近日，以“智能绿色安全”为主题的2023汽车测评国际峰会在津举办，峰会发布了《中国汽车测评研究报告（2022）》，重点回顾2022年C-NCAP（中国新车评价规程）及CCRT（中国汽车消费者研究与评价）的测评结果，同时大会就未来2024版C-NCAP测评方案做了详细的介绍。2024版C-NCAP将在2024年7月份正式实施，新版评价规程从测试方法到评价方案上均有了大幅度的调整，测评更加贴近中国道路交通实际情况和车型特征，以更严格、更全面的要求，实现对车型进行全方位安全性能测试。
一直以来，主机厂对车辆安全性能十分重视，多将C-NCAP星级评价作为在研车型安全性能开发的首要目标。
图1FRB碰撞图2MPDB碰撞图3SC-MDB碰撞图4SP碰撞
那么结合2024版C-NCAP测评要求，被动安全开发将如何开展呢？中汽中心工程院的被动安全开发专家们将从整车结构耐撞性开发、车内乘员保护开发两个方面与大家共同分析探讨。
（一）整车结构耐撞性开发
在MPDB工况实施之前，车身正面结构设计主要面向正碰及ODB两个工况，此两种工况结构兼容性开发行业经验较为成熟。ODB工况的开发，多以加强纵梁结构刚度的方案为主，以实现提升前舱结构件的吸能能力的目的。但MPDB工况的前舱结构设计过强，会导致碰撞能量更多的被壁障所吸收，车体对壁障的攻击性更强，过强纵向传递结构容易导致壁障击穿，无法满足兼容性评估要求。对MPDB工况来说，需要考虑进一步降低前舱的结构刚度，缓解车体对壁障的攻击性。
那么哪儿些因素会对壁障兼容性产生明显影响呢？总结下来包括以下几点：碰撞车辆质量、前舱吸能空间、承力结构件与壁障的接触面积、传力结构件刚度。
碰撞车辆的实验质量对壁障OLC指标影响非常大。以某SUV车型为例，调整该车型的配重信息，CAE计算结果如下表所示。
算例
方案说明
SD（壁障）
OLCg（壁障）
T1
T2
T2-T1
1
原始重量（2150kg）
81
38.9
30.2
81.2
51
2
调整配重（1950kg）
76
7.4
30.6
81.9
51.3
3
调整配重（1750kg）
70
36
30.9
4
调整配重（1550kg）
65
34.5
31.2
82.2
通过上表可以看出，目标车碰撞质量每减少200kg，壁障的OLC将降低约1.5g左右，当开发车型基本信息确定后，车型整备质量将是MPDB兼容性罚分指标分解的一个重要参考依据。
MPDB碰撞过程中，壁障与防撞梁、副车架及轮胎结构产生接触，如下图所示。接触产生较大的碰撞力，其中轮胎与壁障的接触面积较大，受力平台在60~80KN之间，高于副车架结构受力，对MPDB壁障产生的冲击较大。不同接触区域的车身结构刚度不同，导致壁障蜂窝铝的变形出现不均匀现象，引起SD指标的变化。
下图是两款不同结构车型的SD计算结果，其中车型1为含副车架传力结构，车型2为不含副车架传力结构。可以看出，增加副车架传力通道后，SD指标可以从100mm降至80mm，改善效果非常明显。
下图是某款车型不同前舱吸能空间的影响分析，其中车型1较车型2增加了100mm的纵梁长度。经过计算分析，可以看出，前舱空间加大100mm后，车体及壁障加速度均出现了不同程度的缓和，碰撞历程更长。壁障的OLC指标从39g降低到了36g。
图1前舱空间示意图图2车体加速度对比
图3壁障加速度对比
2024版C-NCAP正碰工况由50km/h速度提升到了不低于55km/h碰撞速度。碰撞总能力提高了20%。这对前舱结构吸能提出了更大的挑战。下图是采用满足2021版C-NCAP正碰开发需求的车型，进行2024版C-NCAP正碰分析对比结果。可以看出，碰撞速度提升后，前舱被挤压的量更大、前围入侵超过了100mm，B柱加速度提高了10g。因此2021版C-NCAP正碰结构设计，并不能满足2024版C-NCAP正碰开发需求。
正面碰撞工况车身耐撞性设计基本原则仍然是合理设计能量的吸收与传递，满足2024版C-NCAP的整车结构耐撞性设计需平衡多工况设计需求。在车体架构初期，结合FRB等工况的吸能需求，确定前端车体架构设计，包括吸能区、传力结构等的设计。MPDB对车辆机舱传力结构的设计需求更加明显。车辆需要设计多条传力路径来变形吸收能量。除主纵梁外，副车架作为前端传力路径应尽早介入吸能，避免碰撞力集中导致击穿；有效吸收MPDB碰撞能量可减小台车速度变化，降低OLC罚分。同时增加防撞梁覆盖面积与强度，避免碰撞过程中断裂和撕裂，形成尖锐接触导致壁障击穿。乘员舱结构要设计的足够“刚”，以便为乘员保护提供足够的生存空间。
前碰工况的开发，在结构布置上需要注意避免X向结构重叠，如蓄电池、助力泵等结构X间隙过小，会导致踏板跳动超标、前围入侵过大。对于前舱空间较小的车型，需要重点监控纵梁kickdown区域的变形，kickdown变形过大会引起前围脚部区域的焊点失效，导致被评价罚分。
2024版C-NCAP侧面碰撞工况引入了SC-MDB壁障，SC-MDB蜂窝铝刚度设计与AE-MDB差异较大，主要特点是中间软、两端硬，因此目标车B柱结构的加强，并不能很好的延缓壁障入侵。SC-MDB碰撞速度为60km/h，台车重量是1.7t，总体碰撞能量较AE-MDB提高了约75%。
新型壁障SC-MDB的应用，对侧面结构开发提出了新的挑战。下图是某2021版C-NCAP五星车型的侧碰CAE结果对比。
预研分析发现，SC-MDB较AE-MDB工况，侧面侵入量整体增大了约80%，侵入速度增大了约50%。SC-MDB的特点是中间刚度偏低，两端刚度偏高，因此对于碰撞目标车而言，前、后车门被挤压程度大大增加，导致车门入侵量及入侵速度偏大，假人伤害风险增加。
侧面结构耐撞性开发应采用能量传递、传力路径、断面分析等手段，针对碰撞的关键结构如门槛、车门防撞梁、座椅横梁、A/B/C柱等进行设计，更甚需要考虑优化各结构件的搭接形式、搭接面积等因素。同时考虑新工艺、新材料应用。柱碰作为一种侧面碰撞的极恶劣工况，工作重点集中在B柱、门槛、A柱等侧围框架的结构设计上。由于乘员舱侧面空间相对偏小，为确保乘员生存空间满足需求，侧面结构需要有足够的刚度才行。