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撞見高下 Euro NCAP帶領設計趨勢

2006.10.17  作者:車訊網  

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透過遍布假人身上的精密Sensor,可在撞擊測試中得知確實的受傷情況,而後座安全椅上的幼童模擬也是項目之一。

 

 

 

車體結構是攸關安全的第一要素,目前概念是正撞後車頭能吸收分散能量,並形成潰縮的支撐以維持車室之完整性。

 

車內配備也是提高乘客保護的必要手段,諸如被追撞時主動頭枕就能支撐頸椎、側撞下氣簾+側氣囊的緩衝都是科技的實踐。

 

 

 

市場反應極佳的五代Golf,外型上有低斜的頭燈、前擋、A柱,保桿也屬於一體式設計;側面則具備粗壯的B/C柱、門框、外擴高腰線搭配後擋縮小的尾門,車內的中控檯亦非常厚實,乘客只有頭部高於車窗,這便為現今的設計趨勢。

 

 

 

愈來愈流線的車身造型,反而會阻礙駕駛者的前、側、後視野,特別是在轉彎或停車的狀態下,因此造就環車雷達與倒車攝影機的風行,這也是Euro NCAP看不見的影響。

 

 

 

 

  
相信大家都常聽到「Euro NCAP幾顆星」的廣告詞,此項安全認證對現今的造車理念已產生莫大影響,「Safety」這個首要課題,儼然使設計師在手繪稿階段就要開始妥協。
 
隨著汽車性能日益精進,速度愈快對於安全性的要求也得同步提高,所有關於安全的課題,車體架構絕對是首要考量因素。如今汽車的結構安全性早已不可同日而語,近十餘年來各家車廠為生產出更安全的車輛,透過高張力鋼材、下潛式引擎及先進的電腦輔助設計,針對車身與底盤進行了相當程度的加強。早期車廠每推出一款新車,總會自行宣稱車體結構強度、抗扭曲力比起前代車型提高多少百分比,這些由電腦計算所得到的數字,相信對大多數消費者來說都很模糊,並無足夠測試數據來佐證廠方單方面說法。
 
過去車廠自行設計的撞擊實驗,對於消費者當然不具百分之百的說服力,直到公認的實車撞擊測試問世後,就一直被視為用來檢視汽車安全性最直接的方法。其透過模擬實際行駛過程中可能發生的各種意外狀況,施以不同項目的撞擊試驗,車廠就能依照車體和假人經撞擊後之受損程度,從中取得詳細的分析數據,進而針對每部車不足之處進行強化改善。
 
目前汽車業界以Euro NCAP(歐洲新車評鑑計畫)、NHTSA(美國國家公路交通安全局)這兩個機構所公布的撞擊測試成績最具公信力,在歐美等先進國家的汽車市場中,Euro NCAP和NHTSA每年所發布的數據資料,已成為消費者購車時的重要參考依據。對於每年數百款上市的新車來說,若能在此測試中有突出表現,更是標榜安全性最強而有力的背書,影響之深讓全球車廠無不以它們馬首是瞻;尤其歐洲幾個大品牌販售車款幾乎涵蓋全世界,相形Euro NCAP更是占有舉足輕重之地位。
 
由於Euro NCAP針對不同項目的撞擊試驗,均制定有非常繁複的測試條件和評分標準,考量到近幾年像SUV等高底盤車款的陸續推出,原本以保護車內乘客為主的安全規範與測試基準,已無法滿足實際需求。在消費者組織要求車廠同步提昇車輛對於行人安全保護的呼籲下,NCAP也從善如流增加了行人碰撞測試這個評比項目,不僅要檢驗對車內乘員的防護,對保護路人安全的要求亦日趨嚴苛。
 
然而SUV車款由於底盤高加上車重負荷大,在Euro NCAP的行人碰撞測試項目中普遍表現不佳,拿到零分難堪評價的SUV車型比例非常高,意味著當車禍意外發生時,遭受SUV撞擊後的行人幾乎沒有存活機會。這對於最近爭相投入生產休旅車的車廠來說,是絕對必須正視的重要課題。
 
低斜車頭趨勢
防護乘客行人
 
為了詳細模擬各種可能發生的車禍意外狀況,Euro NCAP的撞擊測試主要分為正面、側面、側面圓柱和行人碰撞等四個項目。如今受測車輛想要在撞擊測試中拿下好成績,同時符合日趨嚴苛的安全規範,除了看不見的車體結構部分必須具備精良設計,以及標配前正側四氣囊、全尺寸氣簾、前束力安全帶外,就連外觀造型也得開始因應撞擊測試規則而有所妥協。汽車設計師們以往信手捻來勾勒出的創意線條,現在已很難完全付諸實現,最直接的影響就是不同車廠的產品外型愈來愈相似,讓獨創性的設計概念亦連帶受到壓縮。
 
向來都是歐洲熱門消費級距的掀背車,在Euro NCAP的表現均非常傑出,像2004年度接受測試、並在成人乘客防護項目中獲得五顆星滿分評價的車款就有BMW 1-Series、 Citroen C4、Ford Focus、M.Benz A-Class、Opel Astra、Renault Megane和VW Golf等等。你可以回想一下這些高安全係數的車輛,外型上是否有某種程度的相似點?
 
在談到因應安全的造型設計趨勢前,相信大家都知道現在的新車均標榜籠型車體架構,這是指車艙四周為環狀鋼骨構成(含車頂設置的支架),目的為遭撞擊或翻車後保持座艙的完整,此乃乘客生存的基本條件。外在方面高張力鋼板已成為主流,前後底盤也加入副樑輔助,並與延伸的兩側大樑交錯,重點部位還會加強材質結構有效吸收分散能量,以提高受撞潰縮區域的支撐。有這些基本的概念後我們再往下看。
 
車頭設計往往是塑造品牌和家族特色的重要元素,不過在安全考量下,愈來愈低斜的頭燈、前擋和A柱成為主流趨勢,加上融入車身鈑件的整合式保桿,過去百家爭鳴、各具特色的車頭線條已不復見。在此之中,以往那種外突的分離式保桿早已淘汰,取而代之是與葉子板、引擎蓋、水箱護罩連成一氣的設計,乍看下這好像是為迎合流線感且符合空氣力學,但其實這與安全有絕對關聯。
 
舉例說,當發生正撞行人的情形時,低斜圓潤的車頭可使撞擊位置降低,同時行人彈落至引擎蓋的瞬間應力也較小。此外,新式保桿不像以往突出並捨棄金屬部件,本身材質也使用較軟的PU且反面設有發泡充填物,行人的致命危險因此能降至最低。再過來,若以車輛撞擊前方障礙物的角度觀之,傾斜的A柱能有效分散能量,而角度大的前擋可隔開頭部碰撞玻璃的機會,相對增厚的中控檯則能形成最後防線。
 
至於座艙內部的正撞防護措施上,在早已普遍應用的可潰式方向機柱/踏板、正面雙氣囊外,中控檯設計也有逐漸厚實的趨勢,加上較軟的塑料材質與內襯填充物,甚至是防潛座椅、主動支撐頭枕的運用,相對不論是胸腔、頭部、頸椎等都可得到有效保護。
 
側撞防護配備對應
側氣囊氣簾成標配
 
車身結構中厚度最薄、緩衝區域最少之處自然為車側,在Euro NCAP的側撞測試中,經常可見到因強大衝擊力道下扭曲變形的車頂,或者是假人被氣囊彈到一旁的震撼畫面。為了減輕側撞時乘客傷亡的程度,第一關當然是透過更粗壯堅固的B柱、門框擔負起分散撞擊能量的防線,車內則搭配側面氣囊和氣簾的使用,這也是現今歐系車標配六氣囊的原因。
 
體型變胖也是許多歐洲掀背車的共通點,愈拉愈高的腰線從以往乘客的胸部位置逐漸上升至與肩膀同高,外張的輪拱與折線乍看下是為營造豐腴效果,但其實這主要是加大、外擴車門鈑件,目的自然是要提昇側撞時的防護與緩衝。另一方面,由於尾部線條都是由車側曲線延伸而來,當腰線上移後如尾燈、後擋相形得同步增高,目前的設計趨勢偏向將後擋面積縮小,增加尾門鈑件的面積,並包括C柱、尾門框的加厚使車身後半段更加堅固,可是這還融入造型流線的考量。
 
設計趨勢演變至此,不同廠牌車款的造型同質性愈來愈高,不過戲法人人會變、只是各有巧妙不同,何況接受程度的高低與否,消費者心中自有定論,起碼這些經過嚴苛撞擊測試的產品,都是有Euro NCAP背書的安全模範生,對於銷售上有莫大助力。除了歐洲、美國、日本等先進汽車工業國家有自己的撞擊測試認證標準外,新興的中國大陸也開始積極建立相關機制,目的亦是為讓混亂不堪、品質參差不齊的中國汽車界能開始正視安全性問題。
 
咱們台灣由於市場規模不足,目前並沒有撞擊實驗的組織架構,據說ARTC已有此發展計畫,但這還必須要建立公信力與權威性,甚至是車輛的來源取得。期盼有朝一日國內能有如同Euro NCAP般的機制,真正為消費者的安全把關。
 
Euro NCAP各項碰撞測試規則
 
項目                     測試規則
A.正面碰撞測試        在受測車輛上放置四名測試假人,兩個成人在前座、兩個孩童在後座,接著車輛以時速64km/h的速度朝前方長1公尺、寬54公分的固定障礙物,採車頭偏位40%的面積進行正面撞擊。事後了解撞擊後車體結構變形的狀況,以及車內假人所受衝擊的程度,並檢視安全帶和氣囊等被動安全配備實際發揮的保護效果。
 
B.側面碰撞測試        在車上放置三名假人包括前座駕駛和後座兩個孩童,以一具長1.5公尺、寬50公分模擬車身潰縮區的移動式平台,加速至50km/h的速度由側面撞擊靜止停放的受測車輛,針對車體對於乘員實際的保護效果及受傷的程度給予評分。
 
C.側面圓柱碰撞測試    先將受測車輛固定於移動式測試平台上、並於駕駛座放置一名假人,將移動平台加速至29km/h的速度,以車身側面靠近駕駛人的頭部位置,朝一組直徑25.4公分的固定樁柱實施撞擊,模擬車輛在撞擊樹幹或電線桿時可能對乘客造成的傷害,根據車內測試假人所受的衝擊程度予以評分。
 
D.行人碰撞測試        受測車輛以時速40km/h的速度,正面直接衝撞假人(分為成人和兒童),觀察假人小腿及大腿等部位的傷害程度,並依照遭受撞擊後頭部落於引擎蓋上的測試點給予評分。
 
Euro NCAP行人安全保護評分表
 
星等            評分
★              1~9分
★★            10~18分
★★★          19~27分
★★★★        28~36分
 
註:Euro NCAP所公布的行人保護程度同樣依照通過星等劃分四個等級,獲得星等愈高代表車輛對行人造成致命傷害的機率愈低,評分達28分以上即有滿分四顆星的最高評價。
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