行人保护
【行人保护属于碰撞安全法规,常用的法规有ENCAP/CNCAP/GTR】
ENCAP全称是Europe-New Car Assessment Program 欧洲新车评价流程,主要是对新车进行碰撞安全测试,CNCAP则是中国对于车型碰撞安全的流程,GTR则是全球汽车技术法规,三者都对汽车碰撞安全有自己的标准,标准的严格程度也不一,最严格的是美国的IIHS,但是常用的是ENCAP
它的评分项分为四大类:
成人保护 / 儿童保护/ 行人保护/ 安全辅助
具体来看,成人和儿童保护主要是保护车内乘客的安全,行人保护主要对行人的保护,安全辅助则是一些附加的安全措施:
【2016年的encap标准里面,成人和儿童保护都是保护车内的乘客,而行人保护则对车辆的外覆盖件有一定的要求】
行人保护法规主要是:
头部碰撞(儿童和成人)、大腿碰撞、小腿碰撞
本期主要讲的是发盖,所以主要介绍头部碰撞,后面会陆续介绍保险杠格栅等对于大腿和小腿碰撞的内容
发盖的头部碰撞
但凡碰撞都是建立在实验的基础上的,在实验中会对发盖进行分区域,毕竟不是发盖的每一个地方都会磕到头,发盖的分区方法是:
前边界线:WAD 1000:用1000mm的绳子从地上紧贴车辆,末段即为前参考线
侧边界线:用与垂直平面成45度的700mm长的线段和车辆前端相切,切点就是侧面参考线,然后往内偏82.5mm,刚好是头的半径
后边界线:用直径165mm的球与玻璃相切同时和发盖接触,接触点形成的轨迹往车前偏82.5,同样也是头的半径,就得到了后边界线
在这四条边界线围成的区域里面进行取点实验,用头部模拟器来测算每一个点的头部HIC
对于造型来说,可以通过造型设计来减小碰撞区域,测试的区域小自然碰撞得分高,常见的通过造型手段来减小头碰区域的例子有:
通过抬高发盖棱线使得边界线内移,进而减小头部碰撞区域,同时在发盖把棱线拎起来会增大与发盖内部结构的距离,对头部碰撞有好处
把雨刮藏在发盖下面也是一种优化,常见的车辆雨刮都是裸露在外面的,在进行头部碰撞测试的时候很容易因此失分,雨刮是很硬的件,头撞上去损伤较大,尽管上边界线得往前偏移82.5mm才是实际边界线,但是最好也不要把雨刮全部裸露在外面,一是外观上不好看,而是头部碰撞容易失分
关于汽车发盖的头部碰撞,还有一个很重要的因素就是发盖距离内部一些硬点的距离,包括发盖锁,发盖铰链,雨刮等,通常都需要80mm的距离保证足够的缓冲空间
在alias中,对于行人保护也有相关的 :
Pedestrian Protection
是用来模拟头碰, 计算头部撞击轨迹,虽然并没有很常用,但是对于了解行人保护的人来说,这个工具存在肯定有他的意义
【用这个工具生成WAD1000和WAD2100两个身高的撞击轨迹线,那么在这个区域里面就是头部碰撞的区域,在该区域里面对于内部布置一定的空间要求,对于发盖的造型特征也有强度的要求】
【汽车前脸大部分受限的就是行人保护,对于轿车和SUV以及MPV来说,轿车的行人保护得分相对会更低,原因就是车姿更低,更象一把铲刀,很容易伤害行人,而SUV和MPV的车姿更高,撞击的时候和人的接触面积较大,伤害并没有那么大】
空气动力学
汽车发盖对于空气阻力也是有一定影响的,当然了,汽车风阻系数最主要的还是车辆的外轮廓,而发盖对于风阻系数的细微影响在研发过程中不会过多考虑
强度
汽车发盖由于面积较大,在受到撞击的时候很容易产生凹陷,一方面发盖不能太硬因为有头部碰撞安全要求,一方面也不能太软,毕竟一碰就凹陷会让车子显得很廉价
发盖区域是做造型比较自由的地方,因为做棱线本身也是强度上的要求,通过一些特征棱线会加强发盖的强度,和加强筋的原理一样。在实际项目中,发盖的特征线受到冲压,强度的要求,不能冲压太深因为冲不出来,而发盖的曲率不能太大,这样发盖会很平,抗凹强度不够,。曲率具体的值不一,由工程输入
【 奔驰的立标设计在碰撞上确实很吃亏,当然也有一些方法来规避,比如劳斯莱斯的logo在碰撞的时候会收回去避免伤害行人,但是立标除了少数奢侈品牌其它品牌都不会使用】
汽车发盖的强度另一方面材料也是很重要的一个因素,大部分车型的发盖其实是铁的,一方面是因为成本问题,铝合金的成本要高很多,所以一般高端车才会用到铝合金,优点自然不言而喻,不易生锈,刚度还高,重量也轻
【铁里面含炭的比例在2%以内的叫做钢,区分铝合金和铁的方法使用吸铁石去吸】
加工工艺
汽车发盖用到的工艺主要是冲压,在这里主要想要讲的是包边工艺
包边工艺主要用于运动件上,同时主要用在钣金上面,目的一是美观,二是保证在运动间隙,如果是翻边的话运动轨迹更大,需要的空间也更大
对于发盖来说,比较特殊的是发盖末端,靠近玻璃的这边会做水滴型包边,主要是考虑到头部碰撞的时候,水滴型包边会增大接触圆角,会让碰撞更加安全,而水滴型包边的做法主要是根据工程的断面来做,我也查看过很多车型的点云,发现很多车的发盖末端也没有做水滴型包边,所以这个也不是绝对的
铰链布置
【汽车发盖也有铰链,但凡有旋转的物件都有铰链,铰链的种类有很多种,常见的合页铰链,四连杆铰链,鹅颈式铰链,汽车的四个车门,尾门,发盖都有铰链的布置】
这种应该是四连杆铰链,四连杆铰链带来的发盖运动轨迹是不一样的,所以这种铰链的产生就是因为发盖分缝的原因,XC40的发盖分缝是水平向后的,和大多数车是比一样的
保时捷的发盖也是这样的分缝,所以他们采用的铰链都是四连杆铰链
而通常大家采用的都是合页铰链
这种铰链的运动轨迹只是简单的旋转,所以相对简单,但是对于分缝也还是有一定的要求的,不然不会所有的发盖分缝末端都会拐一下的,本质原因就是减小旋转半径,避免运动轨迹太大占用太多空间,容易干涉
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