中国汽车被动安全技术

作者：清华大学汽车安全与节能实验室 黄世霖 张金换

欢迎访问e展厅 展厅 4 汽车与公路设备展厅 乘用车/客车, 电动/混合动力汽车, 卡车/货车, 专用车, 交通安全设备, ... 中国的汽车被动安全性研究经过了近十年的历程，已经有了良好的开端。在一汽、二汽、天津、交通部试验场和清华大学都建立了汽车碰撞试验设施，具备了执行中国汽车碰撞法规的能力，中国汽车被动安全试验技术有了显著的进步和发展。2001年，美国汽车工程师学会主席带团来华参观后，对中国在汽车被动安全性研究方面有如此快的发展感到十分惊奇，并对有关方面所做的工作给予充分的肯定。 以下将介绍中国汽车被动安全技术的发展并提出几点看法。 关于中国汽车安全法规 在道路交通事故中，以车辆碰撞事故最为常见。车辆碰撞事故中有正面碰撞、侧面碰撞、追尾碰撞和车辆翻滚，其中正面碰撞引起最大的乘员伤亡率，其次是侧面碰撞。按照中国政府的规定，已出台了一批强制执行的标准，其中包括正面碰撞法规要求，如在2002年底前要求所有新生产的M1类车辆均达到正面碰撞法规要求（新车型在2000年已开始要求）。但在贯彻执行法规检验的过程中，也充分暴露了一些国产车型在乘员保护性能上存在的问题：乘员生存空间没有充分保证；汽车车体前端没有充分吸收碰撞的能量，造成车身加速度过大；安全带的质量得不到保证，经常发生失效；安全带固定点的强度不够；风挡玻璃质量欠佳；燃油系统泄漏。经过两年来的努力，在这些方面都有了较大改进，现在许多国产车已达到了法规要求。但是，国际上的法规要求不断提高和改进，而且变化很快，所以需要紧密跟随和研究，及时修正中国的法规和标准，并逐步增加新的内容。中国目前有多项法规正在研究和酝酿。 侧撞法规 1999年，在中国发生的各类道路交通事故中，车辆侧面碰撞发生的频次很高，占所有事故的32.27%，死亡人数占所有总死亡人数的23.60%，仅次于正面碰撞的致死率，受伤人数占所有受伤人数的31.62%，居第一位。所以，如何提高中国车辆在侧撞时的安全性能已成为迫在眉睫的事情，中国已将侧撞法规的制定纳入了“十五”规划。 追尾碰撞法规 1999年，中国各类交通事故中，追尾碰撞的比例为18.96%，居第三位，由此造成的直接经济损失5.05亿元，居第二位。追尾碰撞大多发生在高速公路上，一旦发生很有可能出现多辆汽车碰撞的恶性交通事故。在中国7258法规中，已经规定了卡车安装防尾撞装置，但尚未正式执行。 行人保护法规 路面上行人和自行车多是中国交通的基本状况。1999年，中国交通事故中的行人死亡比例为25.96%，自行车为16.49%，分别居第一和第三位。如何制定对易受伤害的人员提供保护的法规，降低居高不下的交通事故死亡人数十分必要。 此外，关于安全气囊的使用和匹配的相关法规，在中国也是急需研究和制定的。 乘员保护系统和改进汽车耐撞性的发展 汽车乘员保护系统主要包括安全带、安全气囊和吸能式转向管柱等。安全带是乘员保护的第一道防线，统计表明，安全带的使用使车辆事故发生时乘员的伤亡率大大降低。目前，中国安全带质量的生产一致性很难保证，这些都会降低安全带对乘员的保护效果，甚至起不到保护作用。因此，应尽快改善这方面的工作，严格保证安全带各部件的质量，并开展车型与安全带的匹配研究，最大限度地发挥安全带对乘员的保护作用。近年发展的预拉紧式安全带，可以显著提高碰撞发生时对乘员的保护，应该逐步推广。 安全气囊在发达国家已是普及使用的汽车乘员保护装置，使用后可以大大降低高速碰撞时的乘员死亡率。安全气囊已经成为美国汽车上强制安装的配置，在欧洲也有很大的安装比例。目前，安全气囊已经广泛使用在中国的高档轿车，中、低档轿车也开始使用。国内汽车上安装的安全气囊大多为进口，国外一些著名企业，如TRW、Autoliv、Breed、Delphi等在安全气囊的技术较成熟，但安全气囊的核心控制和匹配技术是高度的商业机密。国内一些气囊厂家已尝试开发和掌握安全气囊的控制和匹配技术，虽然刚刚起步，但也取得了一定的进展。 汽车耐撞性研究是保证乘员安全的前提，如果汽车没有一定的耐撞性，乘员空间得不到保证，乘员保护系统也起不到应有的作用。国内一些单位依靠本身的技术力量，通过几轮的仿真计算改进和碰撞试验，将原有汽车的碰撞安全性提高到新的水平，这是非常可喜的发展。 虚拟计算技术 使用虚拟计算技术，可以在汽车的设计和开发阶段，减少大量的实车碰撞试验，缩短产品的开发周期，大大降低开发成本。常用的汽车碰撞仿真计算软件有LS-DYNA、PAM CRASH、MSC等。以前大规模的计算在巨型机和工作站上进行，这些硬件十分昂贵。近年发展了多个CPU微机系统服务器，在系统上安装相应的并行计算软件，可以根据需要确定节点数，如IBM公司和联想公司安装并行计算软件的展示服务器，通过应用软硬件提高计算速度，加快结构改进的方案。通过改进计算－试验－再改进计算－试验，促进汽车碰撞安全性的提高，使中国的汽车碰撞仿真计算工作更上一层楼。 汽车安全与交通医学结合 汽车安全与交通医学的结合是重要的学科发展方向，美国用了多年时间，在进行大量尸体试验及冲击损伤生物力学研究的基础上，研制出碰撞试验用假人，制定了人体的各项伤害指针。目前，很多人体器官的伤害机理研究只是处于开始阶段，人体是个非常复杂的系统，包括骨胳、韧带、皮肤、甚至更微观的血管及神经等，要完全了解其伤害机理和相互间的作用关系，需要长时间、大量的研究。中国人民解放军第三军医大学交通医学研究所在中国工程院医学分部主任王正国院士的领导下，在交通伤的救治和撞击伤伤害机理方面已经进行大量研究，并取得积极的成果。汽车工程界也在各方面开始重视在冲击损伤生物力学方面的研究，并向医学方面进展。清华大学与第三军医大学建立“汽车安全与交通医学”联合实验室,两个学科的结合发展揭开了新的帷幕。通过学科的结合和发展，必然将中国汽车被动（碰撞）安全性技术提高到新的水平。(end)

文章内容仅供参考 (投稿) (如果您是本文作者，请点击此处) (11/19/2004)