关于就碰撞中防止转向机构伤害驾驶员方面批准车辆的统一规定检测_【CMA/CNAS认证】

关于碰撞中防止转向机构伤害驾驶员的车辆批准检测规定

在现代汽车安全设计中，碰撞事故中的驾驶员保护已成为车辆认证体系中的核心环节。特别是在正面或偏置碰撞过程中，转向机构可能因剧烈变形或位移而对驾驶员造成严重伤害，因此，各国及国际组织均制定了严格的检测标准和规范，以确保车辆在碰撞条件下具备足够的转向系统防护能力。联合国欧洲经济委员会（UNECE）发布的《关于就碰撞中防止转向机构伤害驾驶员方面批准车辆的统一规定》（即UN Regulation No. 21）是全球范围内广泛应用的技术法规之一。该法规旨在通过系统化的检测项目、标准化的检测仪器、科学的检测方法及明确的判定标准，全面评估车辆在碰撞工况下转向机构对驾驶员的潜在威胁，从而有效降低碰撞事故中因转向系统侵入驾驶舱而导致的伤亡风险。本规定适用于M类（乘用车）和N类（轻型商用车）车辆，覆盖从设计开发到量产验证的全过程。其核心目标是确保在规定的碰撞测试中，转向柱、转向管柱、转向盘等关键部件在发生碰撞时，能够有效吸收能量、避免过度位移，并防止尖锐边缘或突出物对驾驶员胸部、头部和面部造成伤害。为此，法规详细规定了测试条件、撞击装置、测量手段及合格判定准则，成为车辆安全认证不可或缺的依据。

主要检测项目

1. 转向系统侵入量检测评估碰撞后转向柱向驾驶舱内部的位移量，确保其不超过安全限值。通常以转向柱轴线方向的位移距离（mm）作为主要指标。 2. 转向盘位移与变形检测检测转向盘在碰撞中是否发生明显变形、断裂或脱落，以及其相对于驾驶舱的位移情况。 3. 驾驶员接触点伤害风险评估通过假人传感器（如THOR或Hybrid III）监测驾驶员胸部、头部和面部在碰撞过程中与转向系统接触时的冲击力、加速度和伤害风险指数（HIC）。 4. 转向管柱能量吸收能力测试检查转向系统是否具备足够的吸能结构（如可溃缩设计），以减少传递至驾驶员身体的冲击能量。 5. 转向机构部件稳定性检测确保转向柱、转向齿轮及连接件在碰撞中保持稳定，不发生脱落或造成二次伤害。

常用检测仪器

- 碰撞试验台（Full-Width or Offset Barrier）：模拟正面或偏置碰撞，通常采用50 km/h或64 km/h的速度进行测试。 - 假人系统（如THOR-50M）：配备多个加速度传感器、力传感器和位移传感器，用于精确记录驾驶员各部位的动态响应。 - 高速摄像系统（≥10,000帧/秒）：用于捕捉碰撞全过程中的转向系统运动轨迹与变形过程。 - 三坐标测量仪（CMM）：用于碰撞后对转向系统关键部件的几何形变进行数字化测量。 - 力传感器与数据采集系统：实时采集转向柱受力、假人接触力等关键参数。

检测方法

1. 标准碰撞测试流程按照UN R21规定，车辆在规定速度下（如50 km/h）与刚性壁障进行正面或40%偏置碰撞，测试车辆在碰撞后的转向系统状态。 2. 假人布置与传感器校准将标准假人（如THOR）安放在驾驶员位置，确保传感器位置与人体解剖学一致，且校准准确。 3. 数据采集与分析通过高速摄像与传感器系统同步采集碰撞全过程数据，重点分析转向柱位移量、假人胸部加速度、HIC值等关键参数。 4. 损伤评估与判定对假人胸部、头部及面部的伤害指标进行评估，判断是否存在超过安全阈值的伤害风险。

检测标准

UN Regulation No. 21（2023版）明确规定了以下核心技术要求： - 转向柱在碰撞后的最大侵入量不得超过40 mm（从原始位置向驾驶员方向位移）； - 假人胸部加速度峰值不得超过60g； - HIC（头部伤害指数）值不得高于1000； - 转向盘及转向管柱不得出现碎片或尖锐边缘脱落，且不得对假人面部造成穿透性伤害； - 所有转向系统连接件必须在碰撞后保持完整，防止脱落。此外，法规还要求制造商提供转向系统设计的详细说明、耐久性测试报告以及仿真验证数据，以支持车辆符合性声明。

总结

防止碰撞中转向机构伤害驾驶员的检测体系，是现代车辆安全认证的重要组成部分。UN R21统一规定通过科学严谨的检测项目、先进的检测仪器、标准化的检测方法和明确的判定标准，构建了一套完整的评估框架。企业必须在产品开发阶段充分考虑转向系统的安全设计，结合仿真分析与实车碰撞测试，确保车辆在各种碰撞工况下均能有效保护驾驶员安全。随着智能驾驶与主动安全系统的普及，未来该法规也可能进一步扩展至包括电动转向系统、线控转向等新型技术的评估要求，持续推动汽车安全技术的演进。