关于新版固定点标准重点内容的研讨
2015-08-25王长江张超彭丽英
王长江,张超,彭丽英
关于新版固定点标准重点内容的研讨
王长江,张超,彭丽英
(国家汽车质量监督检验中心[襄阳],襄阳441004)
随着新版安全带固定点标准:GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》的发布和实施,汽车制造商在执行新标准过程中遇到了形形色色的问题,特别是国内首次执行的ISOFIX固定点项目。本人结合工作实际,参考国内外相关文献,对执行中存在的重点问题进行了总结,希望对相关制造商有所帮助。
ISOFIX固定点;有效
新版安全带固定点标准:GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》已经于2014年1月1日起正式实施,该标准与新发布并已执行的GB14166-2013《机动车乘员用安全带、约束系统、儿童约束系统和ISOFIX 儿童约束系统》、GB27887-2011《机动车儿童乘员用约束系统》以及GB7258-2012《机动车运行安全技术条件》既相互引用又各有要求,给汽车制造商在执行新标准过程中带来了较大困扰。作为安全带以及安全带固定点两个标准的主要起草人之一,再加上多年从事试验检测工作,在参考国内各专家的文献以及沟通讨论中,对执行中存在的重点问题进行了归纳总结,得出以下几个方面的结论:
1 ISOFIX固定点适用范围
本标准适用于安装了用于儿童约束系统的ISOFIX固定点系统及其上拉带固定点的M1和N1类车辆。 根据我国国情,家庭用车基本上是M1类乘用车,很少有N1类车辆作为家庭用车,再加上儿童约束系统的ISOFIX固定点刚开始在我国实施,所以GB7258-2012标准中明确规定M1类车是必须安装ISOFIX固定点。根据ECE R14 Rev.5(07系列)及随后发布的增补件、堪误表,已经将该范围修改为:…适用于安装了用于儿童约束系统的ISOFIX固定点系统及其上拉带固定点的M1类车辆。其它类车辆如果安装了ISOFIX固定点也可以满足本标准的规定。根据以上两种情况目前强制执行的范围为:适用于安装了用于儿童约束系统的ISOFIX固定点系统及其上拉带固定点的M1类车辆,对N1类车辆不做强制要求。
2 ISOFIX最低数量要求
结合GB 14166-2013、GB7258-2012第12.1.6条的要求,ISOFIX位置的最低数量应满足以下要求:
2.1车辆配置ISOFIX数量及要求
所有M1类车辆应配置至少2个ISOFIX位置,至少有2个ISOFIX位置应同时装备ISOFIX固定点系统及ISOFIX上拉带固定点。安装在各个ISOFIX位置上的ISOFIX固定模块的型式和数量按GB 14166确定。
2.2一排座椅ISOFIX位置要求
如果车辆只装有一排座椅,可以不设置ISOFIX位置。
2.3ISOFIX位置在车辆上的布置
2个ISOFIX位置中至少有1个位于第二排座椅上。
2.4配备气囊及内置式儿童约束系统的要求
如果ISOFIX固定系统安装在配备了气囊的前排乘坐位置,应安装气囊的抑制开关。对内置式儿童约束系统,ISOFIX位置的数量应至少为2减去质量组0,0+或I的内置式儿童约束系统的数量。
2.5敞蓬车辆ISOFIX的配置
对具有多于一排座椅的敞蓬车辆,应至少配备2个ISOFIX下固定点。如果此类车辆装备了上拉带固定点,则应满足本标准的相应条款规定。
3 锁扣端安全带有效固定点的选择
按照下列几种方式进行确定:
3.1有效固定点为Y点的情况
如图1所示:锁扣不能绕X点转动,锁舌不能绕带扣Z点转动,带扣和连接件刚性相连(即不能绕P点转动),则有效固定点为Y点,即织带穿过锁舌刚性构件的几何中心点。
3.2有效固定点为Z点的情况
同3.1条件中所描述,但锁舌能绕带扣Z点转动,则有效固定点为Z点,即带扣锁销的中心。(一般不会存在这种方式,锁舌和锁扣之间的这种小幅度的旋转视为公差)。
3.3有效固定点为P点的情况
同3.1 条件中所描述,但带扣能够相对于所述连接件旋转(即能够绕P点转动),无论是否满足3.2 条规定 ,有效固定点均为带扣绕连接件旋转的中心( P点)。
3.4有效固定点为X点的情况
同3.1 条件中所描述,但连接件可以自由地绕点X旋转(无论是否满足3.2 条和/或3.3 条),有效固定点均为X点。
3.5钢丝绳的有效固定点
钢丝绳上部铆接点可视为旋转点。
3.6α1侧有效固定点
α1侧的有效固定点可以参照α2 侧锁扣端的有效固定点执行。
3.7可调座椅的要求
如果α1 或α2 可以随着座椅前后移动,这时要求在全部行程内均需要满足标准中对角度的要求,对带有调高功能的座椅,高度上处于中间位置,这样尽可能满足不同身材乘员的要求。
3.8 有效固定点的作用
α1 侧和α2 侧有效固定点的选择意义在于,如果有效固定点太朝前,将会导致无法有效约束乘员下体运动的目的,如果有效固定点太朝后,将会导致碰撞事故中乘员下潜,这些对保护乘员都会带来不利影响。
4 ISOFIX下固定点的布置
4.1ISOFIX下固定点的距离
标准中规定的两个ISOFIX下固定点的距离,图示的“255 mm”应指有效距离,“255 mm最大”是指两个ISOFIX下固定点有效距离处紧邻两边的距离,见图2所示:
L1:固定杆件有效长度;
L2:两下固定杆件有效长度区域之间的距离,此距离不得大于255 mm。
4.2两个ISOFIX下固定点的布置
标准中无特殊说明,两个ISOFIX下固定点可以布置在后排中间位置上,对于四六分座椅,也可以一个下固定点在四分座椅上,另外一个下固定在在六分座椅上。两个下固定点的长度可以不同。
5 ISOFIX固定点系统的设计和布置要求
对所有安装在车辆上的ISOFIX固定点系统,应保证能安装GB14166-2013 附录B图B.5 或图B.6 中描述的ISOFIX儿童约束固定模块ISO/F2(B) 或ISO/F2X(B1),其他尺寸的ISOFIX儿童约束固定模块不强制要求能安装。
6 ISOFIX上拉带固定点的范围
ISOFIX上拉带固定点的设计和布置应符合以下要求:汽车制造商可选择采用二维模板和ISO/F2(B)模块两种方式之一。二维模板仅适用ISOFIX位置在座椅上的情况。
这里所说的ISOFIX位置包含ISOFIX上拉带固定点和下固定点,也就是说只要有任何一个ISOFIX位置在座椅上即可选择采用二维模板和ISO/F2(B)模块两种方式之一进行设计和布置。
7 固定点最低数量
7.1M1类和M2(GVM≤3.5 t)类车辆的固定点数量
标准中对于M1类和M2(GVM≤3.5 t)类车辆的固定点数量有了较大的变化,要求都是3个固定点,因此对于这类车的要求大大提高了,特别是对面包车的提升存在较大的难度。
7.2关于M1类乘用车固定点数量改进的特殊说明
标准条款第4.2.1.6条:对于所有车辆静止时方可使用的座椅,以及4.2.1.1至4.2.1.4未包括的座椅,不要求有安全带固定点。但如果车辆上为这种座椅位置设置了安全带固定点,则这些固定点应符合本标准的规定,此时允许只设2个下固定点。
标准条款第 3.9条定义: 折叠座椅(folding seat):偶尔使用的备用座椅。一般情况下,处于折叠状态。
折叠座椅也是静止时方可使用的座椅,ECE R14原文中描述为车辆静止时方可使用的座椅(包括折叠座椅),因此折叠座椅不要求安装安全带固定点。但是GB7258-2012 第12.1.1条规定乘用车、公路客车、旅游客车、未设置乘客站立区的公共汽车、专用校车和旅居车的所有座椅、其他汽车(低速汽车除外)的驾驶员座椅和前排乘员座椅均应安装汽车安全带。 因此M1类乘用车的折叠座椅也是需要安装安全带,不过可以安装两点式安全带,强度和位置也需要满足本标准的规定。
8 安全带有效固定点的范围
8.1安全带上有效固定点的位置要求
位于平面NF、FK 和CY形成的区域内,且位于“R”点的铅垂平面之后,也就是标准规定的阴影区域以内,不能位于附件固定点规定的阴影区域以内。因为附加固定点在标准中没有强度的要求,如果有效固定点的位置不满足有效固定点的区域则不能以附加固定点来看待,否则强度无法考验,会造成很大的隐患。
8.2S值的测量和作用
安全带上有效固定点位于织带与导向环接触面的中心点,但导向环是可旋转的,且当配置有高度调节器时导向环可上下调节,这时安全带有效固定点的选择为:佩戴后旋转到最前面的位置作为有效固定点的位置;高度调节器的上下调节范围内,S值均需满足规定要求。因为对于不同身材体型的乘员,如果S值过大,容易造成勒颈现象,S值过小,容易造成滑肩现象。
9 安全带固定点和ISOFIX固定点系统及上拉带固定点的强度
9.1安全带固定点的强度要求
所有的固定点在规定的时间内,持续按规定的力加载,允许固定点或周围区域有永久变形,包括部分断裂或产生裂纹。试验期间,下有效固定点的最小间隔应满足规定的距离要求,上有效固定点应在C点的水平面上方,如图3、图4所示。
9.2上有效固定点前向位移
对最大总质量不大于2 500 kg 的M1类车辆,若上固定点在座椅结构上,试验期间,上有效固定点前向位移应在通过R点和C点的横向平面以内;对其它车辆,上有效固定点的前向位移不应超出R点平面前倾10˚的范围。其最大位移量应在试验期间测量。
9.3带有移位折叠装置的座椅强度要求
卸载后,保证所有座位上的乘员手动操作位移装置和锁止装置即可撤离车辆。带有移位折叠装置的座椅,主要是针对具有两排座椅的两门跑车的副驾驶员座椅、三排座椅的中间排外侧座椅,正常情况下可用于后排乘员出入,加载后,移位折叠装置应能解锁一次,以保证后排乘员能安全撤离车辆。
9.4客车座椅的相关要求
对符合GB13057要求的M3类及最大设计总质量大于3 500 kg的M2类车辆,若上固定点处于座椅上,则无须满足相关要求。
9.5ISOFIX固定点系统的强度要求
对ISOFIX上的SFAD施加静态载荷,考核ISOFIX固定点系统的强度。对有ISOFIX上拉带固定点的ISOFIX固定点系统还应按带有ISOFIX上拉带固定点的试验方法进行试验。加载期间纵向水平位移和斜向力方向位移应不大于125 mm,允许永久变形和部分开裂。如果在规定的时间保持了所要求的力,ISOFIX下固定点、上拉带固定点和周围的区域不应失效。对固定点系统在座椅总成上的情况应进行附加试验。试验后不应出现裂纹,且应满足前向力和斜向力导致X点的最大位移均不大于125 mm的要求。
9.6ISOFIX 固定点静态试验
9.6.1前向力试验
对于M1类车辆,在进行ISOFIX固定点系统加载试验时,如果ISOFIX下固定点在座椅上,则需要沿纵向水平向前同时施加20倍座椅惯性质量的载荷。上拉带不管在不在座椅上,都不作为施加20倍惯性载荷的依据。
9.6.2斜向力试验
对于M1类车辆,在进行ISOFIX固定点系统加载试验时,不施加20倍座椅惯性质量的载荷,这也是基于发生碰撞事故时,不可能产生一个纵向的惯性载荷,如图5所示。
9.6.3带上拉带的ISOFIX前向加载
对于M1类车辆,只要ISOFIX下固定点或者上拉带固定点在座椅上,都需要沿纵向水平向前同时施加20倍座椅惯性质量的载荷。进行该试验时需要连接好上拉带及ISOFIX下固定点后一起进行前向加载。
9.6.4当安全带固定点与车辆座椅一体且座椅已完成试验,满足固定点的加载要求,则ISOFIX固定点静态惯性载荷不需再施加。
10 标准对试验能力的主要要求
10.1安全带固定点试验台的配备
安全带固定点试验台需要配备9个液压储能装置,以满足后排三个独立座椅都带固定点的情况,并且要求能实现阶梯加载。每个加载储能装置均需带内置位移传感器,以满足加载位移测量要求。
10.2SFAD加载装置
需要增加设备静态加载装置(SFAD),用于测试ISOFIX固定点及上拉带固定点的强度。
10.3二维模板和ISO/F2(B)的固定模块
增加二维模板和ISO/F2(B)的固定模块 ,用于测量ISOFIX上拉带固定点的区域。
11 关于标准执行的期限
11.1新定型车执行的期限
新定型车型2014年1月1日起开始实施,生产车型2017年1月1日起开始实施。
11.2衍生车型的界定
考虑到衍生车型公告目录的需要,在执行新产品关于安全带固定点公告要求时,新产品按照全新系列车型或者改动涉及到本标准的相关要求的变形车进行定义。
[1]李华.后排座椅中间位置三点式安全带固定点布置[J].弗戈汽车,2012,9.
[2]邓国红、杨浩等.汽车安全带固定点强度分析[J].在.自然科学.2011,12.
[3]王阳.关于汽车安全带固定点位置有关标准的比较和测量[J].在.汽车技术.1997,11.
[4]GB14167-2013.汽车安全带安装固定点、ISO FIX固定点系统及上拉带固定点[S].
[5]GB14166-2013.机动车乘员用安全带、约束系统、儿童约束系统和ISOFIX 儿童约束系统[S]..
[6]GB27887-2011.机动车儿童乘员用约束系统[S]..
[7]GB7258-2012.机动车运行安全技术条件[S]..
[8]Regulation No. 14 Revision 5 07 series. Uniform provisions concerning the approval of vehicles with regard to safety-belt anchorages, ISOFIX anchorages systems and ISOFIX top tether anchorages[S].
[9]Regulation No. 16 Revision 6 05 series. Uniform provisions concerning the approval OF: Safety-Belts,Restraint Systems, Child Restraint Systems And ISOFIX Child Restraint Systems for Occupants of Power-Driven Vehicles Equipped With Safety-Belts, Safety-Belt Reminder, Restraint Systems, Child Restraint Systems and ISOFIX Child Restraint Systems[S].
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黄小枚:
由于GB14167-2013《汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点》在实施过程中出现了一些理解上的问题,该论文作者经过大量的试验分析和与行业的专家探讨和交流,从试验评价的科学性和合理性上给出了
Discussion about the Key Content of the New Standard ofSafety-belt Anchorages
WANG Chang-jiang,ZHANG Chao,PENGLi-ying
(National Automobile Quality Supervision and Test Center [Xiangyang],Xiangyang 441004,China)
With the implementation of new GB14167-2013 《Safety-belt anchorages,ISOFIX anchorages systems and ISOFIX top tether anchorages for vehicles》,Car manufacturers have encountered aLot of problems during the implementation of the new standard. Especially the ISOFIX anchorages systems and ISOFIX top tether anchorages part is executed first In China. In this paper, on the basis of consulting aLarge number of foreign materials, combined with the actual work experience,the actual work experience, summarize the key problems. I hope all of the above helpful to Car manufacturers.
ISOFIX anchorages ; Effective
U467.3
A
1005-2550(2015)02-0044-05
10.3969/j.issn.1005-2550.2015.02.010
2014-10-2