論GB26512-2011與GB26512-2020之間的差異

韓江宸

摘 要：GB26512商用車駕駛室乘員保護是我國制定的對于商用車駕駛室的一個強制性檢驗標準，本文主要對比分析了我國關于商用車駕駛室強度試驗要求的法規GB26512-2011和其修訂案GB26512-2020之間試驗項目的不同，針對我國采用的現行法規GB26512-2011中商用車正面擺錘撞擊試驗及商用車頂部靜壓試驗與實際車輛碰撞事故不符之處解析了現行GB26512-2011與GB26512-2020的差異，并進一步研究分析了修訂案GB26512-2020中新增加的正面A柱撞擊試驗、駕駛室側頂部20°撞擊試驗（動態預加載試驗）。

關鍵詞：商用車 結構強度 生存空間 安全設計

On the Difference between GB26512-2011 and GB26512-2020

Han Jiangchen

Abstract：GB26512 commercial vehicle cab occupant protection is a compulsory inspection standard for commercial vehicle cabs formulated by China. This article mainly compares and analyzes China's regulations on commercial vehicle cab strength test requirements GB26512-2011 and its amendment GB26512-2020. Through the analysis of the difference between the frontal pendulum impact test of commercial vehicles and the static pressure test on the top of commercial vehicles and the actual vehicle collision accidents in the current regulations adopted in China GB26512-2011， the current difference between GB26512-2011 and GB26512-2020 and the further research and analysis of the new frontal A-pillar impact test and the 20° impact test on the top of the cab side （dynamic preload test） in the revised GB26512-2020 were further studied.

Key words：commercial vehicle， structural strength， living space， safety design

1 引言

眾所周知，汽車分為乘用車和商用車，商用車一般承擔貨物運輸的功能。近些年來，由于我國的交通運輸業和汽車工業的飛速發展，商用汽車對于社會的作用也越來越重要。由于商用汽車主要承擔道路運輸工作，其質量和尺寸都很大，相應的商用車操控穩定性也比乘用車差。一旦發生事故，造成的破壞也是十分巨大。不僅僅會對人員造成傷害，同樣也會對道路公共設施造成極大的破壞。因此，商用車安全性能問題也變得十分重要。

2 相關法規及試驗方法

目前我國檢驗商用車駕駛室安全性能的標準是GB26512-2011商用車駕駛室乘員保護，此法規對新定型產品自2011年7月1日實施。GB26512-2011規定了商用車駕駛室乘員保護的統一標準，目的是盡可能的減少碰撞對乘員的傷害，保證碰撞過后乘員的生存空間。我國商用車駕駛室乘員保護GB26512-2011法規的制訂則借鑒了歐洲商用車法規ECER29-02。歐洲法規ECER29-02對駕駛室強度試驗要求與我國法規不同之處是其后圍靜壓試驗為選做項，而我國為必做項。[1]GB26512-2020標準則借鑒于歐洲商用車法規ECER29-03。在ECER29-03中，取消了駕駛室后圍強度試驗，而GB26512-2020則沒有取消。主要原因是歐洲有貨箱貨物捆綁標準，導致貨物前沖侵入到駕駛室的情況微乎其微。而中國則沒有相應的貨物捆綁標準并且商用車追尾碰撞事故較嚴重，故要求后圍強度必須檢驗。[1]

GB26512-2011中檢測駕駛室安全性能有三個項目：

（1）駕駛室正面撞擊試驗;（2）駕駛室頂部抗壓試驗;（3）駕駛室后圍抗壓試驗。

其中試驗1，即駕駛室正面撞擊試驗，只在平頭車上進行而且必須通過采用實車試驗來實現（用整車來進行）。對于試驗2和試驗3，不要求駕駛室必須安裝在車輛上，可把駕駛室安裝在車架上進行試驗。如果制造廠能通過對駕駛室部件的強度計算或者其他方法證明駕駛室車頂或者后圍能夠在試驗2和試驗3條件下不發生危及乘員的變形，可不進行試驗2和試驗3。制造廠可以選擇進行全部試驗或者只進行試驗1。

GB26512-2020修訂案中檢測駕駛室安全性能有四個項目：

（1）駕駛室正面撞擊試驗;（2）駕駛室頂部抗壓試驗（分為兩個階段：動態預加載試驗、頂部靜壓試驗）;（3）駕駛室后圍抗壓試驗;（4）駕駛室雙A柱撞擊試驗（新增項）。

其中對于試驗1，只在平頭車上進行而且必須通過采用實車試驗來實現（用整車來進行）。對于試驗2，試驗3和試驗4，制造廠可以自行選擇駕駛室安裝在整車上或者車架上。試驗2的兩個階段必須在同一個駕駛室上進行。如果車輛制造廠能夠按照標準要求的試驗條件對駕駛室各個部件強度進行計算機模擬計算，或者通過其它的方式證明，駕駛室在經受所有試驗項目的條件下能保證乘員的生存空間，則可以不進行1、2、3、4所有試驗項目。

2.1 駕駛室正面撞擊試驗

在GB26512-2011中，正面撞擊試驗的試驗方法是用一個鋼制擺錘固定在擺臂上，擺臂則懸掛固定在一定高度的平臺上。使用機器將擺錘提升至相應高度（對應能量），然后釋放擺錘，讓擺錘僅靠自身重力下落撞擊駕駛室前部。其中撞擊器質量應為1250-1750kg。撞擊器的撞擊面應為平整的矩形，寬2500mm，高800mm。撞擊器的重心應低于駕駛員座椅“R”點50mm。撞擊器質量應均勻分布。對于總質量小于7噸的N類車其正面撞擊能量不小于29.4KJ，對于總質量大于7噸的N類車其正面撞擊能量不小于44.1KJ。

在GB26512-2020中，其試驗方法與GB26512-2011相同，試驗中規定對于總質量小于7.5噸的N類車其正面撞擊能量不小于29.4KJ，對于總質量大于7.5噸的N類車其正面撞擊能量不小于55KJ。

2.2 駕駛室頂部抗壓試驗

在GB26512-2011中，使用能夠覆蓋頂部且平整的鋼制壓板對駕駛室施加最大不超過98KN的車輛最大總質量下前軸及多跟前軸總軸荷的靜態加載力，且駕駛室或乘員艙頂部結構中所有的承載部件都能均勻的承受此壓力。在GB26512-2020中，對于總質量小于7.5噸的N類車其試驗方法與GB26512-2011相同。對于總質量大于7.5噸的N類車則增加了動態預加載試驗。動態預加載試驗的撞擊器應是剛性的，質量均勻分布，且應不小于1500kg。撞擊位置和車頂呈20°夾角。撞擊能量不小于17.6KJ。

2.3 駕駛室后圍抗壓試驗

對駕駛室后圍施加車輛最大載貨質量每噸1.96KN的靜態加載力，此靜態加載力應通過一個足夠大的能覆蓋駕駛室后圍的平整剛性壓板來進行加載，剛性壓板應平行于車輛的后圍基準面，且在施加載荷的過程中，其運動方向應從車尾到車頭且垂直于車輛的后圍基準面。在此試驗中，GB26512-2011與GB26512-2020無區別。

2.4 駕駛室雙A柱撞擊試驗

此試驗為GB26512-2020上新增的試驗項目，GB26512-2011無此試驗。在GB26512-2020中，雙A柱撞擊試驗的試驗方法和駕駛室正面撞擊試驗方法一樣，撞擊器應為質量均勻分布的剛性物體。撞擊器質量應不小于1000kg。撞擊器應是圓柱形的，圓柱直徑為600mm±50mm，長度為2500mm。其邊緣的圓角半徑應不小于1.5mm。撞擊器固定在兩根剛性擺臂上，擺臂間距不小于1000mm。擺臂則固定在框架上。擺臂的長度，從框架固定點到撞擊器的幾何中心不小于3500mm。撞擊器的撞擊面與駕駛室的最前部相接觸;撞擊器的縱向中心線水平，并垂直于駕駛室的縱向中心平面，沿風窗玻璃和駕駛室的縱向中心平面進行測量，撞擊器重心的高度應位于風窗玻璃上下邊框的中間。撞擊器的重心應位于駕駛室縱向中心平面內;撞擊器的長度應沿著車輛的寬度均勻分布，并覆蓋兩個A柱之間的全部寬度。撞擊器應以從車頭向車尾的方向撞擊駕駛室的前部。撞擊方向應為水平方向且垂直于車輛的橫向中心面。撞擊能量不小于29.4kJ。此試驗僅針對總質量大于7.5噸的N類車，總質量小于7.5噸的N類車不要求做此試驗。

2.5 試驗完畢后駕駛室安全符合性判定

試驗完畢后，駕駛室應在座椅上容納相應人體模型來判定生存空間（相應人體模型及尺寸見圖1、圖2）。且當座椅處于中間位置時，相應人體模型不應與車輛上邵氏硬度不小于50的非彈性部件發生接觸。使用小于100N的力，且不使用任何工具就可以從人體模型處移走的非彈性部件不予考慮。為了便于安裝，可以將人體模型解體后放入駕駛室內組裝，允許將座椅調整到最后位置，人體模型組裝完整后，應使其“H” 點與座椅“R” 點重合。最后將座椅前移至中間位置以評定生存空間。[2]人體模型也可以使用帶或不帶測量儀器的Hybrid III男性假人替代。

3 結語

通過對比分析得出結論，GB26512-2020中駕駛室結構強度試驗1，2，3，4均可通過模擬計算的方式來證明，而GB26512-2011中試驗1只能用整車進行試驗來證明。GB26512-2020相對于GB26512-2011在商用車駕駛室正面擺錘撞擊試驗中，提升了撞擊能量，擺錘的撞擊能量更大，對于平頭車而言，由于發動機位于駕駛室下方其前端沒有足夠的碰撞緩解區緩解碰撞能量，因此擺錘撞擊力直接作用在車輛前懸架上，大概率會導致車輛前懸架發生斷裂。如果懸架發生斷裂，擺錘撞擊力將會傳遞到駕駛室上，使駕駛室發生相對較大的變形，從而威脅到乘員的生存空間。GB26512-2020中的新增的A柱撞擊試驗則是模擬車輛發生90°側翻撞擊到樹和防護欄桿等圓柱物導致A柱變形的強度試驗。擺錘撞擊力的傳遞路徑為頂部前橫梁、風窗上橫梁、A柱、車門上橫梁。當受到撞擊后駕駛室的這些部件結構會有不同程度的變形從而影響乘員生存空間。頂部抗壓試驗則是考慮到車輛翻滾時車輛從90°側翻到180°時車輛達到了勢能峰值。理論上若在90°側翻計算的動能大于質心升高到峰值所獲得的能量時，車輛將翻滾至180°。這種翻滾先經歷90°側翻隨后是180°情況的車頂垂直潰壓變形。GB26512-2020新增的動態預加載試驗則是考慮了這種真實的事故情況，故試驗分兩個階段，先進行20°動態擺錘預加載撞擊試驗后進行頂部靜壓試驗。GB26512-2020對于商用車駕駛室結構強度要求更嚴苛，其新增的雙A柱撞擊試驗對于駕駛室A柱強度要求更高，其模擬的碰撞工況也更貼近現實，動態預加載試驗則是更加真實的模擬了車輛翻滾的工況，對于駕駛室頂部，車輛懸架的要求也更加嚴格。

參考文獻：

[1]王登峰，劉麗亞，蘇玉萍，仲崇紅，唐洪斌.《商用車駕駛室強度試驗要求研究與分析》.

[2]劉麗亞（導師：王登峰）.《商用車駕駛室乘員安全性仿真分析與試驗研究》.