【质者见质】涨知识 |行人安全保护技术知多少?(下)



2017年12月6日 | 交通运输

常见的行人安全保护技术有几种?

1、采用吸能材料

采用吸能材料的行人保护系统经常见到,这种设计节能环保,几乎所有日系车型都在运用这种设计。当然,这种设计并没有被国内消费者认可,大家普遍认为 “软”就是所谓的偷工减料。目前国内汽车厂商大多采用了这种做法,比如软性的引擎盖材料、大灯及附件无锐角等,主要因为操作门槛较低。

在发生碰撞时,保险杠是人车首先接触的汽车部件,也是造成行人腿部骨折的主要部位。根据一些安全专家分析,如果要减少对行人腿部的伤害的话,就需要保证保险杠在挤压碰撞时,可以有5-7.5cm的变形量,以吸收撞击时的能量。

因此,为了获得行人保护功能,在保险杠U型横杠内装入高密度可变性的缓冲材料(如泡沫、树脂等),使其充满横杠U型面和加强件之间。碰撞时,利用缓冲材 料的弹性变形吸收能量。不仅如此,经过结构上的巧妙设计,保险杠可以在碰撞时溃缩变形,进一步增加吸能效果,进而降低保险杠对腿部的撞击力量,有效的保障 行人腿部免受严重伤害。

 

2、带气囊的发动机盖

这种先进的行人保护技术,它在发动机盖上方配有气囊配置,主要作用是保护行人头部和腿部。

该气囊在保险杠上方紧靠预警传感器激发,50-75微妙内瞬间完成充气,并保持充气状态长达数十秒,充气后的安全气囊在大灯之间展开,由保险杠顶面向上 伸展至发动机盖表面以上,而且保险杠两侧的翼状气囊充气后还向两侧举起,可防止行人落到公路上。整个气囊的折叠模式和断面设计保证了气囊展开时能与汽车前 端的轮廓相吻合,最大限度的保证儿童头部和成人腿部安全。

 

3、可弹起的发动机盖

可弹起的发动机盖并不是常见的吸能溃缩。在PDBS系统作用下,当车辆撞击行人的瞬间,通过燃爆弹的爆破作用力,以0.03秒的速度瞬间,高达50倍于重力加速度,把发动机盖弹起,并使发动机与发动机盖保持65mm的空隙,使被撞行人有足够的缓冲空间。

一些研究表明,当身体与发动机盖碰撞时,发动机盖与发动机之间就必须有足够的变形量,通过变形吸收冲击能量,可以减少对大腿和头部的伤害。发动机盖弹升技术,能够使发动机盖在人体与汽车发生碰撞时瞬间鼓起,在发动机盖与发动机之间产生一个缓冲区保护行人。

 

4、主动安全:行人探测系统

当然,除了这些还有一系列的主动安全保护,比如行人探测系统,可以智能地检测并保护行人。它在发现前方突然出现行人后,会提醒驾驶员,这样就可以一定程度的避免发生交通事故,从而保护了行人的人身安全。

 

如何将行人安全保护技术带到标准的解释?

各种行人安全保护技术就是不同的实现对行人保护的技术解决方案。但如何去评价各种行人安全保护技术的效果,这时候就需要引入统一的标准来进行评价和判定。目前全球技术标准UNECE R127就是全球范围内应用最广的一项行人保护法规标准。

 

UNECER127.01版本简介:(这个标准有没有中文名字?)

该标准中文名字是:欧洲经济委员会(ECE)行人保护法规R127的01版_关于机动车型式批准中行人安全性能的统一规定

一、适用范围

适用与M1类车和N1类车。(欧标中对M1类的定义为:M1类,除驾驶员外,座椅数量小于8个,没有空间供乘客站立。N1类车为用途为载货,最大质量小于3.5吨)

N1类车如果驾驶员R点在前轴之前或与前轴中心的距离小于1.1米,则可豁免

不适用与最大质量大于2.5吨的M1类车 & 来源与N1类车 & 驾驶员R点在前轴之前或与前轴中心的距离小于1.1米(三个条件都需满足)则可豁免

 

二、标准强制日期

2017年的9月1日起对新车型强制执行

 

三、测试项目

1、儿童与成人头部与车辆发动机罩的碰撞

在这个试验中,儿童头型(3.5kg的冲击头)及成人头型(4.5kg的冲击头)以40km/h的撞击速度与车辆发动机罩发生碰撞,根据头型上的加速度计时间历程而计算出来的头部性能指标(HIC)。

对儿童头型区域:HIC<1000的区域必须大于1/2儿童头型区域,其他区域的HIC应该<1700;

对成人及儿童头型区域:至少在2/3的发动机罩试验区域内不得超过1000,在剩余的1/3发动机罩试验区域内不得超过1700。

 

2、腿型与车辆保险杠的碰撞

选择进行如下两项试验试验中的一项:

如果前保险杠的基准线离地高度H<425mm,则进行试验(1);

如果前保险杠的基准线离地高度425mm < H<500mm,则可选择进行试验(1)或(2); 如果前保险杠的基准线离地高度H>500mm,则进行试验(2).

(1) 柔性小腿腿型与车辆保险杠的碰撞

在这个试验中,小腿腿型与车辆之间以40km/h的速度发生碰撞,

内侧副韧带伸长量MCL:≤22mm

前后十字韧带伸长量ACL,PCL:≤13mm

胫骨弯矩TB1,2,3,4:≤340Nm

 

(2)大腿腿型与车辆保险杠的碰撞

在这个试验中,大腿腿型与车辆保险杠以40km/h的速度发生碰撞,腿型顶端到底端所受到的相对于时间的冲击力总和不得超过7.5kN,弯曲力矩不得超过510Nm。

 

UNECE R127的01版与00版的区别

1)用柔性小腿代替了刚性小腿

2)小腿底部离地面的高度由25mm变成了75mm

柔性小腿的结构图:

柔性小腿的标准传感器通道为12个,采集的数据包括3个股骨弯矩,4个胫骨弯矩,4个膝部韧带伸长量和1个胫骨上端加速度,传感器安装位置如下图 所示。

通过上述对柔性小腿的介绍可以看出,柔性小腿的”柔性“特征主要来自于其复杂精细的内部结构和多层次的皮肤肌肉组织,同时结合多个位置的伤害指标输出,柔性小腿能够较为准确;全面地评价下肢与车辆碰撞时的伤害情况。

恰恰因为如此,柔性小腿测试成为了认证测试中的难点,通过的难度加大。这就要求主机厂在进行前部保险杠;防撞横梁以及前部吸能泡沫的设计初期就需要加以考虑,通过CAE仿真模型这项实用的工具,制定仿真模型。同时加以验证试验,通过对比分析,验证仿真模型的准确性,不断优化设计,从而达到法规的要求。从测试结果来看,在前期的设计开发中考虑了行人保护,后期认证测试通过性会大大提高。所以前期不考虑后期赶鸭子上架的方法是行不通的。这样只会使整改成本及时间周期大大提高。所以建议主机厂在对前部保险杠等相关行人保护结构的设计前期就要加以考虑。

 

就目前国内汽车发展来看

技术的普及需要更多人的认同,也需要车企加大投入去实现。中国汽车工业协会最新发布的统计数据显示,2016年我国车市产销量双双突破2800万辆,比上年同期分别增长14.5%和13.7%。这是继2009年以来,我国汽车产销量连续八年蝉联全球第一。从数据中不难看出,消费者购车时除了考虑个人用车需求,还迫切需要在行人安全保护技术的知识和行车安全意识方面得到同步提升。

现国内汽车自主品牌都在“行人安全保护”技术上投入大量资金,致力于从研发开始改善,制造出对更能保护行人安全的车型。作为拥有百年检测经验的国际认证服务机构,TÜV莱茵公司基于对欧洲法规的解读,协助汽车制造商扫清在“行人安全保护”上的技术障碍。TÜV莱茵已协助广汽,力帆,吉利,北汽银翔等国内的知名企业顺利通过欧洲“行人安全保护“测试。

TÜV莱茵交通服务团队在北京,上海,重庆,广州等多个重要城市,通过与中国汽研、上海汽研、重庆客车监督检验中心等国家资质试验室紧密合作,拥有行人保护检测能力,具备行人保护资质,能为客户出口到目标市场提供有效的证书及报告。长期为全国各大汽车主机厂提供一站式高效快捷的检测认证服务。