考验座椅

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  追尾事故是一种非常常见的事故类型,约占实际交通事故的1/3左右。和正碰、侧碰事故相比,追尾造成的死亡人数虽在所有交通事故中的比例较小,但是因其受伤的人数却占很高的比例,大约为30%~40%,其中,颈部伤害是最常见的伤害形式。
  当车辆发生追尾时,前车乘员的躯干随车辆向前加速运动,而头部因惯性作用相对滞后,乘员头部向后转动从而造成颈部受伤,这类受伤的方式类似软鞭鞭头的甩动,故常称为“挥鞭伤”(Whiplash Injury)。挥鞭伤是交通事故中最为严重的次要性伤害,其并发症多、潜伏期长,不仅伤者会遭受巨大痛苦,还会带来较大的财产损失。为了降低这种受伤的风险,C-NCAP在2012年版管理规则中正式导入了鞭打试验,并从2012年7月开始正式实施。
  鞭打试验的前世今生
  和正碰及侧碰事故相比,追尾事故的碰撞速度一般较低,挥鞭伤的受伤程度主要与座椅和头枕的性能有关。为了提高汽车在低速后碰中的保护性能,美国高速公路保险协会(IIHS)最早开展对汽车座椅头枕评价的程序,之后欧洲、日本等也在其新车评价规程中纷纷加入了对汽车座椅头枕的评价。
  各国NCAP针对座椅和头枕的评价与考核主要包括静态评价和动态评价两方面。静态评价主要测量头枕的空间几何尺寸,主要包括头后间隙和头枕高度差两个参数。研究显示,这两个参数对颈部挥鞭伤有重要影响,后脑与头枕之间的间距越小,保护效果越好。
  动态评价主要采用模拟台车试验。试验对象为前排座椅。试验用假人均为专门为低速后碰试验设计的BioRID II假人 ,它具有与人体相仿的脊椎结构,能够模拟低速后碰过程中头颈部的运动形态。试验时,将台车上固定的座椅及假人以一定的加速度波形弹射出去,然后测量假人颈部部位受到的伤害情况。Euro NCAP要求3个不同强度的加速度波形,其中低、高强度波形为梯形波,而中强度波形为三角波。IIHS采用与Euro NCAP中强度波形相同的波形,日本JNCAP也采用的是三角波,但和Euro NCAP的中强度波形相比,其加速度和速度要大些,是Euro NCAP的1.1倍。
  在具体评价指标方面,各国NCAP主要从以下几个方面进行评价:NIC(Neck Injury Criterion:颈部伤害指标);Nkm(Neck Injury Predictor:颈部伤害预测)采用颈部剪力与力矩线性组合的方式,包括4个单独的损伤指标,分别是Nfa(Neck Exion Anterior:颈部弯曲,躯干提前)、Nea(Neck Extension Anterior:颈部伸张, 躯干提前)、Nfp(Neck Exion Posterior:颈部弯曲,躯干滞后)和 Nep(Neck Extension Posterior:颈部伸张,躯干滞后)等。
  C-NCAP鞭打试验
  C-NCAP测试座椅为驾驶席座椅,试验用座椅是直接从4s店购买的。C-NCAP管理中心在匿名购买3辆试验车的同时还要再单独购买一个同型号驾驶席座椅,并监督4s店工作人员现场从商品车上将座椅及附件拆下的过程。
  试验前,先将座椅及约束系统仿照原车结构,固定安装在移动滑车上。座椅夹具的准备、座椅的调整及测量、假人的标定、假人的安放测量、试验设备准备等均由试验评价部组织专业试验人员进行操作。生产企业应提供必要的技术支持,包括座椅滑轨角度等安装参数、电动座椅的供电接口引线及定义、具有主动式头枕的座椅的引爆触发线引线及定义等等。
  C-NCAP采用的试验假人也是国外普遍采用的鞭打试验专用的BioRID II假人,和正碰试验中使用的Hybrid III型假人相比,它能更准确地反映低速后碰过程中乘员头颈部受伤害的情况。试验时,液压发射台将滑车以特定加速度波形发射出去,该波形与IIHS的试验波形及Euro NCAP的中强度波形完全一样。座椅上放置BioRID II型假人,通过测量后碰撞过程中颈部受到的伤害情况, 用以评价车辆座椅头枕对乘员颈部的保护效果。
  在C-NCAP 2012年版管理规则中,鞭打试验根据假人的伤害情况得到的原始分满分为8分。其中通过头部加速度、胸部加速度计算出颈部伤害指数(NIC),最高得分为2分,包括6项指标的颈部载荷和扭矩最高得分为6分。原始试验分数获得7分以上(含7分),则C-NCAP鞭打试验加分为4分;鞭打试验原始分数获得4分以下(含4分),则C-NCAP鞭打试验加分为0分;中间分值按照线性插值法换算得到。
  和C-NCAP原有的3项碰撞试验一样,鞭打试验也设置了扣分项,具体为:在调节并测量座椅过程中, 若出现头枕干涉HRMD测量的情况,则减2分;在冲击过程中,如果座椅靠背张角的最大变化量大于等于32°则扣2分,否则不扣分;在动态冲击过程中,若滑轨移动部分相对固定部分动态位移最大量超过或等于20mm,则减4分 。
  C-NCAP鞭打试验实施以来,就有座椅在冲击过程中出现了座椅靠背严重变形的情况,这无疑会对乘员颈部的保护产生不利的影响,而且按照C-NCAP管理规则的要求,如果其角度变化超过了32°就会被扣分。这也说明,由于之前没有相关法规的要求,汽车生产企业和座椅零部件厂对于其安全性的重视程度还远远不够。相信,随着C-NCAP鞭打试验的持续实施,我国市场上汽车座椅的安全性将会有很大的提升,而追尾事故带来的伤害也会越来越小。
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