买电动车 这项测试必看!

技术 发布于:2021-11-24 14:32:29

侧面柱碰,听着有点陌生,看着是一个不怎么经常被提起的名词,与它的几位“明星兄弟”正面碰撞、偏置碰撞相比这位小老弟确实提及率还是偏低了一些,而且还是最近几年才渐渐受到重视,最近一次成功出圈,源于ID.4 CROZZ和中汽研携手举办了一场公开的碰撞测试,而这一次侧面柱碰成功站稳了C位。

车身的构造决定了车侧为其最“软弱”的一面(以轿车为例),少了前后较为充裕的碰撞溃缩量,当车身侧面受到了猛烈撞击,驾驶舱受到的保护是微乎其微的。详情你可以类比为,拳击选手在毫无防护之下,肋部被闷了一拳,容易晕倒倒地一个道理,或者你可以看以下的动图:

车辆在高速行驶过程中(当然这里要强烈谴责超速行为),遇到上下坡起伏,失控产生钟摆现象,最后在转向过度的情况下,车辆滑移,以极高速度撞向电线杆,还是拦腰撞到车身中间,驾驶舱大幅变型,最终造成2死3伤的惨剧。

简单来说,柱碰事故你可以理解为,要么不发生,只要发生了的话,非死即伤。而且对于新能源车特别是纯电动车来说,柱碰事故除了容易造成乘员舱的伤亡以外,由于电池包纵置于车身底部的缘故,发生柱碰事故时,电池包也容易遭受侵入式伤害,从而导致电池短路、起火、爆燃等情况。

所以综上所述,柱碰测试对于汽车的使用安全,特别是电动车的安全性能来说有着非常重要的参考意义。今天,电哥就来带大伙来认识一下这项“侧面柱碰”测试,如果你是电动车车主,今天这篇文章可以加入“年度必看”精选了。

侧面柱碰是个啥?

其实作为致死/致伤率较高的碰撞形式,早在2001年,欧洲EURO NCAP就将此项测试加入到测试项目当中,但在国内2009年才针对此项测试展开讨论,并在2019年才正式发布国家标准《汽车侧面柱碰撞的乘员保护》(GB/T 37337-2019),在2021年,CNCAP才将这项测试加入到测试中来。

我们来看看ENCAP关于这项测试的介绍:

在 Euro NCAP 试验中,车辆以 32 公里的时速撞向路旁的刚性细柱。车辆要与行驶方向呈直角安放,或者按照 2015 年的新规,要与行驶方向呈接近直角的角度安放。如果车辆配有防止前座乘客碰撞的中央安全气囊,前座椅处会放置两个中等身材的男性测撞击假人。 如果没有中央安全气囊,只需将在驾驶员座椅上放置一个假人即可。

这是一项非常严格的试验,主要考察车辆对驾驶员头部的保护能力。由于车辆载荷存在局限性,因此变形可能会非常严重,而且柱子会深深穿透乘客舱。如果缺乏有效的保护,柱子可能会撞上头部,从而造成严重伤害。头部保护安全气囊(通常是安装在侧窗上方的安全气帘,也有可能是安装在座椅上的胸部或头部安全气囊)已成为常用的解决方案,但是仍需格外注意确保这些设备能够有效发挥作用。

说白了,测试就是将车放到一个固定台架上,以32km/h左右的时速将车辆平移,撞上刚性柱。碰撞过后对车上家人,车辆本体及各安全部件进行检查,纯电动/插电混动车型还要针对其三电系统进行相应的检查。

虽然看着碰撞时车辆相对时速不算太快,但由于碰撞体是一个刚性圆柱,意思就是被碰撞的圆柱是一根几乎不会形变的刚性柱子,整个测试你可以将柱子视作一把刀子,碰撞的过程就像是刀子切开车身一般,看起来硬朗的车身在测试的柱子面前真可谓不堪一击。

与电动车何干?

看完上面的测试介绍,相信不少的小伙伴表示:这个测试很重要我懂,但和电动车有何关联?

其实在电动汽车遭遇侧面柱碰的过程中,碰撞力会分别沿车身和电池包传递。车身的部分分别为门板、车架、座椅横梁等,而在电池包上分配碰撞力比例更大,而且柱碰不像其他测试,从车顶到车底均会遭受撞击,电池包因此容易产生剧烈的冲击力。这时就非常考验车身结构吸能的能力,还有电池包自身的安全性能了。

简单来说,对于燃油车,绝大部分情况下遭遇侧面柱碰都是一次性伤害,而电动车则要面对刚性柱子对三电系统的冲击,一不小心容易造成伤害更严重的二次伤害。

比如说考验车辆高压线路设计:

其实电动车遭受剧烈碰撞,电池包里的电芯还不一定是最危险的部分,连接各个部件的高压线路才是。车辆在碰撞过程中,高压系统容易受损、高压电线路裸露,高压泄露、短路等,几百伏的高压电如果没有及时关断,车内乘员容易遭受电击伤害。

考验针对三电系统的保护:

按照ENCAP对车辆侧面柱碰的要求,模拟驾驶者避无可避时撞击到了树木、电线杆、水泥墙体等情况,以32km/h的速度,呈75°角,碰撞直径为254mm的碰撞柱得到试验结果。

在碰撞力的传递中,车身各个部分起到分摊冲击力的作用,但电池包独立于车架存在,要如何避免三电系统,特别是电池包受到严重伤害是工程师必须考虑的因素。以一汽-大众ID.4 CROZZ参加的这次公开测试为例,除了电池包本身的加强防护以外,工程师还在车架的底部加入了两根2000兆帕的横梁,门槛内设计有铝挤出门槛防撞梁,加强对电池包的保护,避免二次伤害。

考验电池包的安全:

假如碰撞剧烈程度突破了车架的保护,冲击直击电池包的话,这时,就对电池包的安全性提出了考验,一是电池包的被动安全性能,二是电池管理系统的效率。前者非常好理解,就是电池包的设计问题,比如电池包的抗形变能力以及边框吸能设计,再到电芯的布局等等。后者指的是电池包确实遭受冲击后,控制系统对其采取的断电等操作避免电池包自身反应造成的二次伤害。

其实国标对电池包有独立的专门测试标准,不过也仅停留在单独电池包的测试里,就说国标是对电池包的单独安全性能,比如泡水、针刺、变形等都有专门的标准,但当电池包被装入车辆后,电池包的安全就不是一个独立个体问题,而是一个整车安全性能问题,可能会因为电池的布局,线路等设计对其安全性能产生影响,这时候,整车的碰撞安全测试其实就能很好地补充这个空白。

针对电动车的碰撞测试麻烦尽快安排

电动车近几年国内销量持续走高,但关于针对电动汽车的碰撞测试却始终没有形成一个完整体系,中汽研与ID.4 CROZZ的这次出圈操作,希望能唤起电动车安全测试标准的尽快完善。

提到专门针对电动车的碰撞测试标准,电哥给大伙科普一个堪称“丧心病狂”的国外测试,那就是德国检测公司DEKRA做过的一个专门为了考验电动车而做的“地狱难度”测试。

测试围绕着一根固定的柱子完成,模拟汽车高速撞击树木或电线杆的场景。碰撞分成三组,首先是侧面柱碰,测试车以60km/h的速度撞向固定柱体。你可能对这个碰撞条件没有概念,对比一下吧,欧洲E-NCAP的侧柱碰撞速度是32km/h。

这项地狱难度测试围绕一根固定的柱子完成,模拟汽车高速撞击树木或电线杆的场景。碰撞分成三组,首先是侧面柱碰,测试车以60km/h的速度撞向固定柱体。你可能对这个碰撞条件没有概念,对比一下吧,欧洲E-NCAP和中国C-NCAP的侧柱碰撞速度是32km/h。

你以为这就是最难了,不,接下来,他们将碰撞速度提升至75km/h再次进行侧面柱碰,然后升至84km/h进行正面柱碰,这个碰撞过程可以说是堪比惊悚大片,车辆在高速碰到柱子的一刻,想被利刃切割一般。

那为何说这项测试是专门针对电动车,其实对于普通燃油车来说以这种时速撞柱,车身很难保护车内乘员,换任何汽车大概也都是相同的结果。而这项测试目的在于检测碰撞过后,电动车在严重碰撞时是否会出现严重起火爆炸,请看下图。

这时当时参加测试后的日产聆风,可以看到,车身乃至电池在遭受猛烈撞击后,已经产生剧烈形变,但好在碰撞过程中高压系统切断速度反应迅速,车辆并没有产生爆炸起火等反应,所以说聆风当时在全球销量能霸榜还是有道理的。

编辑点评

从ID.4 CROZZ联合中汽研这项测试出发,再扩展到德国的DEKRA做的电动车碰撞测试,其实电哥想说的是,现在电动车已经走进千家万户,不过国内针对电动车专门做的碰撞测试却仍然跟不上时代发展的进度。

虽然像C-NCAP其实有碰撞后针对电动车做的安全评估,但其实常规的几个测试,如正面碰撞、偏置碰撞等根本伤不到绝大部分电动车的电池包分毫,就连新增的侧面柱碰,其实对于对品控有把关的厂家难说要通过其实难度也并不算大,它们更多是针对车内乘员安全方向去考虑的碰撞测试。

作为一名新能源汽车媒体从业者,在这里,电哥还是呼吁,从这次侧面柱碰开始,希望各相关机构可以适当加入更多专门针对电动车行驶安全的测试,毕竟中国作为电动车产销大国,既然说了要引领市场,相关的测试标准也可以走在别人前头,不然反过来被牵着走,发展也会被牵制。

(图/文:皆电 罗顺鹏)

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罗顺鹏

简介:今后的路, 要靠你自己走下去了, 而我坐宝马。

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