關(guān)于碰撞中防止轉(zhuǎn)向機構(gòu)傷害駕駛員的車輛批準檢測規(guī)定

在現(xiàn)代汽車安全設計中，碰撞事故中的駕駛員保護已成為車輛認證體系中的核心環(huán)節(jié)。特別是在正面或偏置碰撞過程中，轉(zhuǎn)向機構(gòu)可能因劇烈變形或位移而對駕駛員造成嚴重傷害，因此，各國及國際組織均制定了嚴格的檢測標準和規(guī)范，以確保車輛在碰撞條件下具備足夠的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)防護能力。聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會（UNECE）發(fā)布的《關(guān)于就碰撞中防止轉(zhuǎn)向機構(gòu)傷害駕駛員方面批準車輛的統(tǒng)一規(guī)定》（即UN Regulation No. 21）是全球范圍內(nèi)廣泛應用的技術(shù)法規(guī)之一。該法規(guī)旨在通過系統(tǒng)化的檢測項目、標準化的檢測儀器、科學的檢測方法及明確的判定標準，全面評估車輛在碰撞工況下轉(zhuǎn)向機構(gòu)對駕駛員的潛在威脅，從而有效降低碰撞事故中因轉(zhuǎn)向系統(tǒng)侵入駕駛艙而導致的傷亡風險。 本規(guī)定適用于M類（乘用車）和N類（輕型商用車）車輛，覆蓋從設計開發(fā)到量產(chǎn)驗證的全過程。其核心目標是確保在規(guī)定的碰撞測試中，轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向管柱、轉(zhuǎn)向盤等關(guān)鍵部件在發(fā)生碰撞時，能夠有效吸收能量、避免過度位移，并防止尖銳邊緣或突出物對駕駛員胸部、頭部和面部造成傷害。為此，法規(guī)詳細規(guī)定了測試條件、撞擊裝置、測量手段及合格判定準則，成為車輛安全認證不可或缺的依據(jù)。

主要檢測項目

1. 轉(zhuǎn)向系統(tǒng)侵入量檢測 評估碰撞后轉(zhuǎn)向柱向駕駛艙內(nèi)部的位移量，確保其不超過安全限值。通常以轉(zhuǎn)向柱軸線方向的位移距離（mm）作為主要指標。 2. 轉(zhuǎn)向盤位移與變形檢測 檢測轉(zhuǎn)向盤在碰撞中是否發(fā)生明顯變形、斷裂或脫落，以及其相對于駕駛艙的位移情況。 3. 駕駛員接觸點傷害風險評估 通過假人傳感器（如THOR或Hybrid III）監(jiān)測駕駛員胸部、頭部和面部在碰撞過程中與轉(zhuǎn)向系統(tǒng)接觸時的沖擊力、加速度和傷害風險指數(shù)（HIC）。 4. 轉(zhuǎn)向管柱能量吸收能力測試 檢查轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是否具備足夠的吸能結(jié)構(gòu)（如可潰縮設計），以減少傳遞至駕駛員身體的沖擊能量。 5. 轉(zhuǎn)向機構(gòu)部件穩(wěn)定性檢測 確保轉(zhuǎn)向柱、轉(zhuǎn)向齒輪及連接件在碰撞中保持穩(wěn)定，不發(fā)生脫落或造成二次傷害。

常用檢測儀器

- 碰撞試驗臺（Full-Width or Offset Barrier）：模擬正面或偏置碰撞，通常采用50 km/h或64 km/h的速度進行測試。 - 假人系統(tǒng)（如THOR-50M）：配備多個加速度傳感器、力傳感器和位移傳感器，用于精確記錄駕駛員各部位的動態(tài)響應。 - 高速攝像系統(tǒng)（≥10,000幀/秒）：用于捕捉碰撞全過程中的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)運動軌跡與變形過程。 - 三坐標測量儀（CMM）：用于碰撞后對轉(zhuǎn)向系統(tǒng)關(guān)鍵部件的幾何形變進行數(shù)字化測量。 - 力傳感器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)：實時采集轉(zhuǎn)向柱受力、假人接觸力等關(guān)鍵參數(shù)。

檢測方法

1. 標準碰撞測試流程 按照UN R21規(guī)定，車輛在規(guī)定速度下（如50 km/h）與剛性壁障進行正面或40%偏置碰撞，測試車輛在碰撞后的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)狀態(tài)。 2. 假人布置與傳感器校準 將標準假人（如THOR）安放在駕駛員位置，確保傳感器位置與人體解剖學一致，且校準準確。 3. 數(shù)據(jù)采集與分析 通過高速攝像與傳感器系統(tǒng)同步采集碰撞全過程數(shù)據(jù)，重點分析轉(zhuǎn)向柱位移量、假人胸部加速度、HIC值等關(guān)鍵參數(shù)。 4. 損傷評估與判定 對假人胸部、頭部及面部的傷害指標進行評估，判斷是否存在超過安全閾值的傷害風險。

檢測標準

UN Regulation No. 21（2023版）明確規(guī)定了以下核心技術(shù)要求： - 轉(zhuǎn)向柱在碰撞后的最大侵入量不得超過40 mm（從原始位置向駕駛員方向位移）； - 假人胸部加速度峰值不得超過60g； - HIC（頭部傷害指數(shù)）值不得高于1000； - 轉(zhuǎn)向盤及轉(zhuǎn)向管柱不得出現(xiàn)碎片或尖銳邊緣脫落，且不得對假人面部造成穿透性傷害； - 所有轉(zhuǎn)向系統(tǒng)連接件必須在碰撞后保持完整，防止脫落。 此外，法規(guī)還要求制造商提供轉(zhuǎn)向系統(tǒng)設計的詳細說明、耐久性測試報告以及仿真驗證數(shù)據(jù)，以支持車輛符合性聲明。

總結(jié)

防止碰撞中轉(zhuǎn)向機構(gòu)傷害駕駛員的檢測體系，是現(xiàn)代車輛安全認證的重要組成部分。UN R21統(tǒng)一規(guī)定通過科學嚴謹?shù)臋z測項目、先進的檢測儀器、標準化的檢測方法和明確的判定標準，構(gòu)建了一套完整的評估框架。企業(yè)必須在產(chǎn)品開發(fā)階段充分考慮轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的安全設計，結(jié)合仿真分析與實車碰撞測試，確保車輛在各種碰撞工況下均能有效保護駕駛員安全。隨著智能駕駛與主動安全系統(tǒng)的普及，未來該法規(guī)也可能進一步擴展至包括電動轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、線控轉(zhuǎn)向等新型技術(shù)的評估要求，持續(xù)推動汽車安全技術(shù)的演進。