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撞擊測試知多少 《Euro NCAP》測試程序說明

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撞擊測試知多少 《Euro NCAP》測試程序說明

圖片來源:Euro NCAP

幾年前,WHO世界衛生組織公布一份報告,揭露了全球15歲至44歲之間的人口「因傷致死」的主要原因之一是交通意外。每年全球有大約600萬人的死因是「因傷致死」,而其中有大約20%是由交通事故造成,意味著每年因為交通事故死亡的人數多達125萬人。正因為如此,選擇一輛安全性足夠的汽車成了消費者重要的考量。

但是,車輛安全性要如何量化?本文就要針對全球車輛安全測試的權威機構之一《Euro NCAP》的測試程序來進行說明,讓讀者能夠更加深入了解車輛安全測試的過程。

Euro NCAP全名European New Car Assessment Programme,譯為「歐洲新車評估程序」,是一間於1997年由英國運輸局運輸研究實驗室所成立的非營利機構,但是現在已經轉由第三方經營,背後則由歐盟委員會以及至少7個歐洲國家政府資助。

Euro NCAP的安全測試項目分為四大類別,分別是「成人乘客防護」「兒童乘客防護」「行人防護」以及「安全輔助項目」。接下來將針對每一個類別當中的細項一一介紹說明。

▼Volvo XC60 Euro NCAP撞擊測試影片

影片來源:Euro NCAP

成人乘客防護-正面偏撞測試

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圖片來源:Euro NCAP

在正面偏撞測試項目當中是以模擬現實環境當中最常發生的車輛對撞事故,藉此評估在此狀況之下受測車輛的安全性。受測車輛會在時速64 km/h之下以車頭40%的面積撞擊一塊可潰縮的蜂巢結構障礙物,這個蜂巢結構障礙物是用來模擬對向車的車頭。受測車輛會在前座承載兩名成人男性體型的撞擊測試假人,後座則會承載兒童撞擊測試假人以及安置於兒童安全座椅上的撞擊測試假人。

這項測試可以模擬兩輛車以時速55km/h對撞之下的撞擊力道,考驗受測車輛的車頭潰縮區以及車體座艙結構。撞擊力道必須由潰縮區妥善且安全的吸收,潰縮區必須在控制範圍內產生潰縮以保持座艙的完整性,而車內方向盤與踏板的位移量必須要極小化,避免造成駕駛者受傷。Euro NCAP將會評估這些細節來決定給予受測車輛何種評等。

撞擊測試知多少 《Euro NCAP》測試程序說明

圖片來源:Euro NCAP

成人乘客防護-正面實心牆撞擊測試

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圖片來源:Euro NCAP

在材料和結構設計的進步之下,現在多數安全性足夠的車款都擁有相當堅固的座艙結構。雖然這保護了乘客不會因為座艙壓縮而受到傷害,但是卻也讓乘客在撞擊當下承受了強大的減速力道。潰縮區雖然有助於吸收撞擊力道,但是座艙結構內的乘客仍然無法避免撞擊瞬間帶來的減速力道,在這樣的減速力道之下,兒童以及年長乘客的胸腔相當容易受傷,甚至產生致命危險。所以此時車內座椅配備的緊固裝置,也就是安全帶,就扮演著相當重要的角色。

為了測試安全帶系統能否完善保護乘客,Euro NCAP設計了正面實心牆撞擊測試,以完整的車頭正面用50 km/h的速度撞擊一面實心牆。測試當中受測車輛會在駕駛座以及副駕後座各放置一名體型較小的女性測試假人,在強大的減速力道之下觀察安全帶系統是否能夠妥善的固定乘客位置並且避免造成乘客胸腔部位受傷。

這項測試除了能夠督促汽車製造商搭載設計良好的安全帶系統之外,也能夠評估受測車輛的安全帶裝置是否足以在「正面偏撞測試」當中固定成年男性乘客,又不會在「正面實心牆撞擊測試」當中對體型較小的女性乘客胸腔造成傷害。

撞擊測試知多少 《Euro NCAP》測試程序說明

圖片來源:Euro NCAP

成人乘客防護-側面車輛模擬撞擊測試

撞擊測試知多少 《Euro NCAP》測試程序說明

圖片來源:Euro NCAP

以車輛結構來看,一台汽車的側面是防護最薄弱的地方,也因此側面撞擊是死亡率與重傷程度第二高的交通事故類別。相較於正面撞擊,車輛側面能夠吸收撞擊力道的空間非常小,而通常撞擊之下會對車內乘客的頭部與胸部造成重創。

在側面車輛模擬撞擊測試當中,Euro NCAP在一輛臺車的正面安置可潰縮蜂巢結構體來模擬其他車輛,並且以50 km/h的速度撞擊靜止的受測車輛側面。車內會在駕駛座安置一名成年男性測試假人,後方則承載兩名置於安全座椅當中的兒童測試假人。

Euro NCAP隨後收集測試假人的數據,判斷假人重要身體部位的受傷程度。這項測試能夠促使汽車製造商設計更加堅固的車側以及B柱,並且加裝車側氣簾等裝置來為車內乘客提供更加完善的保護,而Euro NCAP也會評估氣簾啟動的時機是否能夠提供最大防護。

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圖片來源:Euro NCAP

成人乘客防護-側面圓柱體撞擊測試

撞擊測試知多少 《Euro NCAP》測試程序說明

圖片來源:Euro NCAP

在現實環境當中,車輛除了遭到其他車輛撞擊側面之外,也經常有車輛滑出道路撞擊到路樹、路燈等障礙物的狀況,對車體座艙、車內乘客造成重創。因此Euro NCAP針對受測車輛進行圓柱體側撞測試,希望模擬現實環境當中的情形。

在這項測試當中,受測車輛將會在駕駛座乘載一名成年男性測試假人,將車輛用15度偏角橫向擺放再以時速32 km/h推向直徑為25.4公分的堅固圓柱體。這個相當嚴苛的測試考驗了受測車輛對乘客頭部的防護能力,由於應力集中,車體結構將會產生大幅形變,不夠堅固的座艙甚至會遭到圓柱體大量壓縮車內乘客的生存空間,並且撞擊乘客頭部造成重傷,此時座艙結構剛性以及車側氣囊或者氣簾就會決定車內乘客的是否能夠得到妥善保護。

撞擊測試知多少 《Euro NCAP》測試程序說明

圖片來源:Euro NCAP

成人乘客防護-甩鞭效應測試

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圖片來源:Euro NCAP

車輛在遭到後方追撞時,車內乘客很容易發生甩鞭效應的情況。何謂甩鞭效應?可以參考 國王車訊的說明文章。甩鞭效應會對人體頸椎產生長期傷害,雖然甩鞭效應之下致死的案例並不多,但是因為難以診斷與治療,讓甩鞭效應的傷者產生了潛在的巨額社會成本。根據Euro NCAP的統計,光是歐洲地區,因為甩鞭效應傷害而產生的總社會成本就高達每年100億歐元

為了減少甚至消除甩鞭效應對乘客帶來的傷害,Euro NCAP會進行三項動態測試,模擬三種最常造成甩鞭效應的撞擊方式,藉此評估座椅設計、頭部支撐性以及緊固系統如安全帶等能否在這些時候發揮保護乘客的作用。

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圖片來源:Euro NCAP

成人乘客防護-自動緊急煞車測試

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圖片來源:Euro NCAP

承上述的甩鞭效應測試,造成甩鞭效應的低速追撞事故主因在於後方車輛分心或者未注意前車狀況。在這種追撞事故之下,前車與後車的車內乘客都很容易因此造成頸部傷害,而AEB自動緊急煞車系統正能夠減輕甚至避免這種追撞情形發生。

在進行AEB系統測試時,Euro NCAP使用一輛模擬前車車尾的充氣模型,受測車輛則以10 km/h至50 km/h之間的車速駛向靜置的充氣模型,在駕駛不施以任何煞車力道的狀況下,車輛的AEB系統必須自行煞停

在這項測試當中,如果受測車輛的AEB系統能夠完全避免追撞發生,就會得到最高分。假使AEB系統無法避免追撞,但是有效的將車速降到最低減少碰撞傷害,Euro NCAP仍然會評估該車AEB系統的效果來給予些許分數。

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圖片來源:Euro NCAP

兒童乘客防護-兒童安全裝置效能測試

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圖片來源:Euro NCAP

每年歐洲地區都有1,000名左右的兒童因為交通事故死亡,其中半數為車內乘客。因此在歐洲,汽車製造商有法律義務提供車內兒童安全裝置的安裝位置與方式等資訊,Euro NCAP則會依此進行測試。

最初,Euro NCAP是在受測車輛後座分別放置一歲半以及三歲、固定於安全座椅內的兒童測試假人。隨後在2016年更改測試方式,改在後座分別放置六歲與十歲的兒童測試假人,分別乘坐在安全座椅以及兒童墊高座上。

Euro NCAP評估在各種撞擊測試當中,測試假人的頭部位移程度、頸部受力、胸腔受力等等,假使在受到撞擊以後兒童測試假人沒有被拋離安全座椅、座位,上述身體部位也僅有輕微的受力負擔,那受測車輛就會獲得高分評等。

兒童乘客防護-車輛安全座椅固定裝置

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圖片來源:Euro NCAP

目前歐洲地區最新的兒童安全座椅標準固定裝置稱為i-Size,所有i-Size規格的安全座椅都能使用ISOFIX固定。雖然ISOFIX並非法規強制所需的配備,但是Euro NCAP會給予配有ISOFIX的車款較佳的分數,藉此鼓勵汽車製造商在車輛上配備ISOFIX。

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圖片來源:Euro NCAP

兒童乘客防護-兒童安全裝置安裝測試

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圖片來源:Euro NCAP

車輛有配備兒童安全裝置是一回事,但是容不容易使用又是另一回事。在日常使用之下,一個不容易安裝使用的安全裝置可能會導致錯誤安裝,使兒童安全裝置的效果大減。Euro NCAP會評估ISOFIX的位置是否容易安裝、安全帶長度、安全帶扣的位置以及安裝後兒童安全座椅是否穩固等項目,然後給予評分。

行人防護-頭部衝擊測試

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圖片來源:Euro NCAP

歐洲地區所有致命交通事故當中,有14%的死亡人數是行人,其中兒童與年長者更是高危險族群,而包括單車騎士、機車騎士,行人是所有用路人當中最脆弱的族群。

因此,Euro NCAP使用一具模擬成年人與兒童頭部的裝置,以40 km/h的速度撞擊受測車輛引擎蓋,測試裝置內部的感測器會顯示頭部受到的衝擊力道,Euro NCAP就可以以此為依據給予不同的評等。要減少行人頭部衝擊,車廠必須在引擎蓋內設計緩衝裝置、潰縮結構或者是引擎蓋揚升系統、引擎蓋氣囊等裝置。

行人防護-膝上衝擊測試

撞擊測試知多少 《Euro NCAP》測試程序說明

圖片來源:Euro NCAP

在交通意外當中,行人除了頭部容易撞擊引擎蓋受傷之外,下肢也很容易受傷。和頭部衝擊測試相同,Euro NCAP以裝置模擬成人膝蓋以上至臀部的軀幹,以40 km/h的速度撞擊車頭,然後收集衝擊力道的資料來給予評等。汽車製造商需要對車頭的形狀以及緩衝結構妥善設計來減少對行人腿部臀部的傷害。

行人防護-膝下衝擊測試

撞擊測試知多少 《Euro NCAP》測試程序說明

圖片來源:Euro NCAP

除了膝蓋以上的部位,膝蓋以下的小腿部位則比較容易因為保桿的衝擊而受傷。雖然小腿部位與膝蓋受傷並不容易致命,但是很容易對傷者產生永久傷害並且需要長期復健與治療。測試方式與膝上衝擊測試相同,車廠需要設計具有緩衝作用的保桿以及比較具有彈性的材質來減少對行人腿部及膝蓋的衝擊。

行人防護-行人自動緊急煞車測試

撞擊測試知多少 《Euro NCAP》測試程序說明

圖片來源:Euro NCAP

在成人乘客防護項目當中的AEB自動緊急煞車系統對於減少行人傷亡也有著極大的幫助,但是並不是所有AEB自動緊急煞車系統都有辦法成功偵測到體積較小的行人。因此Euro NCAP在測試場地以四肢能夠活動的假人來測試車輛緊急煞車系統,並且設計了三個行人交通事故最容易發生的場景來進行測試。

分別為「行人從駕駛側的路旁衝出」、「行人從副駕駛側走出」以及「兒童從駕駛側路旁的兩輛靜置車輛之間衝出」,受測車輛必須要避免撞擊到行人或者將速度盡可能的減低,Euro NCAP將會依據結果來給予評分。

安全輔助項目

現在大部分的汽車都能夠順利通過撞擊測試項目的考驗,但是近年來Euro NCAP和其他撞擊測試機構也都越來越重視主動式的安全輔助系統,因此這些安全輔助系統也成為了受測車款是否能夠獲得較高安全評分的關鍵之一。下方為Euro NCAP主要評估的安全輔助項目。

ESC車身動態穩定系統

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圖片來源:Euro NCAP

全名Electronic Stability Control的ESC能夠有效的在車輛失控狀態之下重新穩定車輛動態,進而減少車輛因為失控而發生意外事故的機率。Euro NCAP在2009年開始獎勵搭載ESC系統的車輛,而在2011至2013年間執行ESC系統的測試項目。到了2014年,歐盟規定所有上市的新車都必須標配ESC車身動態穩定系統,自此Euro NCAP即終止這個測試項目。

撞擊測試知多少 《Euro NCAP》測試程序說明

圖片來源:Euro NCAP

AEB防追撞系統

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圖片來源:Euro NCAP

前面已經提到AEB自動緊急煞車系統能夠在前方車輛靜止以及偵測行人之下做動,但是Euro NCAP還有一項AEB系統的進階測試,也就是受測車輛與前方車輛都保持移動的情況下,AEB系統能否辨識兩車的速度差與距離並且有效的減低行進間追撞的機率。

關於AEB系統的測試項目模擬了三種不同的情況,一是以30-80 km/h的速度駛向靜止的前車;二是以30-80 km/h的速度駛向慢速移動的前車;最後則是以50 km/h跟隨前車,然後前車突然進行和緩煞車以及緊急煞車。

如果受測車輛可以在所有測試項目當中成功避免追撞前車,就會得到最高評分的獎勵。

除了上述兩項輔助系統之外,包括安全帶警示系統車速警告系統車道偏移警示其他主動安全輔助系統等等,都是受測車輛能否獲得最高安全評等的評分項目。

撞擊測試知多少 《Euro NCAP》測試程序說明

圖片來源:Euro NCAP

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圖片來源:Euro NCAP

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圖片來源:Euro NCAP

雖然Euro NCAP並不是一個具有強制法律效力的組織,但是在多年努力之下,其公信力以及淺顯易懂的五星評分系統都受到歐洲甚至全球消費者的信賴,也是購車主要的安全性參考指標。這促使汽車製造商努力改善車輛安全性,並且不斷強化車輛主動安全系統以獲得更高的評等。正因為如此,Euro NCAP並不只是消費者的購車指標,更推動了整個歐洲汽車市場的車輛安全性,讓交通安全得以不斷改善與提升。

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