防止汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員傷害的規(guī)定新標(biāo)準(zhǔn)及其解讀

李文強(qiáng)，高 茜，傅劍華

（1.中國汽車技術(shù)研究中心，天津 300162；2.中國質(zhì)量認(rèn)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(dá)國家都對(duì)汽車被動(dòng)安全十分重視，制訂了大量相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)。防止汽車機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員的傷害作為被動(dòng)安全領(lǐng)域中重要的項(xiàng)目，歷來受到各個(gè)國家的重視。歐洲標(biāo)準(zhǔn)ECE R12，美國聯(lián)邦法規(guī)FMVSS 203、FMVSS 204都對(duì)該項(xiàng)目做了詳細(xì)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(biāo)準(zhǔn)ECE R12制訂了符合中國國情的標(biāo)準(zhǔn)GB11557－1989，成為了最早的國內(nèi)汽車安全法規(guī)之一［1］。防止汽車機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員的傷害國家標(biāo)準(zhǔn)也不斷被修訂，并被列為工信部車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告和CCC強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的檢驗(yàn)項(xiàng)目。2011年5月12日發(fā)布的最新版GB11557－2011《防止轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員的傷害》代替了之前的GB11557－1998，從試驗(yàn)方法、試驗(yàn)要求等方面都緊跟ECE R12的最新修訂版本要求，對(duì)于駕駛員的保護(hù)有了更加嚴(yán)格的要求。本文主要對(duì)比分析了GB11557－2011和GB11557－1998在試驗(yàn)要求、試驗(yàn)方法、適用范圍等方面的差異，為國內(nèi)外汽車制造商順利完成中國公告和CCC認(rèn)證提供技術(shù)支持。

1 新舊標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求主要差異

1.1 標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)范圍

新舊標(biāo)準(zhǔn)在適用范圍上有較大差異，GB11557－1998規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn) GB11557－2011 將標(biāo)準(zhǔn)適用范圍擴(kuò)大至全部的M1類車和總質(zhì)量小于1 500 kg的N1類車，其他車輛也可參照該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)［3］。

1.2 技術(shù)要求

1.2.1 正面固定壁障碰撞試驗(yàn)要求

GB11557－2011在正面固定壁障碰撞試驗(yàn)中增加了轉(zhuǎn)向軸和轉(zhuǎn)向柱頂端向上移動(dòng)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(yàn)在標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布后的48個(gè)月后實(shí)施，但是在實(shí)施過程中，考慮中國國情，工信部車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告和CCC對(duì)于該項(xiàng)目一直沒有具體的要求。但最新發(fā)布的GB11557－2011實(shí)施之初即對(duì)正面固定壁障碰撞試驗(yàn)作了具體要求，現(xiàn)已經(jīng)正式實(shí)施。

1.2.2 人體模塊撞擊試驗(yàn)要求

新舊標(biāo)準(zhǔn)在人體模塊撞擊試驗(yàn)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(duì)速度撞擊轉(zhuǎn)向操縱裝置時(shí)，轉(zhuǎn)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(shí)規(guī)定：滿足 GB/T20913－2007《乘用車正面偏置碰撞的乘員保護(hù)》4.2.2.4 和 4.2.2.5，即胸部壓縮指標(biāo)不大于50 mm，胸部粘性指標(biāo)不大于1.0 m/s，則認(rèn)為人體模塊撞擊試驗(yàn)符合要求。

1.2.3 頭型撞擊試驗(yàn)要求

GB11557－2011根據(jù)RCE R12的最新修訂版本進(jìn)行了修改，其中最大的變化就是引入了頭型撞擊試驗(yàn)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(duì)速度撞擊轉(zhuǎn)向操縱裝置時(shí)，作用在該撞擊頭型上的減速度超過80 g的累計(jì)作用時(shí)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(yàn)要求的引入，對(duì)于整個(gè)防止轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員的傷害試驗(yàn)產(chǎn)生了很大影響，新標(biāo)準(zhǔn)變得更加嚴(yán)格、全面，考核面更加廣闊。

表1 正面固定壁障碰撞試驗(yàn)新舊標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)要求對(duì)比

1.2.4 轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、構(gòu)成及安裝固定應(yīng)滿足的要求

轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)、構(gòu)成及安裝固定應(yīng)滿足的要求方面，新舊標(biāo)準(zhǔn)并無大的差異，在這里不作比較。

2 新舊標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法主要差異

2.1 正面固定壁障碰撞試驗(yàn)方法

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

2.2 人體模塊撞擊試驗(yàn)方法

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

2.3 頭型撞擊試驗(yàn)方法

頭型撞擊試驗(yàn)為GB11557－2011的最新要求。

試驗(yàn)要求：應(yīng)裝備同實(shí)車狀態(tài)的所有裝飾件；若轉(zhuǎn)向操縱裝置裝有安全氣囊，則試驗(yàn)時(shí)應(yīng)該引爆，也可根據(jù)制造商要求不引爆氣囊。

樣品安裝準(zhǔn)備：提供前半截車身剛性地固定在試驗(yàn)臺(tái)上，也可以將轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)安裝在構(gòu)架上進(jìn)行試驗(yàn)，但應(yīng)該與實(shí)際轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)相比幾何外形、結(jié)構(gòu)相同，而且剛度更大。

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

試驗(yàn)程序：轉(zhuǎn)向操縱裝置平面應(yīng)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(gè)，最少不少于3個(gè)。每次碰撞試驗(yàn)應(yīng)更換新的轉(zhuǎn)向操縱裝置。碰撞點(diǎn)選取按照標(biāo)準(zhǔn)要求。

表2 正面固定壁障碰撞試驗(yàn)新舊標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法對(duì)比

3 新舊標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)樣品差異及試驗(yàn)實(shí)例分析

3.1 新舊標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)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(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)于在生產(chǎn)車型，標(biāo)準(zhǔn)于2014年1月1日實(shí)施。因此，將有大量的汽車制造商需要按照新標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防止轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員的傷害新試驗(yàn)或者補(bǔ)充差異試驗(yàn)。如表3所示，由于新舊版本標(biāo)準(zhǔn)差異較大，因此在樣品準(zhǔn)備方面有著巨大的差異。GB11557－2011對(duì)于正面固定壁障碰撞試驗(yàn)將要求強(qiáng)制實(shí)施，并增加了頭型撞擊試驗(yàn)，因此試驗(yàn)中對(duì)于樣品車輛和白車身的需求量將增多。

3.2 新舊標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)實(shí)例分析

某汽車制造商裝備同樣轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的同一型號(hào)的車輛分別按照新舊標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行防止轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員的傷害試驗(yàn)。因執(zhí)行GB11557－1998標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告、CCC主管部門未要求正面固定壁障碰撞試驗(yàn)，因此按照該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)僅需進(jìn)行人體模塊撞擊試驗(yàn)，最終使用2套轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)完成試驗(yàn)，試驗(yàn)周期較短。試驗(yàn)結(jié)果及試驗(yàn)情況見表4及圖1。

表3 新舊標(biāo)準(zhǔn)樣品準(zhǔn)備差異對(duì)比

表4 按照GB11557-1998進(jìn)行試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果

表5 按照GB11557-2011進(jìn)行補(bǔ)充試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果

按照GB11557-2011進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，需要補(bǔ)充進(jìn)行正面固定壁障碰撞試驗(yàn)、頭型撞擊試驗(yàn)，需提供3套轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)用于頭型撞擊試驗(yàn)，試驗(yàn)周期較長。試驗(yàn)結(jié)果及試驗(yàn)情況如表5、圖2及圖3所示。

4 總結(jié)

GB11557-2011作為GB11557-1998的修訂版本，根據(jù)中國國情參照ECE R12，對(duì)于轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)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(duì)轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)進(jìn)行考核。新標(biāo)準(zhǔn)的嚴(yán)格要求，將更好的保證駕駛員的安全，這也標(biāo)志著中國在被動(dòng)安全標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域緊跟汽車先進(jìn)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(biāo)準(zhǔn)，完成車輛生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品公告和CCC強(qiáng)制性產(chǎn)品認(rèn)證的過程中，需要從設(shè)計(jì)初期就考慮新標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法。在準(zhǔn)備試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)考慮新舊版本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)項(xiàng)目以及在試驗(yàn)樣品數(shù)量和試驗(yàn)周期上的巨大差異，做好充分準(zhǔn)備以順利完成試驗(yàn)。

［1］王陽.防止汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員傷害的技術(shù)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(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員傷害的規(guī)定［S］.天津:中國汽車技術(shù)研究中心標(biāo)準(zhǔn)化研究所，1998.

［3］杜天強(qiáng)，袁健.GB11557-2011，防止汽車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)對(duì)駕駛員傷害的規(guī)定［S］.天津:中國汽車技術(shù)研究中心標(biāo)準(zhǔn)化研究所，2011.