汽車座椅的防揮鞭傷研究

肖光，徐凱，王瑩，洪國棟

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽 蕪湖 241009）

汽車座椅的防揮鞭傷研究

肖光，徐凱，王瑩，洪國棟

（奇瑞汽車股份有限公司，安徽 蕪湖 241009）

隨著各國新車評價規程相續增加前排鞭打（Whiplash）試驗及評價要求，E-NCAP評價體系在后排座椅引入了Whiplash，將其作為加分項。本文介紹了后排Whiplash具體要求，并結合前排Whiplash，總結前后排Whiplash區別及后排Whiplash設計建議。

汽車前/后排座椅；揮鞭傷

CLC NO.: U463.8 Document Code: A Article ID: 1671-7988(2015)04-40-03

前言

揮鞭傷是追尾事故中乘員傷害的主要形式,據保險公司的研究，這類傷害不僅具有頑固性、持久性，甚至終身不能治愈。考慮其傷害的嚴重性，于是在汽車試驗領域誕生了揮鞭傷試驗。2008年，E-NCAP評價體系增加前排揮鞭傷要求,在2012版的C-NCAP評價體系中引入此評價，而評價和設計中均未對后排揮鞭傷提出要求。而在汽車實際使用過程中，后排乘員的乘坐率是很高的，因此后排乘員安全保障逐漸引起研究機構的重視。2014年E-NCAP評價體系增加后排揮鞭傷試驗規程和評價指標。本文結合前排Whiplash，總結前后排Whiplash區別及后排Whiplash設計建議。

1、E-NCAP 后排鞭打評價指標

E-NCAP評價體系中增加后排鞭打要求，評價方法為靜態測量。其分為幾何尺寸、非使用位置得分評價。幾何尺寸評分為間隙、有效高度、非使用位置的評估，如表1。

表1 幾何尺寸評分

1.1 Backset Requirements 間隙要求

CPZ表示50th男性頭后部的高度，如圖1。當CPZ線與頭枕中心面的交點定義為CPZ,記錄其X向坐標值CPX。

當頭枕低于CP Z線，那么記錄頭枕中心面最高點X為CP點，記錄其X向坐標值CPX。

式中：TA為TorsoAngle縮寫，假人軀干角度；

（△CPX）limit為間隙的限值；HPM X為H點的X向坐標；（△CPX）mid為頭枕處于中間位置的間隙值；（△CPX）wc為頭枕處于最低位置時的間隙值；

備注：只有有效高度滿足要求的情況下，間隙才能得到的得分。

1.2 Effective Height requirements 有效高度的要求

IP X代表沿X方向上50th和95th男性頭后部之間的差異距離，按公式計算出IPX（如圖2）。如果IP X坐標在X-坐標（頭枕中心面的最高點）之后，IPX更換成X-坐標。

要求Effective Heigh 同時滿足以下要求：

-在最低位置頭枕的有效高度，不少于720mm；

-在最高位置頭枕的有效高度，不少于770mm。

1.3 Non-Use Position Assessment 非使用位置的評估

非使用位置符合程序描述的4種情況之一即可得分，4種情況：自動返回的頭枕、60°旋轉評價、10°軀干角變化、不適用的度量。

不適用的度量要求：頭枕的下邊緣到R點的距離（HLE）≤460mm，但需≥250mm和（S）的厚度≤40mm，如圖3。

2、前排揮鞭傷試驗規程和評價指標

E-NCAP前排鞭打試驗評價主要分為靜態尺寸評價和動態試驗評價。靜態尺寸評價是指座椅根據試驗規程要求調節到正確的試驗位置后，使用H點測量裝置（HPM）和頭枕測量裝置（HRMD）對座椅的幾何尺寸進行測量如圖4，測量內容包括頭枕高度和頭后間隙，如表2；動態試驗評價包括低、中、高三種傷害值評價。其中靜態尺寸評價：

表2 幾何尺寸評分

備注：測量值小于高性能值，得1分；在高低性能值之間的，線性得分；高于低性能值，得分-1；取兩項得分最低的作為靜態測量有效得分；

3、 前后排Whiplash靜態評估區別

3.1 頭枕位置設定區別

前排將頭枕水平、豎直、傾斜方向都調至其可調的中間位置；后排間隙評價需將頭枕調整到中間和最低最后位置，高度評估需將頭枕調整到最高和最低位置。

3.2 評估假人區別

前排靜態評估使用的為H點測量裝置（HPM）95th假人；后排考慮50th和95th假人。

3.3 評估方法區別

前排將H點測量裝置（HPM）調整到設計定義的H點及軀干角度，然后安裝頭枕測量裝置（HRMD）對座椅進行測量頭枕高度和頭后間隙，其規定區域是固定不變；后排需計算CP及IP點坐標，通過選擇參數及公式計算，定義內容是變量。

3.4 評分區別

前排得分-1分到1分，不滿足扣分，間隙和高度不互影響；后排得分0～1分，不扣分。只有有效高度滿足要求的情況下，間隙才能得分，只有幾何尺寸得分，非使用位置才能得分。

4、結論

結合以上分析，本文給出以下設計建議：

4.1 頭枕檔位設計一個檔位

處于一個鎖止檔位間隙≤(△CPX)limit即可得分，高度滿足≥770mm。

4.2 頭枕布置位置

Research of automobile seat whiplash

Xiao Guang, Xu Kai, Wang Ying, Hong Guodong
（Chery Automobile Co., Ltd., Anhui Wuhu 241009）

Along with the regulation of all new car assessment continued increasing Front Seat Whiplash Assessment.E-NCAP evaluation system add Rear Seat Whiplash Assessment, as a bonus. This paper introduces the Whiplash specific requirements, combined with the Front Seat Whiplash, summarizes the difference and the Rear Seat Whiplash design suggestions.

Front /Rear Seat；Whiplash

U463.8

A

1671-7988(2015)04-40-03

肖光，工程師，就職于奇瑞汽車股份有限公司，從事汽車研發工作。