电动自行车回复反射装置对标准符合性研究

2022-09-06张春光,费坤,黑长浩

中国自行车 2022年5期

1 前言

电动自行车回复反射装置作为保障夜间车辆行驶安全的一个重要设备，在道路车辆上已经得到广泛应用。2019年10月，国家市场监督管理总局与国家标准化管理委员会发布了GB/T 31887.2—2019《自行车照明和回复反射装置第2部分：回复反射装置》（以下简称“新版标准”）。新版标准代替了GB 31887—2015，对回复反射装置的要求、试验方法和检验规则进行了详细的规定。其中，回复反射装置的光学性能成为整车认证的强制性检测项目。

2 电动自行车回复反射装置性能检测方法

回复反射装置性能的好坏主要依赖于光度性能的优劣，而光度性能由 CIL（发光强度系数）值决定。CIL具体是指在一定的入射角（）、观察角（）和旋转角（）的条件下，反射光的发光强度与反射装置照度比值。

在车辆行驶过程中，后（侧）方车辆前照灯发出的光照射到前方车辆的后（侧）回复反射装置上，回复反射装置反射回来的光沿着与入射光相邻的方向返回，该反射光被驾驶员的眼睛接收，从而驾驶员能够得到前方有车辆存在的信号，以便提前预防，避免车辆追尾或者相撞。如图1所示，观察角即为后车光源、前车回复反射装置、后车驾驶员眼睛（受光器）三点组成的夹角。新版标准规定了观察角=12′与1°30′。12′主要模拟道路上小型车的实际驾驶情况，小型车整体高度较低，驾驶员眼部与电动自行车回复反射装置的高度差很小；1°30′主要针对路面上行驶的大型货车或客车，货车与电动自行车之间的高度差变得很大，所以需要增大观察角的度数。入射角主要模拟行驶过程中车辆之间不同的相对位置，当前后车同向行驶时，可假设在一条直线上，入射角为0°，即新版标准要求的H=0、V=0位置；当车辆之间发生转弯时，横向位置发生变化，H产生角度，新版标准对普通反射装置规定了±20°的变化范围，对广角反射装置规定了±50°的变化范围；当前方车辆爬坡或下坡时，V产生角度，新版标准对普通反射装置与广角反射装置都规定了±10°的变化范围。具体发光强度系数如表1、表2、表3所示。

表3 脚蹬反射装置发光强度系数（CIL）单位：mcd/lx

图1 回复反射器发光强度测试示意图

表1 普通反射装置的光强系数（CIL）单位：mcd/lx

表2 广角反射装置发光强度系数（CIL）单位：mcd/lx

试验时，检测人员如图2进行反射装置测试设备的布置，将回复反射装置固定在测角光度计支架上，测试距离30.48 m，入射光由一个色温为2 856 K的标准A光源发出，水平入射到反射装置表面上；调节A光源，使反射装置表面的照度值等于10.76 lx，然后再利用探测器接收观察角分别在0°12′和1°30′方向上的反射光的照度值（lx）。

图2 反射装置测试设备的布置

然后，检测人员可以利用下述公式计算回复反射装置的发光强度系数（CIL值）：

转台旋转回复反射装置，使光源从不同方向射向反射装置表面，即改变入射角，测试计算不同入射角下的CIL值。

3 电动自行车回复反射装置要求

新版标准主要检测项目有结构、标记、耐温测试、色度要求、光学要求、抗湿测试、抗燃油、抗润滑油、冲击试验。试验顺序及对应样品要求如下所述。

3.1 结构：检验样品1#—6#，反射装置和/或反射装置托架应有明确的推荐装配方式，以保证反射装置能按照其设计要求定位，安装在自行车上。

3.2 标记：检验样品1#—6#，回复反射装置应有永久性标记，（a）GB/T 31887本部分编号，即GB/T 31887.2，（b）制造商的名称或商标，标记（a）应标在反射面的正面上，或（几个）反射面中的一个面上。其字母的高度不小于1 mm。

3.3 耐温试验：对样品1#—6#进行耐温试验，将反射装置放置在温度为50+℃的试验箱中持续1 h。试验后，目视检查反射装置，反射装置不出现软化、裂纹、变形、光泽变化等影响反射功能的可见缺陷。

3.4 色度要求：对样品1#—6#进行色度检验，可采用目视或色度计。目视时，应将标准A光源照亮试件的颜色与合格反射装置进行比较，或与一种亮度近似的自发光体进行比较。色度计应在＝0°20′和＝5°条件下进行检测。

3.5 光学要求：在观察角=0°12′、入射角为V=H=0的条件下，测定样品1#—6#的发光强度系数须满足表1、表2、表3的限值要求。然后再对样品1#—2#分别在0°12′和1°30′观察角下进行所有入射角的发光强度测定，发光强度系数须满足表1、表2、表3的限值要求。

3.6 抗湿试验：将样品3#—4#先后浸没在温度分别为50±5℃、25±5℃的恒温水槽中，试样最高点浸没在水面下20 mm处10 min，然后再翻转180°，使反射面向下，背面浸没在水面下20 mm处。试验后，目视检查水是否渗入反射装置内，如果有水，则判为未通过本试验。

3.7 抗燃油：将样品3#—4#反射装置的外表面浸没在70%正庚烷与30%甲苯的混合溶液中，5 min后用抹布擦拭清洁表面。试验后，目视检查表面，表面不应有任何明显变化。

3.8 抗润滑油：用浸透净化润滑油的棉布轻轻擦拭样品3#—4#反射装置外表面，5 min后用抹布擦拭清洁表面。试验后，目视检查表面，表面不应有任何明显变化。

3.9 复测色度及光度试验：对样品3#—4#依次进行抗湿试验、抗燃油试验、抗润滑油试验后，复测色度及光度试验。色度采用目视方法，有异议时采用色度计检测。光度试验只在观察角=0°12′、入射角为V=H=0的条件下，进行发光强度系数检测。判断其是否满足表1、表2、表3的发光强度系数要求。

3.10 冲击试验：对样品5#—6#进行冲击试验，将一粒直径13 mm的抛光实心钢球在高度为0.76 m处垂直落到反射装置镜面中心部位。试验后，反射装置的镜面应无破裂。

3.11 复测色度及光度试验：对样品5#—6#进行冲击试验后，复测色度及光度试验。色度采用目视方法，有异议时采用色度计检测。光度试验只在观察角=0°12′、入射角为V=H=0的条件下，进行发光强度系数检测。判断其是否满足表1、表2、表3的发光强度系数要求。

4 光学性能常见问题分析

目前，市面上电动自行车回复反射装置不合格主要表现在反射装置CIL值的测试上。试验室对5款电动自行车后反射装置与侧反射装置进行检测，测试结果见表4、表5，全部不合格。数据中有＊代表不符合标准中限值要求。从表中可知，所测样品在观察角为0°12′、入射角（）不同的条件下， CIL测试值远远低于标准限值。回复反射装置不合格主要有两个原因：1. 反射功能的实现主要依靠精确的光学设计，根据标准要求进行合理的设计是关键，稍有偏差就能导致反射功能的缺失；2. 反射过程需要较高的平面度和光洁度。对产品生产工艺要求高，其中包括模具的精度以及注塑过程中的温度、压力等重要参数。模具必须定期进行保养维护，注塑过程中的温度、压力等因素都会使反射装置本体的内应力不均匀，使反射能力下降。因此提高回复反射装置质量首先要提高模具质量，同时选用可靠稳定的注塑设备和注塑工艺。