發動機罩行人保護與指壓性能平衡研究

李燕龍　李崢　李濤　李子云　陳文

摘 要：發動機罩是發動機艙的“門”，需保證一定的指壓性能從而給客戶一定的堅固性印象。而車輛在撞擊行人過程中，發動機罩會對行人的頭部造成嚴重的傷害，根據GB/T24550和2018版C-NCAP的要求，需評價發動機罩對行人頭碰的傷害情況。如何在發動機罩指壓剛性和行人保護之間取一個平衡為本文研究的內容，通過競品分析在E-NCAP行人頭碰得分較高車型的指壓性能，優化發動機罩指壓性能設計目標。

關鍵詞：發動機罩；指壓剛性；行人保護；平衡

中圖分類號：U463.83+3 文獻標識碼：A 文章編號：1005-2550（2018）03-0049-05

Study on the Balance Between the Pedestrian Protection and the Finger Pressure Performance of Hood

LI Yan-long， LI Zheng， LI Tao， LI Zi-yun， CHEN Wen

（dongfeng， Otor Corporation Techical Center， Wuhan 430058， China）

Abstract：The hood is the "door" of the engine room. It is necessary to ensure a certain pressure performance to give the customer a certain strength impression. But in the process of impact on pedestrians， the hood will cause serious injury to pedestrians' head. According to the requirements of GB/T24550 and 2018 edition C-NCAP， we need to evaluate the damage of engine hood to pedestrian head injury. How to balance the stiffness between hood and pedestrian protection is the content of this paper. Through competitive analysis， the finger pressure performance of E-NCAP pedestrian hit higher vehicle is optimized， and the design target of engine hood's finger pressure performance is optimized.

在美國、歐洲等汽車發達國家和地區，行人保護已經成為強制性法規要求，是車輛基本的市場準入要求，同時也是Euro-NCAP評分內容中的一項。我國仍屬于人、車混合的交通狀況，車輛碰撞事故頻繁發生。在車輛與行人碰撞事故中，行人屬于弱勢群體，加上現階段車輛缺乏對行人保護的措施，行人傷亡嚴重[1]。隨著人們對行人保護意識的不斷提高，我國2018版C-NCAP加入行人保護的評價項目，如今設計人員不僅需要考慮駕駛員和乘客的安全性，也需要考慮在發生碰撞事故時對行人的安全保護，盡可能減少對行人的物理傷害。

1 背景

同時發動機罩是發動機艙的“門”，是最醒目的車身外觀件，也是買車者經常要查看和觸摸的部件之一。由于機罩在客戶觸摸以及洗車等工況下存在被使用者按壓的情況，故發動機罩的設計需保證一定的指壓剛性，指壓剛性是發動機罩自身結構剛性的重要控制項，發動機罩優異的指壓剛性能會提升使用者對發動機罩堅固性的印象。

行人保護要求發動機罩盡可能的做弱，以降低發動機罩對行人頭碰的影響，同時為保證客戶對機罩的堅固性印象，又要求發動機罩設計的盡可能強。本文主要通過競品樣件測量及數據分析，在行人保護以及指壓剛性性能之間尋求平衡。

2 競品樣件的確定

目前國內2018版C-NCAP才實施行人保護性能的評價，故國內C-NCAP車型無行人頭碰得分數據。由于18版C-NCAP與E-NCAP行人保護評價方案一致，星級門檻得分率要求也一致，僅總分有差異，C-NCAP行人頭碰總分為12分，E-NCAP行人頭碰總分為24，故可參考E-NCAP評價結果。2018版C-NCAP行人保護星級門檻得分率的要求見表1。

為保證競品分析的可實施性，競品樣件通過以下兩個原則確認：一E-NCAP頭碰得分16分以上，及頭碰得分率66.7%以上；。二、E-NCAP評價車輛國內有量產，以保證能夠購買到車型的發動機罩。最終確定了以下幾個競品車型，表2為確定的競品車型，及E-NCAP評價星級、頭碰得分及基本尺寸信息。

3 發動機罩指壓測量

以往發動機罩指壓性能要求為機罩指壓≤4mm，該要求適用于發動機罩所有區域。但從實際客戶使用角度考慮，發動機罩靠前部區域以及兩側邊部區域為人手經常操作的區域，而機罩中后部區域客戶實際上很少或很難操作到。故將指壓評價區域分為主要主要感知區域及次要感知區域兩個區域，主要感知區域為距機罩前邊界400mm以內，距機罩側邊界200mm以內范圍；次要感知區域為距機罩前邊界大于400mm，距機罩側邊界距離大于200mm范圍。

韓系A車型指壓測試結果見表3，指壓測試結果在3.53-7.84mm之間，81%的點均不滿足≤4mm要求。主要感知區域：指壓≤5.62mm，次要感知區域：指壓≤7.84mm。所有掌壓點均無反向變形，但均有“鼓”音。

日系A車型指壓測試結果見表4，指壓測試結果在4.1-11.09mm之間，所有點均不滿足≤4mm要求。主要感知區域：指壓≤7.08mm，次要感知區域：指壓≤11.09mm。25%的掌壓點有反向變形，75%的掌壓點有“鼓”音。

日系B車型指壓測試結果見表5，指壓測試結果在5.09-11.32mm之間，81%的點均不滿足≤4mm要求。主要感知區域：指壓≤7.13mm，次要感知區域：指壓≤11.27mm，85%的掌壓點有“鼓”音，15%的掌壓點有反向變形。

日系C車型指壓測試結果見表6，指壓測試結果在4.29-6.79mm之間所有點均不滿足≤4mm要求。主要感知區域：指壓≤6.79mm，次要感知區域：指壓≤5.81mm，25%掌壓點均有“鼓”音。

日系D車型指壓測試結果見表7，指壓測試結果在3.25-6.85mm之間，81%的測量點不滿足≤4mm要求。主要感知區域：指壓≤6.85mm，次要感知區域：指壓≤5.62mm，66%掌壓點有“鼓”音。

歐系A車型指壓測試結果見表8，指壓測試結果在3.25-6.85mm之間，81%的測量點不滿足≤4mm要求。主要感知區域：指壓≤6.85mm，次要感知區域：指壓≤5.62mm，66%掌壓點有“鼓”音。

基于以上競品分析匯總信息見表9，主要感知區域指壓最大值均值為6.26mm，次要感知區域的指壓最大值均值為8.5mm。其中日系A車型和日系B車型次要感知區域內的指壓達到11mm以上，遠遠大于以往指壓<4mm的目標要求。

4 發動機罩指壓主觀評價

針對以上幾個樣件邀請了兩組感知質量專業評價人員評價，評價意見匯總信息見表10。由于感知質量評價人員僅從自身專業考慮，僅僅評價發動機罩指壓剛性，不會考慮發動機罩的行人保護性能，發動機罩指壓性能小于4mm的區域感知評價人員基本都能接受。對于主要感知區域由于考慮到用戶會經常接觸，指壓剛性大于6mm以上或按壓時出現“鼓”音評價人員認為無法接受。對于用戶不易觸摸到的次要感知區域，評價人員認為指壓要求可適當降低，但不能在按壓時出現“鼓”音，發動機罩按壓產生“鼓”音對評價人員來說是無法接受的。

5 總結

基于以上行人頭碰性能優異的發動機罩指壓測量結果，以及感知評價人員的專業意見，對發動機罩指壓設計標準進行修正，修正后的發動機罩指壓設計目標見表11。

以往傳統經驗來講，發動機罩的指壓剛性越好，客戶會認為這個機罩越堅固，這個車越堅固。隨著對行人保護法規的推廣及普及，傳統的觀念需跟著時代轉變，發動機罩不一定越強越好，在行人保護角度考慮，發動機罩剛性弱一些反而會有利于對行人的保護。后續發動機罩結構設計在保證一定堅固性印象的前提下通過料厚、結構設計來優化發動機罩的行人保護性能，在行人保護和發動機罩指壓堅固性印象中實現平衡。

參考文獻：

[1]李子云，李崢，李濤，李燕龍.基于行人頭部碰撞保護的發動機罩結構設計.汽車工程師2017年第8期.