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爆款也需好“身板” 聊榮威i6碰撞安全

[汽車之家 安全技術] C-NCAP預計在2018年開始採用新規程對新車進行碰撞安全性能評價,與2015版規程相比,新規程增加了行人保護和主動安全兩個項目,進一步和Euro-NCAP接軌。新的規程除了要求新車具備較好的車身碰撞防護能力,還要求新車的主動安全配置和行人保護性能相比舊款車型有所提升。那麼究竟如何才能在C-NCAP新規程下取得較好的成績,獲得新的五星安全稱號呢?為此我們來到了上汽集團智慧安全試驗室,看看基於C-NCAP 2018版規程設計的榮威i6在碰撞安全方面有何特點?

● 聊碰撞安全,首先必須瞭解下那些測試標準

世界範圍內有眾多新車碰撞測試機構,較為著名的有C-NCAP(中國)、Euro-NCAP(歐洲)、IIHS(美國)、NHTSA(美國)等。這些碰撞測試機構所做的實車碰撞測試能夠較為真實地反映車輛的碰撞防護性能及對乘員的保護水準。近年來,隨著ADAS輔助駕駛系統(如碰撞預警、碰撞預防及車道偏離警告等系統)的進一步普及,不少機構也開始制定相關的測試細則來升級其測試規程,以進一步倒逼行業在汽車碰撞安全技術上的升級。

4個知名碰撞測試機構專案對比 機構名稱 IIHS (2017規程) NHTSA (2017規程) Euro-NCAP (2017規程) C-NCAP (2018規程) 乘員保護測試專案 正面40%偏置 正面25%偏置 側面碰撞 車頂強度測試 鞭打試驗

正面100% 側面碰撞 側面柱碰 翻滾幾率測試

正面100% 正面40%偏置 側面碰撞 側面柱碰 鞭打試驗 AEB低速制動 正面100% 正面40%偏置 側面碰撞 鞭打試驗 加分項 (側氣簾、安全帶提醒) 兒童保護 兒童安全座椅功能 兒童座椅安裝方式 無 正面碰撞 側面碰撞 兒童安全座椅功能 兒童座椅安裝方式 無 行人保護 無 無 頭部保護 盆骨保護 腿部保護 頭部保護 腿部保護 主動安全 AEB測試(追尾) 大燈照明測試 加分項 (碰撞預警、車道偏離、 倒車影像、自動刹車)

車道輔助測試

車速輔助限制

安全帶提醒

AEB高速制動(追尾、行人測試)

AEB測試 (追尾、行人測試) 加分項 (ESC配置)

i6是基於榮威最新MIP平臺(榮威A+級車型平臺,換成汽車之家的標準就是緊湊型車和中型車)開發的第一款車型。

榮威在碰撞安全技術上的進取源自於行業的激烈競爭,C-NCAP五星車型氾濫已不是一兩年的事情,對於一款想向合資車發起挑戰的自主品牌車型來說,在C-NCAP測試中不拿個五星,都不好意思對外宣傳其安全性能。

● 國內唯一主被動安全一體化智慧安全試驗室

為進一步瞭解榮威i6的碰撞安全技術,我們來到了上海汽車集團技術中心智慧安全試驗室拜訪上汽集團安全工程與虛擬技術部總監王大志博士。

上汽集團智慧安全試驗室在2014年12月落成投入使用,是目前國內唯一的主被動安全一體化智慧安全試驗室,被動安全碰撞測試以及主動安全自動制動系統測試都能在這個試驗室內進行。

該試驗室的其他區域與我們此前參觀過的碰撞試驗室類似,在此我們不做過多介紹,回到我們今天來該試驗室的目的——瞭解榮威i6碰撞安全的秘密。

給我們做講解的是擁有多年車輛碰撞安全開發經驗的王大志博士,究竟榮威i6碰撞安全方面有何特點?我們繼續往下看。

● “扛撞”的本質——高強度鋼打造的籠型車身

要保護乘員艙裡面的乘員就需要一個“扛撞”的車身結構,避免碰撞事故後乘員艙潰縮變形而壓縮乘員生存空間,增加乘員受傷風險。為了達到上述目標,工程師採用的措施是超高強度鋼板以及籠型乘員艙結構。

圖中的紅色部分為熱成型鋼板,該類型鋼板占比達到12%,抗拉強度高達1650MPa。在i6車身上,榮威首次大範圍地採用熱成型鋼板,以增強發動機艙和乘員艙的結構強度。紫色部分為超高強度鋼板,該鋼板的鋼材為寶鋼的第三代高強度鋼,型號為“QP980”,抗拉強度達到980MPa,對於外形相對複雜且強度要求較高的區域則採用該類鋼板,i6也是榮威旗下首款採用該類型鋼板的車型。

對於正面碰撞事故,為避免前排乘員腿部位置的車身底板入侵量過大增加腿部的受傷風險,工程師在前圍板靠近發動機艙一側、兩縱梁之間設置了高強度鋼板;在乘員艙前圍板兩側靠近門鉸鏈的位置設置了兩塊高強度鋼。上述高強度鋼板共同作用,加強了前排乘員腿部區域的結構強度,從而限制了車輛發生正面碰撞時前圍板底部及底板相應區域的入侵量,盡可能避免前排成員腿部因過度擠壓而受傷。

對於側碰事故,為了避免B柱向車廂內部潰縮導致乘員胸部或者腰部側面受到傷害,工程師會通過優化B柱的結構設計和合理運用高強度鋼,讓B柱潰縮部位儘量下移,讓潰縮點儘量移到坐墊或者更低的位置,從而降低乘員的受傷風險。

榮威i6的B柱由四層鋼板組成,內表面和外表面為衝壓覆蓋件,中間夾著兩層高強度鋼板。其中,強度較高的一塊高強度鋼板由B柱頂部一直向下延伸至門檻梁與其連接,利用籠型車身提升側碰保護性能,而另一塊高強度鋼板則用於控制B柱的潰縮部位,降低乘員受傷風險。

據試驗室的工程師介紹,利用電腦有限元分析軟體進行碰撞類比出來的結果與實際碰撞的結果時常會有出入。一般來說,由於電腦類比時輸入的資料都比較嚴苛加上整車有限元模型是簡化模型,所以類比出來的結果(包括假人傷害指數以及車身變形量)會比實際碰撞更糟糕。所以最終驗證車身碰撞安全性能還是需要進行實車碰撞,而電腦碰撞類比更多是用在前期設計階段的對車輛設計參數的優化。

● 減少碰撞傷害的秘密——吸能與撞擊力分散結構的合理設計

汽車並非越堅固越安全,一台非常堅固的汽車在碰撞時可能車身變形或潰縮量很小,但是內部乘員有可能因為其受到的瞬間衝擊力過大而受傷。合理的車身潰縮吸能結構和撞擊力分散設計除了能縮小乘員艙潰縮量,還能減小乘員在碰撞事故中受到的衝擊力,最大程度地減少乘員可能受到的傷害。

如果碰撞速度進一步提高,較大的撞擊力除了讓吸能盒完全潰縮,還會讓車身縱梁產生變形。

若正碰撞擊力非常大,通過縱梁潰縮彎折仍未能完全吸收的碰撞能量會進一步往後傳遞由車身底板上多根縱梁及A柱進行分解,然後由整個車身的均勻變形來吸收,避免車身某處受力過於集中造成較大的乘員艙入侵量。

● 降低低速碰撞後的修復成本

榮威i6對於低速碰撞的可修復性能進行了相應的優化設計,通過在前後防撞梁後方設計吸能盒,在車輛遇到低速碰撞事故時利用吸能盒進行能量吸收,可避免縱梁受到結構性損壞。這樣在維修時只需更換掉防撞梁和吸能盒即可完成修復,無論維修工時費還是維修零件的費用上都比修復車身結構損壞要低得多,而且也能保證維修後的車輛碰撞性能達到碰撞前的水準。

目前,國內的保險公司尚未根據車輛的可修復性能來設定車輛保險費金額,但這在歐洲已經實施多年,也是中國未來的一個必然趨勢。對於消費者來說,未來購買低速碰撞後易於修復的車輛除了保險費用更低外,更重要的是其能保證維修後的車輛碰撞性能達到碰撞前的水準,安全性能更佳。雖然目前中國品牌的很多車型都採用了可拆卸式防撞梁,更換起來也較為方便,但連接防撞梁和縱梁之間的吸能盒設計水準參差不齊,部分車型上的“吸能盒”實際是只是一個連接件,起不到吸能作用,從而無法在低速碰撞事故中有效吸能,降低縱梁和車身的損壞幾率,也就無法降低維修成本。

● 更符合中國國情的非常規碰撞試驗

榮威i6在開發階段除了針對國標、C-NCAP、Euro-NCAP、RCAR等現有碰撞法規或標準進行車輛設計優化外,還根據中國國情進行針對性碰撞測試。

大量針對中國國情碰撞測試以及根據測試結果的細微優化使得榮威i6能更有效地應對在國內可能發生的碰撞事故,相比那些只針對法規要求或機構評測的車型有更高的碰撞安全性能。

● 安全帶、安全氣囊、座椅系統的匹配優化不可或缺

車身強度提高了,吸能設計優化了,對於乘員的保護尚未足夠,安全帶、安全氣囊、座椅系統的匹配和優化同樣不可或缺。

由於在碰撞事故中,乘員的身體會因為碰撞位置的不同而產生不同的偏移,安全氣囊的開啟角度以及展開面積都需要進行優化設計來保證當乘員的坐姿出現一定偏移時也能獲得同樣的保護。

對於側氣簾,其展開後的覆蓋面積對乘員的保護尤為關鍵,但側氣簾面積太大由會導致充氣速度降低的問題。側氣簾上的縫線就是解決矛盾的關鍵,縫線能夠實現對氣簾充氣氣流的控制,讓某些關鍵部位率先充氣,以第一時間對乘員關鍵部位進行保護;同時縫線縮小了氣簾內部的充氣空間,使得氣簾充氣更迅速,展開更快,提升了其保護效果。

此外,在正碰事故發生時,為了防止乘員下潛,脫離安全帶保護區域,榮威增強了座墊骨架和座墊內部發泡材料的支撐能力。

● 行人安全不能忽視

在行人安全方面,榮威i6在Euro-NCAP標準行人安全測試中有著較佳的表現。對於不少車型來說,發動機艙蓋前部邊緣以及前風擋玻璃前部邊緣區域的行人保護性能都不盡如人意。而榮威i6在相應的區域表現相對來說更好一些,這與該車的一些針對性優化設計有關。

從上圖中可以看到,榮威i6行人頭部保護設計區域包含了事故統計高風險區、歐洲星級評價區域以及國際標準評價區域,在設計考慮上更為全面。

榮威i6行人保護優化設計包括:吸能發動機艙蓋、膝部緩衝保險杠、小腿支撐護板、可潰縮大燈/翼子板支架、可壓潰雨刮機構、低剛度儀錶板結構以及柔性風擋下橫樑。其中,可壓潰雨刮機構、小腿支撐護板、柔性風擋下橫樑是我第一次看到其零部件實物。下面我解析下這三個部件是如何提升行人安全的。

首先介紹的是可壓潰雨刮機構,當行人頭部撞擊靠近車輛中軸線的雨刮臂轉軸位置時,過大的撞擊力會導致雨刮機構相應位置沿斷裂槽斷開,雨刮機構向內潰縮,從而減少碰撞對行人的傷害。

行人小腿支撐板的作用是通過這塊強度較高的支撐板撞擊行人小腿較低的位置,導致行人翻轉,避免靠近較高的碰撞位置導致行人的腿從膝蓋處折斷的悲劇發生。

柔性前風擋下橫樑的支撐帶有潰縮結構,當行人頭部撞擊前風擋玻璃時會導致該潰縮結構潰縮,風擋玻璃會隨著該下橫樑的潰縮而產生一定的退讓,從而降低碰撞對行人的傷害。

● 基於EyeQ3晶片的單目攝像頭輔助駕駛系統

榮威i6的頂配車型配備了ACC自我調整巡航、LDW車道偏離預警、SAS智慧車速輔助(識別限速標識設定巡航速度)、FCW前方碰撞預警、AEB自動緊急制動以及IHC智慧LED大燈(自動遠近光切換)。上述所有功能都基於一套帶有單目攝像頭的視覺識別系統,該系統的核心為Mobileye公司的EyeQ3晶片。特斯拉MODEL S以及奧迪Q3等不少車型上的駕駛輔助系統都採用了Mobileye公司的EyeQ3晶片。

基於EyeQ3晶片的單目攝像頭駕駛輔助系統的性能與後期調校有非常大的關係。這就使得搭載相同硬體系統的車型,其駕駛輔助系統性能上有明顯的差別。這種基於圖像識別技術的駕駛輔助系統,內部有一個被稱為“樣本特徵資料庫”的東西。這個資料庫的資料是車輛、行人、交通標誌等物體的特徵資料。單目攝像頭獲取的圖像資訊會與資料庫的資料進行比對,才能識別車輛前方的物體的類型。

據榮威的工程師介紹,i6上的這套單目攝像頭駕駛輔助系統由榮威針對中國路況進行重新調校,能夠更好識別中國道路上的車輛、行人以及交通標誌,並通過300萬公里的路試驗證以保證其可靠性。

全文總結:

榮威i6作為首款基於MIP平臺的車型,其上搭載榮威目前最先進的主動碰撞安全和被動碰撞安全技術,能夠滿足目前C-NCAP和Euro-NCAP最新的五星碰撞安全標準,為乘員提供優秀的碰撞安全防護性能。針對中國國情而做的大量非常規碰撞測試使得榮威i6能為中國消費者提供更全面的碰撞安全保護。

榮威i6上搭載的駕駛輔助系統採用了Mobileye公司的EyeQ3晶片,並根據中國實際路況進行了相應的優化,無論是識別率和可靠性上都比採用基礎資料庫的系統更好。300萬公里的路試也保證了該系統的可靠性。榮威i6不論在主動安全還是被動安全配置方面都彰顯著其技術實力,其市場表現值得期待。(圖/文/攝/汽車之家 常慶林)

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