全球汽车追尾碰撞法规解读及追尾保护设计

本文内容扎实，阅读指引：

01、引言
02、全球高速追尾碰撞法规解读
03、追尾事故的危害
04、追尾保护设计研究
05、结束语

正文：

01、引言

是否在看到“大龄剩女，追尾必嫁”的车贴时，会让单身的你有一个冲动，想要一脚油门冲上去？然而脱单不能靠事故,行车安全第一位！根据有关部门统计，近十年以来每年全国发生交通事故中追尾事故是主要的事故形式之一,其发生概率是明显高于侧碰和正碰事故的。本文主要介绍速度较高的尾碰相关法规和保护设计。

历年交通事故统计图（数据来自：CIDAS）

各国交通安全部门为保证在发生追尾事故时可以最大程度保护乘员安全，都依据本国国情制定了相关法律法规。本文就为大家简单介绍全球主要国家和地区所制定的用于客观评价追尾事故中车辆安全性能的法律法规，同时了解其中的不足之处。

02 、全球高速追尾碰撞法规解读

主要国家尾碰法规试验

通过上图可以看出，各国模拟追尾条件基本为：一定质量的壁障小车以某一恒定的速度撞击测试车辆，通过该工况来模拟道路中的追尾事故。然而在实际交通道路行驶中，车辆的行驶速度和碰撞发生时两车的实际重叠量千差万别，当前各国家及地区仅以特定工况来模拟尾碰交通事故要求。全球尾碰法规主要是欧系和美系两种：

1.欧系代表ECE R32/R34，碰撞速度35~38km/h，移动壁障质量1100kg，R32与R34试验方式相同，前者只考核结构（后排座椅的R点纵向相对位移≤75mm），后者考核燃油系统火灾风险（中国和印度参考欧洲ECE R34的碰撞形式）。

2.美系代表FMVSS 301/305法规，移动壁障质量1814kg，撞击速度80km/h，是目前全球碰撞法规中速度最高的要求。中东海湾地区则同时采用欧系和美系两套尾碰法规，二者选其一。各国对尾碰后车辆的评价方法也不相同！

主要国家尾碰法规试验评价

值得注意的是，目前我们国家针对电动汽车追尾碰撞安全要求尚无正式标准，因此当前市面上的电动汽车是否充分考虑了尾部碰撞的安全防护设计就看各家企业本身的要求了！不过令人欣慰的是，针对电动汽车尾部碰撞标准已经在修订的过程中，预计很快就会发布实施。想了解更多关于电动汽车碰撞安全标准法规和开发设计的朋友，可以移步老王之前的文章查阅。

工科男老王：电动汽车碰撞安全标准法规和开发设计zhuanlan.zhihu.com

03、追尾事故的危害

追尾事故发生时最容易出现的是起火和乘员伤害，目前全球体系下针对尾碰事故的法规主要针对车辆燃烧性和起火防护方面，通过对车辆结构和蓄电池的状态的评估来保证和避免车辆起火，而对车内乘员安全性并非主要的检验项目。实际上，追尾事故中乘员的颈椎是容易受到伤害的。MacNab等人通过对典型案例的分析研究，当车辆发生尾碰时，人的躯干被座椅结构支撑，而头因无法得到很好的支撑而被迅速向后甩出，造成颈椎极度的弯曲。这种现象是试验或者交通事故中可以直观观察的，这就是挥鞭伤形成的机理。建议在后续的法规跟进中除了对燃油系统的影响评估之外，还应加强对车内乘员安全的测试评估，来保证交通安全。

追尾碰撞中的挥鞭伤产生机理

04、追尾保护设计研究

理想的尾碰保护设计是：通过优化后保险杠-吸能盒-后纵梁这条主要传力路径，使其具有一定的结构强度来保护油箱及管路系统不遭受撞击挤压避免发生火灾，在此条件下同时尽可能降低车辆被追尾后的向前的冲击加速度来减缓颈椎挥鞭伤的发生。

尾部吸能及防撞结构

在防止火灾方面，除了优化后纵梁结构外，还可以通过优化蓄电池和燃油箱/动力电池结构和布置来保证在追尾事故中的燃油和电安全状态。在早期布置阶段，将蓄电池布置在非碰撞溃缩变形区域，如将蓄电池布置在前舱靠近前围板附近或后舱靠前的位置，同时通过CAE仿真加强蓄电池安装支架设计，来提高蓄电池在碰撞中保持位置的能力减少火灾风险。燃油箱和新能源车的动力电池通常是布置在后排座椅下面或整个乘员舱底部，也是基于这一区域在碰撞中变形相对较小的考虑。此外，上汽乘用车通过研究发现，对燃油箱的绑带固定方式进行优化，能最大程度保护并约束燃油箱位置，降低油箱发生脱落及火灾的风险，参见《应用粒子法模拟油液冲击效应》。

蓄电池和燃油箱布置

后保险杠和吸能盒用于低速碰撞时吸收能量，后纵梁和后副车架则用于更大的尾部撞击时吸能能量和保护油箱管路系统的安全。车辆被追尾后产生的前向冲击加速度越低，就越能有效降低挥鞭伤害的风险，保护车内乘员的颈椎。从这个角度来说，后保险杠设计得软一些，其实有利于降低冲击加速度，减少对颈椎的挥鞭伤。因此，在市场上也有不少车型是没有后保险杠防撞梁的。没有后防撞梁的车型是完全可以通过合理设计后纵梁来达到法规中要求的对油箱的防火安全保护的。但是当车辆发生追尾事故时，正确系配安全带将会大大减少车辆对乘员的挥鞭伤害，保护车内的乘员安全。如下图所示，当发生追尾事故时，正确系配安全带会将乘员约束在正确的保护区域内，而相比不系带安全带能够最大程度的保护乘员安全。参见《挥鞭伤形成的机理假设》。

05、结束语

汽车安全法规只是车辆在生产销售之前，有关部门对车辆进行测试最大程度的保护我们在交通事故发生时减少伤害，但是我们驾驶员自身对安全的影响远高于汽车安全性，日常开车过程中，我们也一定要按照交通法规，安全出行。

【致谢】：感谢上汽碰撞安全工程与CAE技术专家YH博士对本文的技术支持！

参考文献：

[1]徐业平，陶旭强，张宏波等《中美欧汽车碰撞安全法规解析》 [J].合肥工业大学学报自然科学版 2010，33（11）.

[2]周炜等《高速公路汽车追尾碰撞乘员安全性研究》[J] 公路交通科技 2008.08(22).

[3]MacNab, I., (1965) Whiplash injuries of the neck. In:Proceedings of the 9th Conference of the Association for the Advancement of AutomotiveMedicine, pp. 11–15.

[4]GB 20072-2006.乘用车后碰撞燃油系统安全要求[S]. 北京：中国标准出版社，2007.

[5]NHTSA Federal motor vehicle safety standard 2009[S].

[6]ECE R34法规，关于车辆火灾预防措施认证的统一规定[S].