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摘要:我国道路多属于典型的混合型交通,机动车、行人、非机动车处于同一道路。我国道路交通事故中,行人与机动车碰撞事故发生的机率高,行人伤亡人数占比高。2025年实施的强制性性GB24550-2024及ECE-R127-03版本中,明确增加了行人保护头碰试验范围至车辆前风挡区域,法规的实施对汽车造型、零部件结构设计及玻璃的生产工艺都产生很大的影响。
关键词:行人保护 头碰
引言
我国道路交通事故中,行人与机动车碰撞事故发生的机率高,行人伤亡人数占比高。根据CIDAS统计我国交通事故数据,我国道路交通事故中弱势道路群体与汽车碰撞事故约占80%,其中行人与汽车碰撞事故约占20%。道路交通参与者中行人属于弱势群体,没有任何保护措施,在道路交通事故死亡人数中行人死亡人数约占30%[1]。2009年我国发布了行人保护推荐性国家标准GB/T 24550-2009 《汽车对行人的碰撞保护》,一定程度上提高了车辆行人保护的整体水平。为进一步提升车辆对行人碰撞的保护性能,降低人与车碰撞事故中行人受重伤或死亡的几率,GB 24550-2024《汽车对行人的碰撞保护》的强制性国家标准能够有效评价汽车行人保护性能,有效地促进汽车生产企业积极研发与改进车辆结构,并且能够提高车辆行人保护性能可避免自主品牌拓展海外市场遭遇技术壁垒。
图1 行人保护发展简介 | 图2 GB24550-2024行人保护试验程序 |
1、新国标行人保护对头碰区域的影响
原有GB24550的WAD 1000至WAD 2100的头部试验区域不再能满足二轮车骑行者在与车辆发生碰撞时头部撞击点的试验需求,因此将扩展头部试验区域,使得试验区域满足二轮车骑行者的头部落点分布,新扩增的二轮车骑行者头部试验区域为WAD 2100至WAD 2300的区域[2]。在ECE-R127-02版本的基础上欧盟考虑二轮骑行者的影响因素,并且根据欧洲的乘用车与二轮车事故统计,将行人保护二轮骑行的头部试验区域增加为WAD 2100至WAD 2500[3]。
图3 玻璃试验区域划分准则 | 图4 行人保护头碰碰撞区域示意 |
2、新国标行人保护对玻璃生产工艺的影响
汽车前风挡玻璃采用的是夹层玻璃,即在上下两片之间增加PVB胶进行粘合。夹层玻璃的生产工艺主要分为两大类压制成型和重力成型。其中压制成型玻璃通过内外片交替或者双片配对在炉加热,在凹凸模的模具加压下压制成型;重力成型是将双片配对放在凹模上,在炉内加热软化玻璃,在重力的作用下使玻璃成型。
压制成型玻璃在高温高压下成型,其压应力和张应力比重力成型玻璃高,在行人保护头碰试验中表现为压制成型的玻璃头碰HIC较高,不利于行人保护头碰。压制成型的玻璃表面精度高、形状可控、生产效率高[4];重力成型玻璃生产成本底,。尤其为了较高的NVH性能增加玻璃厚度及HUD投影需要高精度玻璃等情况下使用压制成型的玻璃,存在法规玻璃头碰点试验不满足要求的情况。因此各个主机厂建议玻璃生产厂家为了满足玻璃表面精度及高NVH性能的前提条件下,通过优化玻璃的生产工艺达到性能和法规的平衡,对玻璃的生产工艺带来了挑战。
图5 压制成型玻璃工艺 | |
图6重力成型玻璃工艺 |
3、新国标行人保护对造型及零部件结构的影响
图7 某车型前风挡玻璃头碰法规试验 | 图8 某车型前风挡玻璃后的HUD装置 |
法规实施后车辆在造型设计中必须考虑头碰区域扩大至玻璃区域的问题,其中最主要问题点集中在前风挡玻璃黑边的尺寸大小;玻璃后面功能零部件HUD、显示屏、低音智能喇叭;仪表台及其固定零部件等一系列空间结构设计。既要满足零部件的功能及可靠性又要满足头碰试验中满足法规要求,为此在整车开发过程中要平衡玻璃头碰安全和结构设计及造型意图。
4、结论
行人保护新国标GB24550-2024实施后,对整车制造过程中的造型设计、零部件空间结构设计及玻璃的生产工艺有很大影响,主机厂可以根据不同的车型设计、安全规划及车辆成本来满足行人保护法规。
参考文献:
[1] 中华人民共和国道路交通事故统计年报(2023年度)[M]. 北京:公安部交通管理局,2023.
[2] GB 24550汽车对行人的碰撞保护.全国标准信息公共服务平台.2024.
[3] Regulation No.127-Rev.3-Pedestrian Safety. www.unece.org, 2024.
[4] 程效.车辆-行人事故中风挡玻璃裂纹破损特性的研究[D]. 哈尔滨工业大学硕士学位论文,2015.