汽车安全正面碰撞法规介绍
—— 综合技术部
目录
序言
一、正面碰撞法规的发展
二、正面碰撞所包含的类型
三、正面碰撞试验流程（40%偏置）
四、各国正面碰撞测试标准比较
五、C-NCAP正面碰撞试验流程
六、针对正面碰撞法规的研发思路
这次主要讲解这两条
序 言
正常状态 危险出现 可能碰撞 无法避免 碰撞
主动安全 被动安全
正常驾驶 危险 事故
帮助保持安全驾驶
帮助纠正到安全驾驶状态
驾驶辅助系统介
入，调整到驾驶
状态
为碰撞做好准备
减轻碰撞伤害
被动安全技术
现代汽车技术发展的主要方向为安全、环保和节能。
主动安全性：指在交通事故发生之前采取安全性措施，尽可能的避免交通事故的发生。
被动安全性：指在事故发生的时候，利用对车辆结构的设计以及被动安全性装置，尽可能的减少驾驶
员和车上乘员以及车外行人受到伤害的程度。
a. 随着汽车技术的不断发展，汽车安全性问题越来越受到人们的重视。
b. 早在二十世纪六十年代，美国就建立了影响至今的联邦机动车安全标
准FMVSS, 随后汽车安全领域的法规不断的进行完善，在欧洲也相继推
出了欧洲经济委员会ECE，欧洲经济共同体EEC安全法规。日本也推出
了日本道路运输车辆保安标准TRIAS 。
c. 它可以分为主动安全法规和被动安全法规，同时，还包括碰撞试验后
进行燃油泄漏检验的法规。
d. 这些法规的推出以及强制执行，促进了汽车生产厂商投入大量的人力
物力进行汽车安全性技术的研究和开发，推动了汽车安全性技术的不
断发展，从而在很大程度上减少了交通事故的发生以及交通事故中人
员（乘员和行人）的死亡率。
安全标准分布表：
汽车安全标准
主动安全 被动安全 碰撞保护
制
动
.
转
向
.
轮
胎
照
明
.
指
示
.
信
号
装
置
车
辆
防
盗
保
护
约
束
系
统
.
内
外
饰
.
等
乘
员
碰
撞
安
全
保
护
行
人
保
护
.
儿
童
保
护
碰
撞
后
燃
油
防
火
.
等
正
面
碰
撞
侧
面
碰
撞
追
尾
碰
撞
翻
滚
保
护
碰撞速度、碰撞形态
. . . . . .
安全标准分布表：
汽车安全标准
主动安全 被动安全 碰撞保护
制
动
.
转
向
.
轮
胎
照
明
.
指
示
.
信
号
装
置
车
辆
防
盗
保
护
约
束
系
统
.
内
外
饰
.
等
乘
员
碰
撞
安
全
保
护
行
人
保
护
.
儿
童
保
护
碰
撞
后
燃
油
防
火
.
等
正
面
碰
撞
侧
面
碰
撞
追
尾
碰
撞
翻
滚
保
护
碰撞速度、碰撞形态
. . . . . .
一、被动安全正面碰撞法规的发展
a. 据美国高速公路管理局的统计数字，在汽车碰撞事故中，发生正面碰
撞的约占49%，侧面碰撞占25%，追尾碰撞占22%，
b. 因此从交通事故角度出发，汽车安全研发的课题重点在于正面碰撞，
对此世界各国都结合本国的国情制定了相应的强制性法规（FMVSS208
，ECE R94，GB11551，等）；
c. 在了解国家颁布的些汽车安全强制性法规外，各国相继成立针对汽车
安全性能的安全评估体系组织（UNCAP，Euro
NCAP,CNCAP,JNCAP,ANCAP等）及消费者保险协会（IIHS）等，
正面可变形40%偏执碰撞
试验流程
一、试验设备
1、试验场地：
2、蜂窝铝（可变形吸能壁障）
1000
160
160
110
110
110
450
90
地面
200
75 车辆应覆盖壁障表面的40%，
误差为±20 mm。
一、试验设备
3、三维“H”点装置（见图1.）
4、三坐标测量仪（见图2.）
5、称重仪（见图3.）
6、传感器（加速度、力）（见图.）
图1 图2
图3
图4
图5
一、试验设备
7、数据采集仪（见图6.）
8、测速仪（见图7.）
9、摄像仪器（见图）
图6
图7
图8 图9
一、试验设备
10、假人
—— 为了检验碰撞时汽车结构的吸能性，人生存空间和约束系统对人体的保护
能力，在有关新车评价所进行的试验中，都规定了人体的头部、胸部和大腿等关心
部位的碰撞响应型号限制,美国和欧洲先后开发了模拟人的试验装置。
正面碰撞中使用的假人有：1、Hybrid III 型第50 百分位男性假人（见图1）
2、Hybrid III 型第5 百分位女性假人（见图2）
图1 图2
部位 测定项目 伤害指标
头部 重心G HIC
颈部 六方向负荷
压缩/拉伸负荷
弯矩
胸部
胸椎加速度
胸骨变形
三向合成G
胸骨变形
大腿
大腿骨轴向负荷
胫骨相对变形
大腿骨压缩负荷
膝盖剪切变形
小腿 胫骨压缩/弯曲负荷 Tibia Index
一、试验设备 —— 假人发展简史
60年代美国制造试验飞行器弹射座椅的人的代用品（ARL）公司开发了
假人—— VIP；
1971年由ARL公司和Sierra工程公司开发假人——Hybrid Ⅰ；
1972年美国汽车产业界同美国第一技术安全公司（FTSS）合作，在
Hybrid Ⅰ基础上开发、制造出——Hybrid Ⅱ型假人，
1973年，NHTSA指令该假人拥有汽车碰撞试验，以满足FMVSS208的
要求；
1976年，美国第一技术安全公司同SAE和用户集团共同开发了GM公司
设计的——Hybrid Ⅲ（混合Ⅲ 型假人）；
Hybrid Ⅲ与Hybrid Ⅱ相比具有更高的生物仿真度和仪器测量能力，目
前各前碰法规试验中，已指定用Hybrid Ⅲ型假人；
一、试验设备 —— 假人介绍
Hybrid Ⅱ和Ⅲ第50百分位男性假人的主要参数
类 型 Ⅲ Ⅱ 类 型 Ⅲ Ⅱ
名 称 尺 寸（cm） 名 称 质量（kg）
头园周长 头
头宽 颈
头长 上躯干
直立坐高 下躯干
肩到肘关节长 上臂
肘背到腕枢轴长 下臂和手
肘到指尖长 大腿
臂到膝盖长 小腿和脚
膝关节高 总质量
一、试验设备 —— 假人介绍
其他类型正碰假人：
1、 Hybrid Ⅲ第5百分位女性假人
第5百分位女性假人是按Hybrid Ⅲ第50百分位男性假人成比例缩小的具有生物仿真
性的一种假人型式，其尺寸和质量代表成年人口下极端情况。
2、 儿童假人
CRABI 6个月婴儿假人
（质量，3个6通道载荷传感器，置于颈1、颈7和腰部第5椎骨处）
CRABI 1岁婴儿假人
（质量，站立高747mm，坐高488mm， 6个载荷传感器，置于枕骨、第7颈椎骨、肩和
耻骨处）
CRABI 18个月婴儿假人
（质量，站立高813mm，坐高505mm， ）
CRABI 3岁儿童假人
（用于FMVSS213法规 ）
CRABI 6岁儿童假人
荷兰TNO开发的9个月、3岁、6岁和10岁系列假人
二、试验流程
一、车辆准备：
1、车辆运达时车辆状况的检查和确认
试验车辆到达试验室后，先测量运达时的车辆质量和前后轴的轴荷，并予
以记录。检查和确认车辆外观、配置和车辆的基本参数
2、车辆整备质量的测量
a. 排空燃油箱中的燃油，运转发动机并到发动机自然熄火为止。
b. 向燃油箱中注入水，水的质量为燃油箱额定容量时的燃油质量90％（汽油密度
以 g/ml 计，柴油密度以0. 84 g/ml 计）。
c. 检查并调整各轮胎气压至车辆半载时制造厂所规定的气压值；
d. 检查调整车辆的其他液体达到最高液位；
e. 确认备用轮胎和随车工具已就位，清除车辆中任何与车辆无关的物品。
f. 测量和记录四个车轮的过车轮中心的横切面与车轮护轮板上缘的交点的高度。
g. 测量和记录车辆质量和前后轴的轴荷，车辆质量即为整车整备质量。
二、试验流程
3 、车辆准备及测试设备的安装
a. 排空制动液、洗涤液及空调系统中的液体等液体，排出液体的质量应予以补偿
b. 拆除行李舱地毯及随车工具，以及备胎（确定备胎不影响车辆碰撞特性）。
c. 安装车载记录仪，在车辆左右侧B 柱下部门槛的位置安装单向加速度传感器。
d. 测量车辆质量和前后轴的轴荷，与整备质量和前后轴的轴荷比较，各轴轴荷的
变化不大于5%，每轴变化不超过20kg，车辆的质量变化不超过25kg。可以增加
或减少不影响车辆碰撞特性的部件，可以调整燃油箱中水的质量达到上述要求,
记录最终的车辆质量和前后轴的轴荷。
e. 测量和记录四个车轮的过车轮中心的横切面与车轮护轮板上缘的交点的高度。
在完成 试验程序后，测量和记录车辆质量和前后轴的轴荷，此时的
车辆质量称为试验车质量（包括假人和所有测试仪器）。
二、试验流程
4、车辆变形量的测量
在试验过程中选取车辆后端结构作为测量参考点，车辆变形的测量都以此
参考点为0 点。
测量部位：
A、离合器踏板、制动踏板、加速踏板和驻车制动踏板中心：调节到中间位置
B、转向管柱中心点：
置于中间位置。 将点火开关关闭，切断蓄电池电源，拆除安全气囊，测
量转向管柱末端中心点
C、在乘员侧B 柱做标记点并测量和记录：
Ⅰ 在门槛向上100mm 处；
Ⅱ 在两侧窗框下沿最低点往下的100mm 处。
所有的点应该尽可能靠近车门上的橡胶密封条。
D、在驾驶员侧A 柱和B 柱做标记点并测量和记录：
Ⅰ 在门槛向上100mm 处；
Ⅱ 在两侧窗框下沿最低点往下的100mm 处。
所有的点应该尽可能靠近车门上的橡胶密封条。
二、试验流程
5、乘员舱的调整
前排座椅调整
行程：中间位置或者最接近于中间位置的向后位置锁止。
高度：应调整至设计位置或最低位置。
座垫：倾斜角可调，应调整至制造厂设计位置或中间位置。
座椅靠背：应调节到设计角度或倾斜25°角的位置。
座椅腰部支撑：应调整至设计位置或完全缩回的位置。
头枕：应调整至最高位置。
头枕倾斜角：应调整至设计位置或中间位置。
座椅扶手：应处于放下的位置，若与假人放置位置干涉，则允许扶手处于抬起位置。
二、试验流程
5、乘员舱的调整
后排座椅调整
后排座椅：应使其位于行程的中间位置或者最接近于中间位置的向后位置锁止。
座椅头枕：应调整至最低位置。
座椅朝向：应调整至前向。
转向盘调整
水平方向：应调节到可调范围的中间位置。
垂直方向：应调节到可调范围的中间位置。
转向盘应处于自由状态，且处于制造厂规定的车辆直线行驶时的位置。
二、试验流程
5、乘员舱的调整
安全带固定点：应调整至设计位置或中间位置，或靠近中间偏上的固定位置。
变速杆：应处于空档位置。
玻璃：应放下，此时操纵手柄的位置相当于玻璃关闭时所处的位置。
踏板：应处于正常的释放位置。
遮阳板：应处于收起位置。
后视镜：应处于正常的使用位置。
车门：应关闭但不锁止。
活动车顶：应处于应有位置并关闭。
驻车制动器：应处于正常的释放位置。
二、试验流程
6、假人的准备和标定
假人的测试环境要求：
温度20℃～22℃，湿度10％～70％环境，放置于至少5 小时。
假人关节的调整：
应尽可能在试验当天进行，但不能超出试验前24 小时。所有具有稳定摩
擦的假人关节，试验前均应进行调整。假人关节应调整至在1g～2 g 的作用下，
假人肢体可以持续运动。
注：假人标定试验频次为每2 次碰撞试验后，应进行重新标定。膝关节
滑动位移每2 次试验后应校准至10 ㎜，每8 次试验后应重新标定。
二、试验流程
7、假人的安放和测量
a. 车辆应在20℃～22℃条件下进行预处理，以确保座椅材料达到室温。
b. 如果被检测的座椅从未有人坐过，则应让75kg±10kg 的人或装置在座椅上试
坐两次，每次1 分钟，使座垫和靠背产生应有的变形。在安放3-D H 装置前，所
有座椅总成应保持空载至少30 分钟。3-D H 装置接触的乘坐位置区应铺一块细
棉布、针织布或无纺布。
c. 放置3-D H 装置的座板和背板总成，使座椅中心面与3-D H 装置中心面重合。
d. 调整3-D H 装置位置
e. 测量和记录
测量“H”点与车辆固定结构的相对位置。
探测杆处于最后位置时，3-D H 装置的背部角量角器上读出实际靠背角的值。
二、试验流程
8、假人的安装
1. 试验前假人直接放置于座椅上不能超过2 小时。若超过2 小时，应在座椅表面放
置木板后再放置假人，以避免座椅的过多压缩变形，但是不能超过12 小时。
2. 放置假人在座椅上，假人的躯干和手臂紧靠座椅靠背，手放在大腿外侧。
3. 给假人系好安全带。
4. 对躯干下部施加一向后的轻微力，同时对躯干上部施加一向前的轻微力，使上
躯干从座椅靠背向前倾。左右摇动假人躯干4 次，使躯干与垂直方向成14o～
16o的夹角。
5. 保持对躯干下部施加的向后轻微力，同时对躯干上部施加向后的轻微力，使上
躯干逐渐回到座椅靠背。
6. 假人相对位置的测量：
7.
二、试验流程
9、试验前后照片
10、试验摄像机位置：
二、试验流程
11、牵引及灯光要求：
牵引系统
车辆牵引加速度≤，以保持假人碰撞前的姿态。车辆牵引加速过程：
车辆前半程加速、后半程匀速，速度控制精度：±
56km/h～57km/h，记录实际试验车速 。
灯光系统
试验前5 分钟，开启高速摄像机用无频闪灯光系统，确保碰撞区域内的温
度不能太高。
车辆对可变形壁障定位
车辆应与可变形壁障表面重叠40%±20mm。
二、试验流程
12、试验前检查和确认项目
蓄电池：检查车辆蓄电池是否连接、是否达到额定电压以及安装是否牢固。车辆蓄
电池可以被替换。
点火开关：点火开关应处于“ON”的位置。
气囊指示灯：应处于正常打开状态，仪表板上的安全气囊状态指示灯显示正常。
假人涂色：对假人头部、鼻子、下颚、膝部、小腿等部位进行涂色，所有部位涂
到的面积要足够大，以能够看到假人与车身位置接触为宜。
车载记录仪：试验前应保证车载记录仪的电池电量处于正常工作状态，测量触发
开关处于正常工作状态。
车门及门锁状态：试验前应保证所有车门处于完全关闭状态，门锁没有锁止。
二、试验流程
13、开始进行碰撞试验
二、试验流程
14、试验后检查和确认项目
安全带：检查在试验过程中是否失效。
车门：是否发生锁止。试验后对应于每排座位，若有门且在不使用工具的前提下，
两侧车门是否能打开。
燃油供给系统：是否泄漏。若燃油供给系统存在液体连续泄漏，测量碰撞后前5
分钟的泄漏量，计算平均泄漏速率。
安全带带扣开启力：测量带扣开启力，予以记录。
假人伤害指标计算：HybridⅢ 50％男性假人各个测量部位和测量参数，以及相应
的滤波频率等级。所有这些通道数据均应记录。在碰撞过程中假人头部反弹过
程之后产生的头部和颈部伤害指标的峰值不列入计算范围内。
三、检测及评价标准
法规标准
评价项目
法规 新车评价体系（NCAP）
CFC
中国
50 0-2
完全
欧洲
56+1
偏置
海湾
俄罗斯
C-NCAP
Euro
偏置 完全
50 +10
完全
56 +10
偏置
头
部
HIC36 — ≤1000 ≤1000 ≤1000 ← 650-1000 ← 650-1000 1000
3ms V合成 g — ≤80 ≤80 ≤60 72 - 88 ← 72 - 88 1000
颈
部
伤害 N I C kN — — ≤ — — — —
剪切力 F x kN — 图一 — — 图一 ← 图一 1000
张力 F z kN — 图二 — — 图二 ← 图二 1000
弯矩 My Nm — ≤57 ≤57 — 42 - 57 ← 42 - 57 600
胸
部
胸部压缩量 mm ≤75 ≤50 ≤50 ≤76 22 - 50 ← 22 - 50 180
3ms V合成 g — — — — 38 - 60 ← —
伤害指数VC m/s ≤ ≤ — — —
大
腿
压缩力 kN ≤10 图三 图三 ≤10 图三 ← 图三 600
膝盖滑动 mm — ≤15 ≤15 — 6 - 15 ← 6 - 15 180
小
腿
压缩力 kN — ≤8 ≤8 — 2 - 8 ← 2 - 8
胫骨指数T I --- — ≤ ≤ — ←
一、假人伤害值要求：
法规标准
评价项目
法规 新车评价体系（NCAP）
中国 欧洲 海湾
俄罗斯
C-NCAP Euro
完全 偏置 完全 偏置 完全 偏置 偏置
转向管柱向上位移量（mm） ○ ≤80 ≤80 ○ ≤127 72-88 ← 80
转向管柱向后位移量（mm） ○ ≤100 ≤100 ○ ≤127 90-110 ← 100
转向管柱水平位移量（mm） ○ ○ ○ ○ ○ ○ 100
A 柱向后位移量（mm）* ○ ○ ○ ○ ○ 100-200 100-200
踏板向后位移（mm） ○ ○ ○ ○ ○ 100-200 100-175
踏板向上位移（mm） ○ ○ ○ ○ ○ 72-88 72-88
试验中车门不得开启 √ √ √ ○ √ √ √
头部与安全气囊需稳定接触 ○ ○ ○ ○ ○ ○ √
安全带在试验中不得失效 ○ ○ ○ ○ √ √ √
保留50%外围侧挡风玻璃 ○ ○ ○ √ ○ ○ ○
试验中前门锁止系统不能发生锁止 √ √ √ ○ ○ ○ √
试验后每排车门至少有一门打开 √ √ √ ○ √ √ √
施加≤60N的压力，约束系统能打开 √ √ ○ ○ √ √ √
从车辆中完好的取出假人 √ √ √ √ ○ ○ ○
碰撞中，燃油系统不允许泄露 √ √ √ √ ○ ○ ○
碰撞中，没有部件侵入乘员舱 ○ ○ ○ √ ○ ○ ○
碰撞后，燃油若发生泄露，碰撞后前5min平均
泄露速率≤30g/min
√ √ √ √ √* √* √
二、其它要求：
法规标准
评价项目
法规 新车评价体系（NCAP）
中国 欧洲 海湾
俄罗斯
C-NCAP Euro
完全 偏置 完全 偏置 完全 偏置 偏置
当乘坐空间的完整性被认为是危及安全的时候：
车门卡锁或者车门铰链不合格，
门锁止或者其他不合格导致前后压力减小。
仪表台横梁与A柱分离或者几乎分离。
门锁扣紧力不足。
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ √
方向盘对胸部不允许有一个明显的冲击 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ √
在区域和深度中，大腿载荷不超过，或膝
位移不超过6mm， ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ √
当有一个机构在膝盖的撞击区域能把载荷集中在
一个部位
○ ○ ○ ○ ○ ○ √
搁脚空间不得发生严重的变形的话。（发生变形
的原因通常都是焊点撕裂 ）
○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ √
踏板被踏死就是说踏板在200N的推进力的加载
下，前进的距离小于25mm。踏板向后的位移如
果是在50mm和175mm之间的
○ ○ ○ ○ ○ ○ √
三、检测及评价标准
法规标准
评价项目
法规 新车评价体系（NCAP）
中国 欧洲
海湾
俄罗斯
C-NCAP
Euro
完全 偏置 完全 偏置
方向盘边缘内测标上“AIRBAG”字
迹，该标记应容易看到并能长期保留
○ √ ○ ○ ○ ○
配有多个气囊的车辆，应在气囊组件
上采用坐在座椅上的后向儿童约束图
样来标出危险信号。
○ √ ○ ○ ○ ○
警告标签应能长期保留，并且标签应
置在一个使人易于看到的地方，使他
知道，注意安装向后儿童约束。避免
在车辆关闭时该警告不能被看到，应
有一个永久参看标志能被始终看到。
○ √ ○ ○ ○ ○
三、标贴要求：
