E-NCAP与C-NCAP MPDB差异介绍

01  前言

2020年8月25日，C-NCAP官方网站正式发布了C-NCAP管理规则（2021年版），将于2021年1月1日正式实施。与2018年版相比，乘员保护方面一项重要的变化为：增加了50%重叠移动渐进变形壁障（MPDB），替代了正面40%重叠可变形壁障碰撞试验及评价办法。可以看出，MPDB工况的引入，更加符合真实交通特征的车-车碰撞的被动安全测试场景，也更接近当前实际的驾驶风险情况。

欧洲的Euro-NCAP早在2020年1月就开始实施了MPDB工况，本文就C-NCAP与Euro-NCAP中MPDB工况测试规程及相容性评价规程的异同点做交流分享。

·  测试规程

图1 Euro-NCAP MPDB测试示意图


表1 NCAP测试规程主要参数


由表1可以看出，C-NCAP与Euro-NCAP MPDB测试方法基本一样，主要差异体现在假人的选择上。在前排副驾位置，C-NCAP由Hybrid III 50%假人换成了Hybrid III 5%女性假人。搜狐做过的一项研究结果表明，对154位受访者进行调查，其中有超过3/4男性受访者表示副驾驶是另一半的 “女王专属座驾”。因此在副驾驶放置女性假人评价车辆安全性是完全符合我国国情的。在后排的假人放置上，C-NCAP依旧保持了中国国情，选择了女性+儿童的布置方式。

·  相容性评价

相比于传统的ODB工况，MPDB多了一个车-车相容性评价，通过用一个安装有可变形壁障的台车去和试验车辆相撞，台车重量是采用典型的、具有代表性的家用轿车的重量（1400kg），通过此方法推动两辆车和谐一体的交通环境。

相容性的评价主要为罚分。其中主要涉及到4项：乘员载荷准则OLC、壁障变形标准差SD、壁障击穿、壁障侵入高度。


图2 评估区域

·  乘员载荷指标OLC

该项指标主要评估对方车内乘员潜在的受伤风险，主要通过对壁障重心上的加速度计的X向加速度积分并计算获得。计算原理如图3所示。其中，t1时刻之前为壁障乘员自由移动65mm的匀速行程，t1到t2之间为乘员受约束系统保护之下移动235mm的减速行程，通过理论计算变可得其减速度OLC值。

对于OLC指标的计算和评分方法，C-NCAP和Euro-NCAP是一样的，该指标大小在25g-40g之间，小于25g，不罚分，大于40g，罚2分，处于两者之间则采用线性插值的方法得出相应分数。


图3 OLC计算原理

·  壁障侵入标准差SD

SD 用来衡量在壁障表面规定的评估区域内，样本单元偏离平均值的程度，SD越大，数据离散程度越高。若SD值小于50mm,不罚分；大于150mm，则罚最高分。处于两者之间采用线性插值的方法计算出相应分数。对于Euro-NCAP和C-NCAP而言，该指标大小均在50mm-150mm之间，而罚分计算方式却有所差异，如表2所示。

表2 SD罚分计算

备注：Euro-NCAP SD罚分计算公式由图4罚分计算插值方法所得。


图4 Euro-NCAP 相容性罚分计算插值方法

由表2可以看出，C-NCAP中SD罚分最大值为2分，处于50mm-150mm之间直接采用线性插值，罚分大小仅取决于SD值大小。而对于Euro-NCAP，SD罚分计算与OLC值紧密相连，当OLC≤25g时，SD罚分计算公式及最大值与C-NCAP中一致，而当OLC＞25g时，SD罚分要大于C-NCAP，最高罚分达到了6分。由此可见，在同等条件下，Euro-NCAP的SD要比C-NCAP中更容易罚分更高。

·  壁障击穿

Euro-NCAP对于壁障击穿的定义为：在壁障评估区域内，若壁障穿透深度达到 630mm的面积大于 40mm*40mm，定义为“击穿”。当出现“击穿”现象，则应罚2分。而C-NCAP中对穿透深度达到630mm的面积大于40*60的连续6个单元才定义为“击穿”。由此可见，C-NCAP对于壁障击穿的要求较低，同等条件下，Euro-NCAP规程下该指标更容易被罚分。

·  壁障侵入高度

壁障侵入高度为C-NCAP所独有的评价指标，若该指标同时满足以下3个条件，则罚1分。

1.整备质量状态下，车辆纵梁前端底部高度大于508mm；

2.试验后，在评估区域外，因主吸能结构至少造成连续6个单元（面积为20mm*20mm） 的压溃深度超出 480mm；

3.评估区域外，超出480mm区域的变形云图无衰减趋势（见图5）。


图5 侵入高度罚分示例

其中，纵梁前端底部高度位于主吸能结构最前端的完整垂直断面处，为能够包络主吸能结构最前端的完整断面的长方形下端高度。结构上非吸能部分（如焊接翻边等），不应考虑在包络的长方形中（如图6所示）。


图6 纵梁前端底部高度示例

·  相容性评分

表3 NCAP相容性罚分


由表3可知，对于Euro-NCAP和C-NCAP来说，MPDB相容性罚分都是分阶段进行的，在开始实施的第一阶段，对总体罚分减半，而第二阶段恢复总罚分。但在细节方面略有差异，Euro-NCAP是对相容性总罚分减半，对C-NCAP来说，是OLC、SD、壁障击穿这3个指标罚分分别减半。总的来说，MPDB相容性评价分阶段进行，这对于碰撞工程师来说有一个较好的过渡期。

02  结束语

总体来看，Euro-NCAP与C-NCAP MPDB测试规程及相容性评估差异较小。MPDB作为一个新工况，像传统的ODB车辆设计已经不能满足相容性评估要求了，这对碰撞安全工程师提出了新的要求，相信国内外市场的整车在未来该工况中会取得较好的成绩。