近日，以“智能 綠色 安全”為主題的2023汽車測評國際峰會在津舉辦，峰會發(fā)布了《中國汽車測評研究報告（2022）》，重點回顧2022年C-NCAP（中國新車評價規(guī)程）及CCRT（中國汽車消費者研究與評價）的測評結(jié)果，同時大會就未來2024版C-NCAP測評方案做了詳細的介紹。2024版C-NCAP將在2024年7月份正式實施，新版評價規(guī)程從測試方法到評價方案上均有了大幅度的調(diào)整，測評更加貼近中國道路交通實際情況和車型特征，以更嚴格、更全面的要求，實現(xiàn)對車型進行全方位安全性能測試。

一直以來，主機廠對車輛安全性能十分重視，多將C-NCAP星級評價作為在研車型安全性能開發(fā)的首要目標。

2024版C-NCAP共包含4個碰撞工況。分別為55（0，+1）km/h正面剛性壁障碰撞（FRB）、50（-1，+1）km/h正面50%重疊偏置對撞（MPDB）、60（0，+1）km/h可變形移動壁障側(cè)面碰撞（SC-MDB）、32（-0.5，+0.5）km/h側(cè)面斜角度碰撞（SP）。其中，MPDB、SP兩個工況與2021版C-NCAP方案一致，F(xiàn)RB、SC-MDB兩個工況較2021版C-NCAP規(guī)程進行了較大改動，碰撞能量分別增大了20%、75%。

圖1 FRB碰撞  圖2 MPDB碰撞  圖3 SC-MDB碰撞    圖4 SP碰撞

那么結(jié)合2024版C-NCAP測評要求，被動安全開發(fā)將如何開展呢？中汽中心工程院的被動安全開發(fā)專家們將從整車結(jié)構(gòu)耐撞性開發(fā)、車內(nèi)乘員保護開發(fā)兩個方面與大家共同分析探討。

（一）整車結(jié)構(gòu)耐撞性開發(fā)

• 減小“相容性評價罰分”是未來車輛結(jié)構(gòu)設(shè)計的一大重點。

在MPDB工況實施之前，車身正面結(jié)構(gòu)設(shè)計主要面向正碰及ODB兩個工況，此兩種工況結(jié)構(gòu)兼容性開發(fā)行業(yè)經(jīng)驗較為成熟。ODB工況的開發(fā)，多以加強縱梁結(jié)構(gòu)剛度的方案為主，以實現(xiàn)提升前艙結(jié)構(gòu)件的吸能能力的目的。但MPDB工況的前艙結(jié)構(gòu)設(shè)計過強，會導致碰撞能量更多的被壁障所吸收，車體對壁障的攻擊性更強，過強縱向傳遞結(jié)構(gòu)容易導致壁障擊穿，無法滿足兼容性評估要求。對MPDB工況來說，需要考慮進一步降低前艙的結(jié)構(gòu)剛度，緩解車體對壁障的攻擊性。

那么哪兒些因素會對壁障兼容性產(chǎn)生明顯影響呢？總結(jié)下來包括以下幾點：碰撞車輛質(zhì)量、前艙吸能空間、承力結(jié)構(gòu)件與壁障的接觸面積、傳力結(jié)構(gòu)件剛度。

碰撞車輛的實驗質(zhì)量對壁障OLC指標影響非常大。以某SUV車型為例，調(diào)整該車型的配重信息，CAE計算結(jié)果如下表所示。

通過上表可以看出，目標車碰撞質(zhì)量每減少200kg，壁障的OLC將降低約1.5g左右，當開發(fā)車型基本信息確定后，車型整備質(zhì)量將是MPDB兼容性罰分指標分解的一個重要參考依據(jù)。

MPDB碰撞過程中，壁障與防撞梁、副車架及輪胎結(jié)構(gòu)產(chǎn)生接觸，如下圖所示。接觸產(chǎn)生較大的碰撞力，其中輪胎與壁障的接觸面積較大，受力平臺在60~80KN之間，高于副車架結(jié)構(gòu)受力，對MPDB壁障產(chǎn)生的沖擊較大。不同接觸區(qū)域的車身結(jié)構(gòu)剛度不同，導致壁障蜂窩鋁的變形出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象，引起SD指標的變化。

下圖是兩款不同結(jié)構(gòu)車型的SD計算結(jié)果，其中車型1為含副車架傳力結(jié)構(gòu)，車型2為不含副車架傳力結(jié)構(gòu)?？梢钥闯觯黾痈避嚰軅髁νǖ篮?，SD指標可以從100mm降至80mm，改善效果非常明顯。

下圖是某款車型不同前艙吸能空間的影響分析，其中車型1較車型2增加了100mm的縱梁長度。經(jīng)過計算分析，可以看出，前艙空間加大100mm后，車體及壁障加速度均出現(xiàn)了不同程度的緩和，碰撞歷程更長。壁障的OLC指標從39g降低到了36g。

圖1 前艙空間示意圖               圖2 車體加速度對比    

圖3 壁障加速度對比

• 尋求結(jié)構(gòu)設(shè)計的均衡點仍是開發(fā)主流。

2024版C-NCAP正碰工況由50km/h速度提升到了不低于55km/h碰撞速度。碰撞總能力提高了20%。這對前艙結(jié)構(gòu)吸能提出了更大的挑戰(zhàn)。下圖是采用滿足2021版C-NCAP正碰開發(fā)需求的車型，進行2024版C-NCAP正碰分析對比結(jié)果?？梢钥闯?，碰撞速度提升后，前艙被擠壓的量更大、前圍入侵超過了100mm，B柱加速度提高了10g。因此2021版C-NCAP正碰結(jié)構(gòu)設(shè)計，并不能滿足2024版C-NCAP正碰開發(fā)需求。

正面碰撞工況車身耐撞性設(shè)計基本原則仍然是合理設(shè)計能量的吸收與傳遞，滿足2024版C-NCAP的整車結(jié)構(gòu)耐撞性設(shè)計需平衡多工況設(shè)計需求。在車體架構(gòu)初期，結(jié)合FRB等工況的吸能需求，確定前端車體架構(gòu)設(shè)計，包括吸能區(qū)、傳力結(jié)構(gòu)等的設(shè)計。MPDB對車輛機艙傳力結(jié)構(gòu)的設(shè)計需求更加明顯。車輛需要設(shè)計多條傳力路徑來變形吸收能量。除主縱梁外，副車架作為前端傳力路徑應(yīng)盡早介入吸能，避免碰撞力集中導致?lián)舸?；有效吸收MPDB碰撞能量可減小臺車速度變化，降低OLC罰分。同時增加防撞梁覆蓋面積與強度，避免碰撞過程中斷裂和撕裂，形成尖銳接觸導致壁障擊穿。乘員艙結(jié)構(gòu)要設(shè)計的足夠“剛”，以便為乘員保護提供足夠的生存空間。

前碰工況的開發(fā)，在結(jié)構(gòu)布置上需要注意避免X向結(jié)構(gòu)重疊，如蓄電池、助力泵等結(jié)構(gòu)X間隙過小，會導致踏板跳動超標、前圍入侵過大。對于前艙空間較小的車型，需要重點監(jiān)控縱梁kickdown區(qū)域的變形， kickdown變形過大會引起前圍腳部區(qū)域的焊點失效，導致被評價罰分。

• 側(cè)面結(jié)構(gòu)開發(fā)需關(guān)注新型壁障SC-MDB的應(yīng)用

2024版C-NCAP側(cè)面碰撞工況引入了SC-MDB壁障，SC-MDB蜂窩鋁剛度設(shè)計與AE-MDB差異較大，主要特點是中間軟、兩端硬，因此目標車B柱結(jié)構(gòu)的加強，并不能很好的延緩壁障入侵。SC-MDB碰撞速度為60km/h，臺車重量是1.7t，總體碰撞能量較AE-MDB提高了約75%。

新型壁障SC-MDB的應(yīng)用，對側(cè)面結(jié)構(gòu)開發(fā)提出了新的挑戰(zhàn)。下圖是某2021版C-NCAP五星車型的側(cè)碰CAE結(jié)果對比。

預研分析發(fā)現(xiàn)，SC-MDB較AE-MDB工況，側(cè)面侵入量整體增大了約80%，侵入速度增大了約50%。SC-MDB的特點是中間剛度偏低，兩端剛度偏高，因此對于碰撞目標車而言，前、后車門被擠壓程度大大增加，導致車門入侵量及入侵速度偏大，假人傷害風險增加。

側(cè)面結(jié)構(gòu)耐撞性開發(fā)應(yīng)采用能量傳遞、傳力路徑、斷面分析等手段，針對碰撞的關(guān)鍵結(jié)構(gòu)如門檻、車門防撞梁、座椅橫梁、A/B/C柱等進行設(shè)計，更甚需要考慮優(yōu)化各結(jié)構(gòu)件的搭接形式、搭接面積等因素。同時考慮新工藝、新材料應(yīng)用。柱碰作為一種側(cè)面碰撞的極惡劣工況，工作重點集中在B柱、門檻、A柱等側(cè)圍框架的結(jié)構(gòu)設(shè)計上。由于乘員艙側(cè)面空間相對偏小，為確保乘員生存空間滿足需求，側(cè)面結(jié)構(gòu)需要有足夠的剛度才行。