防止汽車轉向機構對駕駛員傷害的規(guī)定新標準及其解讀

李文強，高 茜，傅劍華

（1.中國汽車技術研究中心，天津 300162；2.中國質量認證中心，北京 100070）

汽車的安全性是汽車工業(yè)的重要研究課題。目前世界上各汽車工業(yè)發(fā)達國家都對汽車被動安全十分重視，制訂了大量相關的標準法規(guī)。防止汽車機構對駕駛員的傷害作為被動安全領域中重要的項目，歷來受到各個國家的重視。歐洲標準ECE R12，美國聯(lián)邦法規(guī)FMVSS 203、FMVSS 204都對該項目做了詳細的規(guī)定與要求。

隨著中國汽車工業(yè)的發(fā)展，汽車主管部門也參照歐洲標準ECE R12制訂了符合中國國情的標準GB11557－1989，成為了最早的國內汽車安全法規(guī)之一［1］。防止汽車機構對駕駛員的傷害國家標準也不斷被修訂，并被列為工信部車輛生產企業(yè)及產品公告和CCC強制性產品認證的檢驗項目。2011年5月12日發(fā)布的最新版GB11557－2011《防止轉向機構對駕駛員的傷害》代替了之前的GB11557－1998，從試驗方法、試驗要求等方面都緊跟ECE R12的最新修訂版本要求，對于駕駛員的保護有了更加嚴格的要求。本文主要對比分析了GB11557－2011和GB11557－1998在試驗要求、試驗方法、適用范圍等方面的差異，為國內外汽車制造商順利完成中國公告和CCC認證提供技術支持。

1 新舊標準技術要求主要差異

1.1 標準適應范圍

新舊標準在適用范圍上有較大差異，GB11557－1998規(guī)定標準適用于M1類車，但不適用于其中的短頭車及平頭車［2］。 而最新標準 GB11557－2011 將標準適用范圍擴大至全部的M1類車和總質量小于1 500 kg的N1類車，其他車輛也可參照該標準進行試驗［3］。

1.2 技術要求

1.2.1 正面固定壁障碰撞試驗要求

GB11557－2011在正面固定壁障碰撞試驗中增加了轉向軸和轉向柱頂端向上移動量的要求，如表1所示。另外，GB11557－1998規(guī)定正面固定壁障碰撞試驗在標準發(fā)布后的48個月后實施，但是在實施過程中，考慮中國國情，工信部車輛生產企業(yè)及產品公告和CCC對于該項目一直沒有具體的要求。但最新發(fā)布的GB11557－2011實施之初即對正面固定壁障碰撞試驗作了具體要求，現(xiàn)已經正式實施。

1.2.2 人體模塊撞擊試驗要求

新舊標準在人體模塊撞擊試驗要求上基本無差異，都作出了如下要求：人體模塊以 24.1～25.3 km/h的相對速度撞擊轉向操縱裝置時，轉向操縱裝置作用在人體模塊上的水平力不得超過11 123 N。GB11557－2011 同時規(guī)定：滿足 GB/T20913－2007《乘用車正面偏置碰撞的乘員保護》4.2.2.4 和 4.2.2.5，即胸部壓縮指標不大于50 mm，胸部粘性指標不大于1.0 m/s，則認為人體模塊撞擊試驗符合要求。

1.2.3 頭型撞擊試驗要求

GB11557－2011根據(jù)RCE R12的最新修訂版本進行了修改，其中最大的變化就是引入了頭型撞擊試驗的要求，這是GB11557－1998所沒有要求的。GB11557－2011 明確規(guī)定： 撞擊頭型以 24.1～25.3 km/h的相對速度撞擊轉向操縱裝置時，作用在該撞擊頭型上的減速度超過80 g的累計作用時間不得大于3 ms，且最大減速度不得超過120 g。頭型撞擊試驗要求的引入，對于整個防止轉向機構對駕駛員的傷害試驗產生了很大影響，新標準變得更加嚴格、全面，考核面更加廣闊。

表1 正面固定壁障碰撞試驗新舊標準技術要求對比

1.2.4 轉向機構的設計、構成及安裝固定應滿足的要求

轉向機構的設計、構成及安裝固定應滿足的要求方面，新舊標準并無大的差異，在這里不作比較。

2 新舊標準試驗方法主要差異

2.1 正面固定壁障碰撞試驗方法

新舊標準在正面固定壁障碰撞試驗的試驗方法上基本無差異，只是在固定壁障要求、試驗車牽引、車輛狀況的一些細節(jié)上做了更加詳細的規(guī)定，如表2所示。

2.2 人體模塊撞擊試驗方法

新舊標準在人體模塊撞擊試驗方法的描述上有了一些改變，但試驗方法并無較大差異，因此不作深入比較。

2.3 頭型撞擊試驗方法

頭型撞擊試驗為GB11557－2011的最新要求。

試驗要求：應裝備同實車狀態(tài)的所有裝飾件；若轉向操縱裝置裝有安全氣囊，則試驗時應該引爆，也可根據(jù)制造商要求不引爆氣囊。

樣品安裝準備：提供前半截車身剛性地固定在試驗臺上，也可以將轉向機構安裝在構架上進行試驗，但應該與實際轉向機構相比幾何外形、結構相同，而且剛度更大。

試驗儀器：剛性全程導向的直線撞擊頭型，撞擊頭型中安裝用于測試碰撞方向數(shù)據(jù)的2個加速傳感器和1個速度傳感器。

試驗程序：轉向操縱裝置平面應該正交于碰撞方向；每種操縱裝置的碰撞位置最多不超過4個，最少不少于3個。每次碰撞試驗應更換新的轉向操縱裝置。碰撞點選取按照標準要求。

表2 正面固定壁障碰撞試驗新舊標準試驗方法對比

3 新舊標準試驗樣品差異及試驗實例分析

3.1 新舊標準試驗樣品差異

自2012年1月1日起，所有新車型將正式按照GB11557－2011進行試驗，對于在生產車型，標準于2014年1月1日實施。因此，將有大量的汽車制造商需要按照新標準進行防止轉向機構對駕駛員的傷害新試驗或者補充差異試驗。如表3所示，由于新舊版本標準差異較大，因此在樣品準備方面有著巨大的差異。GB11557－2011對于正面固定壁障碰撞試驗將要求強制實施，并增加了頭型撞擊試驗，因此試驗中對于樣品車輛和白車身的需求量將增多。

3.2 新舊標準試驗實例分析

某汽車制造商裝備同樣轉向機構的同一型號的車輛分別按照新舊標準進行防止轉向機構對駕駛員的傷害試驗。因執(zhí)行GB11557－1998標準時，車輛生產企業(yè)及產品公告、CCC主管部門未要求正面固定壁障碰撞試驗，因此按照該標準進行試驗時僅需進行人體模塊撞擊試驗，最終使用2套轉向機構完成試驗，試驗周期較短。試驗結果及試驗情況見表4及圖1。

表3 新舊標準樣品準備差異對比

表4 按照GB11557-1998進行試驗的試驗結果

表5 按照GB11557-2011進行補充試驗的試驗結果

按照GB11557-2011進行試驗時，需要補充進行正面固定壁障碰撞試驗、頭型撞擊試驗，需提供3套轉向機構用于頭型撞擊試驗，試驗周期較長。試驗結果及試驗情況如表5、圖2及圖3所示。

4 總結

GB11557-2011作為GB11557-1998的修訂版本，根據(jù)中國國情參照ECE R12，對于轉向機構對駕駛員的傷害考核更加全面系統(tǒng)，從正面固定壁障碰撞、人體模塊撞擊、頭型撞擊等方面對轉向機構進行考核。新標準的嚴格要求，將更好的保證駕駛員的安全，這也標志著中國在被動安全標準領域緊跟汽車先進國家，并逐步形成了自己的體系。

汽車制造商在執(zhí)行最新標準，完成車輛生產企業(yè)及產品公告和CCC強制性產品認證的過程中，需要從設計初期就考慮新標準的技術要求、試驗方法。在準備試驗時，應考慮新舊版本標準試驗項目以及在試驗樣品數(shù)量和試驗周期上的巨大差異，做好充分準備以順利完成試驗。

［1］王陽.防止汽車轉向機構對駕駛員傷害的技術要求探討［J］.汽車研究與開發(fā)，1999，（2):47-49.

［2］崔光賓.GB11557-1998，防止汽車轉向機構對駕駛員傷害的規(guī)定［S］.天津:中國汽車技術研究中心標準化研究所，1998.

［3］杜天強，袁健.GB11557-2011，防止汽車轉向機構對駕駛員傷害的規(guī)定［S］.天津:中國汽車技術研究中心標準化研究所，2011.