別只關(guān)注車外安全碰撞,車內(nèi)安全碰撞也很「要命」

既然有了安全氣囊和安全帶,還有必要做內(nèi)部的碰撞安全測試嗎?
2019年以來,已經(jīng)有好幾家王牌企業(yè)倒在了汽車碰撞測試上面,消費者對汽車安全的關(guān)注達到空前。不過,今天要給大家介紹的車內(nèi)碰撞,消費者鮮有了解,卻因為車內(nèi)空間狹窄,重要性毫不弱于車外碰撞安全。
為什么要做車內(nèi)安全碰撞測試?
汽車內(nèi)碰撞安全測試的目的是考察零部件的安全保護能力,重點就在座椅、儀表板、副儀表板、車門內(nèi)飾板四部分。因為這些零部件是與人直接接觸,對人身安全有直接影響的內(nèi)飾件。
大家可能會說,既然有了安全氣囊和安全帶,還有必要做內(nèi)部的碰撞安全測試嗎?
這個問題還是要辯證地看,比如汽車座椅,反而是因為有了安全帶,人才被束縛在座椅上,遇到追尾事故時,頸部會受到反向力拉拽,有頸部挫傷風(fēng)險。

據(jù)IIHS統(tǒng)計,頸部挫傷是汽車中最常見的保險索賠傷害,引起的索賠費用約88億美元/年,占所有撞車傷害總費用的25%。所以NCAP、IIHS等測試將鞭打測試列入了考核內(nèi)容,目的就是評價座椅的安全能力。
而我們要做門內(nèi)飾板安全沖擊測試,主要是因為安全帶無法完全吸收撞擊能量,保證人在側(cè)碰中不產(chǎn)生橫移。比如下圖就是選自IIHS側(cè)碰測試過程,可以明顯看到人發(fā)生了橫移,并與門板發(fā)生了碰撞。

我們拿副儀表板來說,想必大家很少看到后排中間位有人使用安全帶的情況,這帶來的直接隱患是遇到激烈追尾時,頭部很容易撞擊到副儀表板后蓋板。下圖就是副儀表板頭碰測試后狀態(tài),可以看到發(fā)生頭碰后,副儀表板蓋板被撞開了,被撞開的尖角有造成二次傷害的危險。

關(guān)于座椅鞭打測試,我們在《還在搶著坐后排?家用車后排座椅安全性被反超》一文中有過介紹,這里就不做展開了,一些有趣的歷史背景和技術(shù)手段再給大家展開談?wù)劊?/div>
1. 座椅鞭打測試是博弈的過程
EEVC(歐洲試驗車輛委員會)早期發(fā)展很掙扎,雖然自1970年代就開始推行安全碰撞測試,但到1994年,廠家出于成本和銷售的考量,還仍然堅決反對將EEVC碰撞標準納入法規(guī)。
所以我們能看到對于座椅非常重要的鞭打測試也是很久之后才被推行,E-NCAP在1997年的時候還未推行鞭打測試,正式推行是2000年以后了。

E-NCAP后排座椅鞭是直到2014年才開始實施,而且與前排不同,后排只需進行座椅頭枕使用位置的幾何評價和頭枕非使用位置有效性評價,難度降低。
至于C-NCAP,甚至是直到2012年才引入前排座椅鞭打測試評價,至今未對后排座椅做鞭打測試要求,只在整車碰撞中有對后排乘客進行考核。
通常來說,通過控制頭枕和人員頭部的間隙,調(diào)整頭枕尺寸及頭枕桿結(jié)構(gòu),減小座椅上靠背剛度,提高頭枕骨架的高度和剛度,能夠更有效降低頸部傷害值。
經(jīng)驗顯示,建議大家盡量端正坐姿,頭枕在后腦勺約一拳的位置。而有特點的結(jié)構(gòu)設(shè)計,最有趣的當屬沃爾沃推出的頭頸部保護系統(tǒng)(WHIPS),它采用了一種「主動式活動靠背」的設(shè)定,在遇到追尾碰撞時,座椅會向后滑移吸收能量,然后向上和向前固定住乘員的后背和頸部,最后會向后傾斜避免沖擊頭部。
說到側(cè)碰,想必大家對思域中保研B柱碰撞斷裂事件還記憶猶新。
其實根據(jù)《CIASI-SM.PI.SIR-A0》測試標準,側(cè)碰測試不僅僅是關(guān)于B柱變形量/斷裂的考核,還會針對假人進行詳盡的受傷害考核。具體來說,就是會把假人傷害分為頭部和頸部、軀干、盆骨和腿部三個身體部分去考核。

碰撞后,思域的B柱與駕駛員座椅中線之間的距離為8cm,屬于良好,但是由于思域B柱斷裂,降一級因此屬于較差M,車輛結(jié)構(gòu)的一般M為6分。



在側(cè)碰過程中,首要重要的是車身結(jié)構(gòu),再往后是座椅的包覆性,但正如上文聊到的,并不能100%解決人產(chǎn)生橫移。
這時候車門的安全保護也很重要了。因此工程師設(shè)計了一種動態(tài)侵入測試,具體做法是,將門飾板總成通過模擬實車安裝狀態(tài)的工裝固定在測試臺架上,使用20kg的沖頭(模擬人體的不同區(qū)域),沿Y軸直線沖擊門內(nèi)飾板。
我們知道人體各處的沖擊速度不同,做模擬測試時會把這些考慮進來。比如某標準是要求胸部和腹部沖擊速度為3m/s,胯部的沖擊速度為6m/s。
上圖為測試狀態(tài)圖,這些測試是基于GB 11552-2009乘用車內(nèi)部凸出物要求和GB20071-2006汽車側(cè)面碰撞的乘員保護要求而來。

a)胸部撞擊區(qū)域,前25mm的潰縮空間內(nèi),沖頭受到的力不超過3kN;
b)腹部撞擊區(qū)域,前30mm的潰縮空間內(nèi),沖頭受到的力不超過3kN;
c)胯部撞擊區(qū)域,前24mm的潰縮空間內(nèi),沖頭受到的力不超過6kN。
那什么樣的門飾板安全性比較高呢?通常來說,我們希望盡量采用軟質(zhì)材料,所以豪華車采用軟質(zhì)包覆門板是有優(yōu)勢的。

這種設(shè)計是安全性向運動性妥協(xié)的一個印證。


為了權(quán)衡軸距對碰撞帶來的影響,C-IASI對不同軸距的車型會設(shè)定不同的碰撞參考距離。思域的軸距為2700mm,IRD值為1548mm,而思域前軸到B柱的距離為1620mm,也就是說碰撞對前門是不利的。
作為對比,凱美瑞的軸距為2775mm,IRD值為1585.5mm,前軸到B柱的距離為1585.7mm,幾乎達到“B柱正碰”的理想情況(凱美瑞在側(cè)碰測試中拿到了全“G”評價)。


今天給大家介紹的內(nèi)容,我們消費者平時很少接觸到,但工程師們確實為它們做了很多努力。汽車內(nèi)飾并不是好看就行了,在滿足實用性、美觀外,它也不能傷害到乘員。我們得承認,它的重要性不及白車身安全,但安全從來都是從細節(jié)做起,小的設(shè)計其實也有大的學(xué)問。
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