
雅斯顿原创文章 |Zinc
上一期,我们聊到了有不少人吐槽NCAP、IIHS等机构的碰撞测试车速很是克制,碰撞最高车速只在60km/h左右。即便变态如IIHS,最让人闻风丧胆的小偏置碰也不过是25%覆盖度、64km/h正面刚性壁障碰撞。
没有对比就没有伤害,从另类碰撞测试结果看,汽车的安全表现会比想象中弱不少,五星车型也一样战斗力偏弱,根本没有测试机构所展现的这么强悍。所以肯定要让不少人怀疑了,现在这样的测试车速到底科学吗?

1 回到汽车碰撞车速制定的原点
很遗憾,我们并没有找到官方针对汽车碰撞测试车速的制定原则解释。但大家不要觉得奇怪,其实这是行业普遍现象,事实上诸多标准的制定都不具备绝对的透明性。
比如关于安全气囊静态点爆的标准《GBT19949.2-2016》,其中规定的测试温度为-35℃、23℃和85℃,也同样没有明确选取原则。可在北冰洋极点附近漂流站上测到的最低气温是-59℃,你能说这个标准覆盖所有工况了吗?所以我们只能猜测,这大概是和工作的极限环境均值有关,如果超极限的使用,产品本身出现损伤或不工作是能被接受的。

因此我们接下来的讨论,更多是把自己回归到制定标准的那一刻,设身处地想想看,如果我们作为标准制定者,我们会考虑哪些问题,又该如何权衡理想和现实情况。
首先来说,我们应该定一个基调:汽车碰撞测试的目的是找到典型工况,而不是极限工况。因为把车速定在100km/h,车子被撞得血肉模糊也没什么实际对比意义。
那什么样的车速最典型呢?
答案是汽车在这个车速上容易出现交通事故,而且汽车应该是常在此速度段行驶。
对于车速和事故发生的关系,我们的直观认知是车速越高,诱发交通事故的机率越高。不过FHWA研究员大卫·所罗门在1964年提出了足以影响后世的「所罗门U型曲线」,这项研究表明,车速和事故发生机率并不是简单的线性关系,而是呈「U」型曲线关系。

上图就是大卫·所罗门提出的模型图,可以看到车速在62mph(约100km/h)附近时,汽车发生交通事故率反而最低,在速度低于它或者高于它时,事故率会呈现上涨的趋势。根据统计的结果,白天和夜晚的曲线虽然有所不同,比如夜间最安全车速大约在55mph(88km/h),但整体趋势极为相像。
这项数据是统计了近1万名有事故记录的驾驶人,以及2.9万名无事故记录的驾驶人后得出的结果。FHWA全称美国联邦高速公路管理局,至今已经建立了101年。即便放在1964年,它也早已发展了56年之久,权威性很大。
为什么如此,普遍认为和超车和被超车频次增加有关。
想必大家有过这样的体会,汽车事故经常发生在超车和被超车的时候,汽车本身因机械故障导致的交通事故反而还相对少一些。而且随着汽车技术越来越先进、制造工艺越来越成熟稳定,后者带来的影响会越来越小。

这张图很形象地说明了碰撞概率和平均车速差之间的关系。
所以100km/h反倒是安全车速,60km/h反倒不安全,你敢信?
更加要说明的是,这个模型不是指高速路安全车速,而是有着更强的普适作用。因为数据采集涉及到了美国11个州、35段美国公路网中最具代表性的公路:75%是双车道公路,其他是有中央隔离设施的四车道公路。其中28段路白天的限速值在88km/h到110km/h之间,两段路是70km/h。公路总长度超过960公里。
2 半个世纪前的数据还能用吗
您可能会说,我们且相信前人辛勤统计得出的结论,这对早期的汽车安全测试也确实作出了弥足珍贵的数据支撑,但半个世纪前的统计结果是不是会不再有代表性呢?
这个疑虑确实是有的。
我们拿NCAP来说,它正式成立于1996年12月,在「所罗门U型曲线」提出后近32年之久;虐人狂魔IIHS也是直到1992年才开放的车辆研究中心(VRC),正式开始对在售汽车进行碰撞试验,时间也过了长达28年。
所以要说制定者没有疑虑谁都不信。

不过种种证据表明,这个结论并没有过时。
比如在1971年的时候,美国三角研究所公布了一项研究的结果,数据收集了在印第安纳州州高速公路上的114起事故,涉及216辆车。在删除了车辆转弯导致的事故数据后,与所罗门的研究结果相比相似度很高。

又或者,下表描绘了美国道路限速从88km/h提高到104km/h后,驾驶者死亡率的变化情况。是不是很奇怪?死亡率在下降耶。这也间接说明了最高车速增加并不能说明汽车整体死亡率会增加。有了这个数据支撑,推行汽车最高车速碰撞的测试意义就打折扣了。

到此,我们似乎可以得出这样的结论,车速在60km/h附近,汽车发生事故率的概率比较大,而且这个车速在绝大部分公路的使用限值以内,普适性比较好。
3 汽车安全还需要考虑碰撞相容性
以上我们聊到了汽车碰撞车速的制定原则和重要的历史论点,我想大家应该已经有所释怀。不过冥冥之中又有些不甘,总觉得差了点什么。所以接下来我们有必要换一个角度说明下为什么测试机构不迷恋高速碰撞测试。
汽车测试本质来说是希望保证乘员的安全,这其中车对车的碰撞安全性是重中之重,毕竟汽车以高速撞树桩或者护栏这类还是少数,更多地还是和一同行驶的汽车之间发生碰撞。

所以现代汽车设计越来越注重「汽车相容性」的设计。
大家平时可能很少听到有关它的介绍,但这项能力绝对是「暖男设计」。因为相容性强的汽车除了应该在碰撞中保护自己的乘员外,也应该保护对方车辆乘员的安全。换言之,在碰撞中,只有当两辆车乘员的伤亡率和死亡人数很低的时候,才能表明汽车的相容性好。
在车车碰撞中,车辆前部结构采用不同的刚度系数会对碰撞产生不同的影响。车辆前部的刚度(K)、质量(m)、碰撞时的速度(V)和碰撞时的最大动态变形量(X)间存在如下近视关系:K=(mV2)/(X2)
从这个公式中我们能看出,在碰撞速度一定时,车辆前部结构的变形量与其刚度成反比关系。因而对于质量较小的车辆应增加前部刚度,质量较大的车辆应适当降低前部刚度。

换言之,大车要让着小车,不能把自己做得太坚硬了。
想法是好,但要汽车厂家主导这个发展思路肯定是不现实的,因为汽车客户才不会关心碰撞相容性,自己「硬」才是王道。所以作为主导方,测试机构就不能过分地推崇这种思维,不然事态还可能朝着不利的方向发展。
雅斯顿小结
经过两期的介绍,我们看到了一些刺激的碰撞测试,虽然它们不常见,但极大地满足了我们的求知欲。
被刺激眼球的我们回到冷静后当然有些遗憾,会吐槽当下的汽车碰撞测试车速未免太小儿科了,不过细想这反倒是最科学的测试决策,毕竟汽车碰撞测试不是比谁的极限碰撞能力更强,而是在合理范围内,针对最常见使用工况的考核嘛。
图 | 来源于网络
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