美国联邦法规集第49篇第571章。任何车辆或装备部件如果与FMVSS不符合，不得以销售为目的生产，不得销售或引入美国商业系统。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系美国对汽车安全采取的是“自我认证”制度，即制造商先对产品是否满足FMVSS进行自我申报，政府实施事后监督的认证制度。只要制造商自我证实汽车产品完全符合适用FMVSS的最低性能要求，就可在产品上加贴符合法规要求的标签或标志，该产品可以不经检验而进入美国市场。NHTSA可随时在制造商不知情的情况下对市场中销售的产品进行抽查，也有权调验厂家的鉴定实验室数据和其他证据资料。如果抽查发现不符合FMVSS要求，将向制造商通报，责令其在限期内修正，并要求制造商召回。同时，根据美国《国家交通及机动车安全法》规定，最高可处以1500万美元罚款的民事处罚。对造成人员死亡或严重身体伤害的机动车或装备安全缺陷隐瞒不报，或制造虚假报告的制造商将追究刑事责任，最高处罚为巧年有期徒刑。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系近年来，由于对美国认证制度了解不足，没有掌握汽车的安全技术法规，而导致汽车产品出口受阻的情况时有发生。例如2007年年初，NHTSA做出裁决，禁止从中国进口的18900个胎侧标志不全的斜交轮胎在美国市场使用。该批轮胎经鉴定性能符合要求，但按照FMVSS119号标准规定，在美国使用的每条轮胎必须在两边胎侧标明轮胎额定负荷及相应的充气内压，而涉案轮胎恰恰没有达到上述要求，因此被判定为存在不符合项，最终导致退货，使生产企业蒙受重大损失。5.4.2.1FMVSS制修订情况最新版本FMVSS法规共计60项，五个版块:一、主动安:FMVSS100系列;二、被动安全:FMVSS200系列;三、防止火灾:FMVSS300系列;四、附属设施:FMVSS400系列;五、低速车辆:FMVSS500系列。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系5.4.2.2FMVSS标准介绍1.主动安全FMVSS100系列旨在碰撞前设法避免车辆发生交通事故，即汽车的主动安全，共计28项。主要有:控制器和显示器:目的是保证机动车控制器和显示器的易接近性和可见性，减少因驾驶员注意力分散，错误操纵而引起的安全事故。变速器换挡标顺序起动机互锁和变速器制动效能:目的是减少换挡差错、减少运行时起动机与车辆啮合的可能性，并在车速低于40km/h(25mph时提供辅助制动。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系风窗玻璃除霜除雾系统:规定了对风窗玻璃除霜和除雾系统的要求。风窗玻璃雨刮系统和洗涤系统:规定了风窗玻璃雨刮和洗涤系统的要求。液压和电气制动系统:目的是保证正常情况和紧急情况下制动的安全性能。制动软管:规定了对制动软管和软管接头的标识及其性能要求。目的在于减轻制动系统失效造成的死亡和伤害程度。灯具、反射装置和辅助设备:目的是通过提供足够的道路照明，增强公共道路上机动车辆的显著性，以使它们在任何时候都能被感知到并认识其信号含义，以减少交通事故中的死亡和受伤。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系新充气轮胎:规定了轮胎尺寸和抗卷边断裂、力度、耐久性和高速性能的试验，定义了轮胎负载等级，并规定了对承载汽车轮胎的标定要求。总重量小于等于4536kg的机动车轮胎和轮惘的选择:旨在防止轮胎超负荷。后视镜:旨在减少在驾驶员没有清晰的无障碍的后视野时发生死亡和损伤事故的可能性。罩盖锁装置:规定了罩盖锁装置的要求。防盗装置:旨在减少车辆被盗的概率，或意外启动可能性等。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系2.被动安全FMVSS200系列旨在碰撞发生时减少对驾驶员及乘员伤害，即汽车的被动安全，共计23项。主要有:内饰碰撞的乘员保护:规定了车辆内饰对乘员提供头部碰撞保护的性能要求。头枕:规定了头枕在碰撞中减少对颈部伤害严重性的要求。转向控制系统对驾驶员的碰撞保护:目的是最大程度降低碰撞对驾驶员胸部、颈部及面部的伤害。转向控制装置向后位移:目的是减少对胸腔、脖颈和头部造成伤害的可能性。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系玻璃材料:目的是减少由于碰撞窗用玻璃表面引起的伤害，保证机动车辆驾驶员视区车窗有足够的透明度，并尽量减少因碰撞引起的车内人员从车窗抛出的可能性。车门锁及车门固定组件:目的是尽量降低撞车后乘员从车门被甩出的可能性。座椅系统:目的是尽量降低在车辆碰撞中外力所引起的座椅失效的可能。乘员碰撞保护:旨在减少乘员前向碰撞中受伤的数量和严重程度以及死亡的数量。座椅安全带总成:规定了对座椅安全带装置的要求。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系座椅安全带装置固定点:规定了对座椅安全带装置固定点的相关要求，旨在确保有效的乘员约束进行适当的定位，并减少失效的可能性。风窗玻璃的安装:目的是使车辆乘员在碰撞发生时保持在车厢范围内。儿童约束系统:目的是减少机动车中儿童的死亡数量。侧碰撞保护:目的是减少轿车、多功能乘用车、卡车和客车乘员的重大伤亡事故风险。车顶抗压:目的在于减少在侧翻事故中，由于乘客受车顶挤压而产生的伤亡等。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系3.防止火灾FMVSS300系列旨在减少车辆由于燃料、动力、电池和材料不当造成的火灾以及在碰撞后造成的死亡和伤害，共计5项(内容略)。4.附属设施FMVSS400系列是在2000年后新增的版块，对附属设施的安装、使用等进行规定，旨在减少安装使用时对乘员和周边人群造成伤害，共计3项(内容略)。5.低速车辆FMVSS500系列，仅有1项，低速车辆。低速车辆:目的是确保低速汽车在街道、道路和公路上行驶时，配有保证机动车安全的最基本的装备。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系5.4.3欧洲汽车安全法规欧洲汽车技术法规体系，由联合国欧洲经济委员会(UN/ECE)发布的ECE技术法规和欧洲共同体EEC(现为欧洲联盟EC)发布的EC强制执行技术指令组成。联合国欧洲经济委员会以1958年签订的《关于采用统一条件批准机动车和部件互相承认批准的议定书》为法律依据，通过下属的车辆制造专业组(WP29)以及下设的各个专家组制定ECE法规。专家组共有6个:即一般安全专家组(GRSG)、被动安全专家组(GRSP)、灯光及光信号专家组(GRE)、制动与行驶专家组(GPRF)、污染与能源专家组(GRPE)以及噪声专家组(GRB)，分别负责汽车安全、环保和节能领域的法规制定和修订工作。到目前为止，一共发布ECE法规116项。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系欧洲联盟的EC指令是根据《罗马条约》制定的，EC汽车技术指令有56项。尽管ECE法规和EC指令由两个不同的部门发布，但是由于主要参与国基本相同，在结构和内容上基本相同，二者归于一个体系。区别在于ECE法规在缔约国中自愿采用，而EC技术指令在成员国中是强制执行的。5.4.4日本保安基准(道路车辆安全标准)日本早在1951年起就根据《道路运输车辆法》制定了道路车辆安全标准，比美国和欧洲还要早。后来，随着日本汽车工业的发展，他们充分吸收了FMVSS和ECE等标准法规的长处，并结合自身的特点形成了比较健全的道路车辆安全标准体系。由于日本国上狭窄，他们特别重视汽车与行人、摩托车之间的安全，因此对汽车外部凸出物等的规定特别详细。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系5.4.5中国汽车强制安全标准我国的汽车强制性标准工作起步于1990年初期，1995年开始逐步实施。汽车强制性标准体系主要以ECE/EC体系为参照，包括安全、环保、节能、防盗，其中安全标准按照主动安全、被动安全和一般安全划分，主动安全项目主要涉及照明与光信号装置、制动、转向、轮胎等。被动安全项目涉及座椅、门锁、安全带、凸出物;车身、碰撞防护以及防火等;一般安全项目涵盖视野、指示器与信号装置、车辆结构与防盗等。我国的汽车强制性标准首先从主动安全开始，随着汽车工业和技术、经济的发展逐步向一般安全、被动安全扩展，截至目前批准发布的汽车(含摩托车)强制性标准84项，约80%与ECE法规等效，其中安全标准68项，占强制性标准实施数量的81%。我国汽车强制性标准体系框架，如下图5-4-1所示。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系5.4.5.1主动安全法规主动安全法规主要包括灯光、制动、转向，目前已批准发布的有25项。我国安全法规的研究制定工作最先开展的是主动安全，目前已基本形成了较为完整的标准体系，现阶段的主要工作是提高标准的技术要求以及增加与新技术相关的标准。1.灯光标准汽车灯具包括照明类灯具和信号类灯具(含回复反射器)，是最为重要的汽车主动安全部件，目前汽车灯光强制性标准共有17项，包括两个整车的灯具安装标准GB4785(汽车与挂车灯具安装)，GB18100(摩托车灯具安装)，其余灯具产品则制定相应的配光性能，形成灯具零部件的配光标准与整车灯具安装标准的配套实施。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系目前，有4项汽车灯光标准正在修订中，修订工作已基本完成。另外有3项新的汽车强制性灯光标准《汽车用气体放电光源前照灯》《前照灯清洗器》《重型车辆及挂车车身反光标识》正在制定中。高强度气体放电灯由于具有发光强度高、寿命长、光效高、光色更接近日光、照明不受电压波动影响等诸多显著优点，国外从20世纪80年代中期开始将其应用于汽车照明，90年代初被纳入欧洲法规，现已在乘用车上得到较为广泛的使用。我国对气体放电灯已有了市场需求，因此，参照ECER98正在制定我国的《汽车用气体放电光源前照灯》强制性国家标准，目前标准制定工作基本完成。前照灯清洗器作为气体放电灯的配套系统，同时需要制定相应的标准，对前照灯清洗器提出相应的标准要求。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系由于我国大型车辆夜间在道路上行驶存在的安全隐患，GB7258-2004标准中增加了车身反光标识的要求，相应的开始研究制定《重型车辆及挂车车身反光标识》标准。2.制动标准制动系统是汽车行驶安全的重要保证，我国目前针对汽车制动系统的强制性标准3项，其中，GB12676-1999《汽车制动系统结构、性能和试验方法》(采用ECERI3)为汽车制动标准中最为重要的项目，它对汽车行车制动、应急制动和驻车制动系统的结构、性能要求和评价方法都作出了明确的规定。其中，有关应急制动、制动系统部分失效时的剩余制动性能和行车制动系统双回路控制的规定对我国汽车安全性能的提高更是具有重要的意义。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系由于乘用车(通常为液压制动)与其他车辆在使用对象、使用目的、车辆结构和性能上存在很多差异，因此，很多国家在采用ECERI3的同时，也引入了ECERI3-H(乘用车制动)。在我国，考虑到GB12676-1999本身对乘用车制动系统的适用性方面存在一定的局限性，行业内要求引入ECERI3-H的呼声越来越高。为适应乘用车产品和技术发展，进一步规范和完善乘用车制动的有关要求并与国际接轨，《乘用车制动》强制性国家标准制定工作组正在进行标准的研究与起草工作。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系5.4.5.2一般安全一般安全强制性标准包括视野、指示器与信号装置、车辆结构和防盗等三个方面，现已批准发布的强制性标准共23项。其中GB15084《机动车辆后视镜的性能和安装要求》、GB15740《汽车防盗装置》两项修订标准已完成，待批准发布。GB13094《客车安全结构要求》正在修订中;新制定的项目《危险物品运输车辆结构要求》《汽车用液化石油气蒸发调节器》《汽车用压缩天然气减压调节器》正在制定中;《汽车防盗玻璃》正在研究，计划制定。在一般安全标准中，2004年批准发布的GB1589《道路车辆外廓尺寸、轴荷及质量限值》标准是一项非常重要的标准，该标准是对GB1589-1988的修订。上一页下一页返回5.4国内外汽车安全法规标准体系在我国原有的标准中，缺乏对车辆轴荷与总质量方面的限制，近年来，随着我国车辆产品及货运、客运市场等的长足发展，大型车辆的运输经济性与物流配送的合理组织日益成为车辆使用者及乘客、货物运营管理者关心的问题。“大吨小标”、超载运输等不规范现象屡禁不止，严重影响了交通安全和道路建设。迫切需要制定车辆外廓尺寸、轴荷与总质量等主要特性参数的标准要求。该标准2004年制定完成并批准发布，该标准的发布和实施为限制“大吨小标”，进行产品的清理整顿等管理工作提供了依据。近年，我国机动车被盗车辆数量逐年增