发动机罩行人保护与指压性能平衡研究

李燕龙　李峥　李涛　李子云　陈文

摘 要：发动机罩是发动机舱的“门”，需保证一定的指压性能从而给客户一定的坚固性印象。而车辆在撞击行人过程中，发动机罩会对行人的头部造成严重的伤害，根据GB/T24550和2018版C-NCAP的要求，需评价发动机罩对行人头碰的伤害情况。如何在发动机罩指压刚性和行人保护之间取一个平衡为本文研究的内容，通过竞品分析在E-NCAP行人头碰得分较高车型的指压性能，优化发动机罩指压性能设计目标。

关键词：发动机罩；指压刚性；行人保護；平衡

中图分类号：U463.83+3 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2018）03-0049-05

Study on the Balance Between the Pedestrian Protection and the Finger Pressure Performance of Hood

LI Yan-long， LI Zheng， LI Tao， LI Zi-yun， CHEN Wen

（dongfeng， Otor Corporation Techical Center， Wuhan 430058， China）

Abstract：The hood is the "door" of the engine room. It is necessary to ensure a certain pressure performance to give the customer a certain strength impression. But in the process of impact on pedestrians， the hood will cause serious injury to pedestrians' head. According to the requirements of GB/T24550 and 2018 edition C-NCAP， we need to evaluate the damage of engine hood to pedestrian head injury. How to balance the stiffness between hood and pedestrian protection is the content of this paper. Through competitive analysis， the finger pressure performance of E-NCAP pedestrian hit higher vehicle is optimized， and the design target of engine hood's finger pressure performance is optimized.

在美国、欧洲等汽车发达国家和地区，行人保护已经成为强制性法规要求，是车辆基本的市场准入要求，同时也是Euro-NCAP评分内容中的一项。我国仍属于人、车混合的交通状况，车辆碰撞事故频繁发生。在车辆与行人碰撞事故中，行人属于弱势群体，加上现阶段车辆缺乏对行人保护的措施，行人伤亡严重[1]。随着人们对行人保护意识的不断提高，我国2018版C-NCAP加入行人保护的评价项目，如今设计人员不仅需要考虑驾驶员和乘客的安全性，也需要考虑在发生碰撞事故时对行人的安全保护，尽可能减少对行人的物理伤害。

1 背景

同时发动机罩是发动机舱的“门”，是最醒目的车身外观件，也是买车者经常要查看和触摸的部件之一。由于机罩在客户触摸以及洗车等工况下存在被使用者按压的情况，故发动机罩的设计需保证一定的指压刚性，指压刚性是发动机罩自身结构刚性的重要控制项，发动机罩优异的指压刚性能会提升使用者对发动机罩坚固性的印象。

行人保护要求发动机罩尽可能的做弱，以降低发动机罩对行人头碰的影响，同时为保证客户对机罩的坚固性印象，又要求发动机罩设计的尽可能强。本文主要通过竞品样件测量及数据分析，在行人保护以及指压刚性性能之间寻求平衡。

2 竞品样件的确定

目前国内2018版C-NCAP才实施行人保护性能的评价，故国内C-NCAP车型无行人头碰得分数据。由于18版C-NCAP与E-NCAP行人保护评价方案一致，星级门槛得分率要求也一致，仅总分有差异，C-NCAP行人头碰总分为12分，E-NCAP行人头碰总分为24，故可参考E-NCAP评价结果。2018版C-NCAP行人保护星级门槛得分率的要求见表1。

为保证竞品分析的可实施性，竞品样件通过以下两个原则确认：一E-NCAP头碰得分16分以上，及头碰得分率66.7%以上；。二、E-NCAP评价车辆国内有量产，以保证能够购买到车型的发动机罩。最终确定了以下几个竞品车型，表2为确定的竞品车型，及E-NCAP评价星级、头碰得分及基本尺寸信息。

3 发动机罩指压测量

以往发动机罩指压性能要求为机罩指压≤4mm，该要求适用于发动机罩所有区域。但从实际客户使用角度考虑，发动机罩靠前部区域以及两侧边部区域为人手经常操作的区域，而机罩中后部区域客户实际上很少或很难操作到。故将指压评价区域分为主要主要感知区域及次要感知区域两个区域，主要感知区域为距机罩前边界400mm以内，距机罩侧边界200mm以内范围；次要感知区域为距机罩前边界大于400mm，距机罩侧边界距离大于200mm范围。

韩系A车型指压测试结果见表3，指压测试结果在3.53-7.84mm之间，81%的点均不满足≤4mm要求。主要感知区域：指压≤5.62mm，次要感知区域：指压≤7.84mm。所有掌压点均无反向变形，但均有“鼓”音。

日系A车型指压测试结果见表4，指压测试结果在4.1-11.09mm之间，所有点均不满足≤4mm要求。主要感知区域：指压≤7.08mm，次要感知区域：指压≤11.09mm。25%的掌压点有反向变形，75%的掌压点有“鼓”音。

日系B车型指压测试结果见表5，指压测试结果在5.09-11.32mm之间，81%的点均不满足≤4mm要求。主要感知区域：指压≤7.13mm，次要感知区域：指压≤11.27mm，85%的掌压点有“鼓”音，15%的掌压点有反向变形。

日系C车型指压测试结果见表6，指压测试结果在4.29-6.79mm之间所有点均不满足≤4mm要求。主要感知区域：指压≤6.79mm，次要感知区域：指压≤5.81mm，25%掌压点均有“鼓”音。

日系D车型指压测试结果见表7，指压测试结果在3.25-6.85mm之间，81%的测量点不满足≤4mm要求。主要感知区域：指压≤6.85mm，次要感知区域：指压≤5.62mm，66%掌压点有“鼓”音。

欧系A车型指压测试结果见表8，指压测试结果在3.25-6.85mm之间，81%的测量点不满足≤4mm要求。主要感知区域：指压≤6.85mm，次要感知区域：指压≤5.62mm，66%掌压点有“鼓”音。

基于以上竞品分析汇总信息见表9，主要感知区域指压最大值均值为6.26mm，次要感知区域的指压最大值均值为8.5mm。其中日系A车型和日系B车型次要感知区域内的指压达到11mm以上，远远大于以往指压<4mm的目标要求。

4 发动机罩指压主观评价

针对以上几个样件邀请了两组感知质量专业评价人员评价，评价意见汇总信息见表10。由于感知质量评价人员仅从自身专业考虑，仅仅评价发动机罩指压刚性，不会考虑发动机罩的行人保护性能，发动机罩指压性能小于4mm的区域感知评价人员基本都能接受。对于主要感知区域由于考虑到用户会经常接触，指压刚性大于6mm以上或按压时出现“鼓”音评价人员认为无法接受。对于用户不易触摸到的次要感知区域，评价人员认为指压要求可适当降低，但不能在按压时出现“鼓”音，发动机罩按压产生“鼓”音对评价人员来说是无法接受的。

5 总结

基于以上行人头碰性能优异的发动机罩指压测量结果，以及感知评价人员的专业意见，对发动机罩指压设计标准进行修正，修正后的发动机罩指压设计目标见表11。

以往传统经验来讲，发动机罩的指压刚性越好，客户会认为这个机罩越坚固，这个车越坚固。随着对行人保护法规的推广及普及，传统的观念需跟着时代转变，发动机罩不一定越强越好，在行人保护角度考虑，发动机罩刚性弱一些反而会有利于对行人的保护。后续发动机罩结构设计在保证一定坚固性印象的前提下通过料厚、结构设计来优化发动机罩的行人保护性能，在行人保护和发动機罩指压坚固性印象中实现平衡。

参考文献：

[1]李子云，李峥，李涛，李燕龙.基于行人头部碰撞保护的发动机罩结构设计.汽车工程师2017年第8期.