我国客车座椅系统强度标准的研究

2013-10-15金明新

客车技术与研究 2013年6期

刁薇，金明新

（1.中国公路车辆机械有限公司，北京 100023；2.江苏省公路学会，南京 210024）

客车座椅系统在承载着乘员人体质量的同时，还需要承受车辆起步、加速、制动等产生的作用力和碰撞事故时的冲击能量，是客车上重要的被动安全系统之一。每年的客车乘员伤亡事故中，有相当大的比例是由乘员与座椅的二次碰撞或座椅的车辆固定件失效引起的。瑞典VOLVO公司对有关交通事故的统计结果表明，有65%的乘员严重伤害是由车辆碰撞引起的[1]。

联合国欧洲经济委员会（ECE）、美国、日本、澳大利亚等针对座椅系统的安全性已经制定了一系列技术法规和标准，如ECE R17《关于座椅及固定装置强度的统一规定》、ECE R25《关于汽车头枕的统一规定》、ECE R80《大型客车座椅认证及座椅强度和固定件强度有关的车辆认证的统一规定》[2]（修订本1）、FMVSS 202《头枕》、FMVSS 207《座椅系统》、FMVSS 208《乘员碰撞保护》，日本道路运输车辆安全标准（JMVSS）等，用以规范客车座椅的设计、制造、使用和质量检测，提高座椅系统的被动安全性。

1 我国客车座椅系统强度标准的适用范围及特点

1.1 适用范围

我国十分重视座椅系统安全标准的制定工作。目前已经发布实施与座椅系统强度有关的标准有：GB 13057-2003《客车座椅及其车辆固定件的强度》[3]（修改采用ECE R80法规1998版）、GB 15083-2006《汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法》[4]（修改采用ECE R17法规）。2011年以来，我国加强了对校车学生座椅、客车座椅强度标准的管理和制定（修订）工作，2012年5月，GB 24406-2012《专用校车学生座椅系统及其车辆固定件的强度》[5]发布实施；2013 年 2 月，GB 13057[3]完成修订和报批稿，新制定的城市客车塑料座椅标准QC/T《城市客车塑料座椅及其车辆固定件的强度》[6]同时完成报批稿。

客车座椅系统的强度不仅包括座椅本身，还涉及到车辆固定件。如果座椅骨架与车辆固定件的强度不能满足要求，客车座椅系统的被动安全性能也是无法保证的。因此，标准必须分别对客车座椅总成、车辆固定件和客车上所有座椅的安装提出相应的技术要求，即座椅制造厂和客车制造厂都必须执行标准的有关内容，并对标准的实施承担相应的安全责任。上述四项座椅强度标准的适用范围详见表1。

表1 四项座椅强度标准的适用范围

1.2 标准体系的特点

1）实现对M2、M3类客车座椅的全覆盖。新标准[6]的制定和报批，填补了M2、M3类客车中A级和Ⅰ级客车（城市客车）塑料座椅及其车辆固定件强度要求标准的空白。该标准体系实现了对M2、M3类客车座椅强度要求的全覆盖。

2）技术要求与国际接轨。该标准体系规定的客车座椅强度要求等同采用了ECE R80[2]（修订本1）的内容。将客车座椅及其车辆固定件作为紧密联系的一个整体进行考虑，即客车座椅系统的强度不但与座椅本身有关，其车辆固定件也同等重要；不但客车座椅制造厂应重视座椅的质量问题，选择该座椅的客车制造厂也应重视每一个座椅固定件的结构设计、强度校核和安装质量。另外，该标准体系首次将客车座椅的强度与座椅周围的安装环境作为一个整体来考虑，即客车座椅不但应重视该座椅乘员的安全，而且还必须考虑对后面座椅乘员乘坐安全性的影响。当座椅前方没有座椅靠背阻挡时，还必须安装约束隔板，以保护该座椅乘员的安全。

3）安全性要求明确。该标准体系对客车座椅动态试验中假人头部、胸部、腿部的允许伤害指标，静态试验中客车座椅的最大位移量和最小位移量，座椅固定件、座椅安装等都提出了具体的要求，体现了“以人为本”的指导思想，进一步提高了乘员的被动安全性。

4）规定的内容可操作性强。该标准体系针对不同用途的客车座椅分别规定了相应的动态试验和静态试验的要求及方法，技术要求合理，可操作性强。

2 我国客车座椅系统的强度要求

客车座椅系统的强度可分为客车座椅强度和车辆固定件强度两类，座椅系统的强度试验方法有静态试验和动态试验两种。现重点对M2、M3类客车座椅系统的强度安全要求进行阐述。

动态试验不仅考核客车座椅本身的强度和车辆固定件的强度，而且可同时考核在碰撞状态下座椅靠背及附件对乘员安全性的影响，更加真实地反映客车座椅的实际使用状况，以及客车发生碰撞事故时客车座椅与乘客在二次碰撞过程中的受伤害程度；而静态试验仅能考核客车座椅本身的强度，不能发现靠背及附件对乘员安全性所存在的问题，座椅固定件强度则必须通过另外的试验项目来完成。

1）GB13057[3]对座椅系统强度提出了静态试验或者动态试验两种方法及相应的强度要求。参照ECE R80[2]（修订本1）已经将座椅动态试验列为优先项目，2013年2月，GB13057[3]完成修订和报批稿，其中最重要的修订内容就是对座椅系统强度的静态试验或者动态试验要求修订为必须满足座椅系统强度的动态试验要求。同时，GB 13057[3]规定，在进行客车座椅动态试验的同时，也检测车辆固定件的强度。另外，该标准还规定，当一种型式座椅和一种型式固定件的组合能够满足动态试验要求，且所有构成座椅背面的安装件或附件，在碰撞过程中都不会对乘客身体造成任何伤害时，则该型式座椅和其它型式固定件组合后，可仅对不同型式的固定件按静态试验的要求进行试验。

2）GB 24406-2012[5]则针对专用校车座椅的强度提出了更加严格的要求，专用校车座椅强度分为抗前倾、抗后倾两项性能来分别进行考核。抗前倾性能规定采用动态试验方法，抗后倾性能则采用静态试验方法。同时，可结合抗前倾（动态）、抗后倾（静态）性能试验同时考核专用校车座椅固定件的强度[9]。

3）QC/T《城市客车塑料座椅及其车辆固定件的强度》[6]（报批稿）在参考ECE R80[2]（修订本1）有关内容的基础上，考虑到城市客车主要行驶于城区，停靠站点多，站点距离短，乘客上下频繁，最高车速一般不超过70 km/h，平均行驶车速为20～45 km/h[7]，在充分兼顾技术和经济合理性的情况下，仅对城市客车塑料座椅（包括前向座椅、侧向座椅、后向座椅）提出了座椅及车辆固定件强度的静态试验方法和要求[8]。

不同客车座椅系统强度标准对座椅及其车辆固定件的强度要求见表2。