汽车座椅行李箱冲击试验解析

引  言

之前介绍了若干与头枕相关的法规试验，这批试验主要是围绕“减少乘员鞭打伤害”这一问题去制订的。

接下来我们将介绍另外一批法规试验，它们则是为了解决“座椅本身或固定点强度不足致使乘员受伤”这一问题而制订的。主要包括行李箱冲击、530Nm扭矩、20g空碰（抗惯性试验）这三个试验。

这次先一起来了解下行李箱冲击试验的有关内容。

市面上乘用车后备箱的前边界多由后排的座椅靠背构成，因此在碰撞发生时，后备箱内的行李因为惯性会往前滑动，然后直接撞在座椅靠背上，此时座椅需要足够的强度来抵抗行李箱的直接冲击，以避免因机构解锁、零件断裂或变形过大而导致乘员死伤的情况发生。

关于后备箱行李在碰撞中的破坏力，可以通过上期的视频感受一下。汽车碰撞中的“潜在杀手” - 后备箱行李



国内外目前有GB 15083，ADR3/03，ECE R17， ISO 27955， DIN 75410/2对行李箱冲击测试进行了规定。



本文还是先以GB 15083-2019为例，介绍行李箱冲击的试验方法和评价基准。然后再介绍一下ISO 27955的特殊要求。最后简单谈一下带假人的行李箱冲击测试方法和要求。

01  GB 15083-2019 行李箱冲击试验

适用对象

GB15083中规定试验适用对象是“当座椅处于制造厂所规定的正常使用位置时，构成行李舱的座椅靠背或头枕”（4.11.1）。

因为在靠背不放倒时，只有最后一排座椅才能构成行李舱。所以对于两排的座椅，我认为默认只需要对后排座椅进行测试。但是如果座椅后方无法安置试验样块，则不用进行该项试验（B.2.1.1.6）。



对多于两排的座椅，如果使用者可按照制造厂的使用说明将最后排座椅移除和/或折叠放倒，以达到增加行李舱空间的目的，则应直接对倒数第二排座椅进行试验（B.2.1.2.）。



试验设备

滑车碰撞模拟系统：滑车用于搭载测试车身或零部件，通过碰撞模拟设备，使滑车按照设定的波形进行加速或减速运动，从而模拟实际的碰撞环境。

碰撞模拟设备一般分为加速型和减速型两种。加速型设备是通过自带的驱动和制动装置共同作用于滑车，使其进行加速运动，这种设备可以生复杂的波形，精度和可重复性更高。



减速型设备是通过设计好的吸能或阻尼装置迫使滑车进行减速运动，这种设备成本低，但是精度较差，仅用于模拟简单的波形。



数据采集记录系统：高速摄像机用于记录碰撞过程并捕捉标记点的位移，电测系统用于记录台车加速度和传感器输出曲线等。同时还需要灯光系统以配合高速摄像功能。



试验样块

样块为两个尺寸为300mm*300mm*300mm的刚性正方体块；

边棱倒角20mm，质量为18kg。



座椅准备

根据法规要求，座椅默认安装在车体上进行试验，但是在座椅开发阶段，也可以用刚性夹具代替车体。

试验前可将邵尔A 硬度小于50的部件从测试座椅和头枕上拆除。

座椅调节如下：

•  滑轨调节到最后使用位置往前一个齿或者10mm

•  调高调节到最低位置

•  靠背调节到设计位置

•  头枕调节到最高位置



样块位置

试验样块放置于行李舱的地板上。

纵向：前端与构成行李舱前边界的车辆部件相距水平距离200mm。如果距离不够则将座椅往前移动到最前位置或者足够200mm的位置。



横向：车辆纵向中心平面与各试验样块内侧的距离应该为25mm，以使两样块之间有50mm 的距离



如果座椅之间的间隙，可能使样块滑过，可以将试验试验样块(2块)放置在座椅靠背后面。

波形曲线

减速度或加速度的波形如下图所示，要求波形要在黑色范围内，速度为50+0/-2 km/h。



评价基准

如果试验过程中样块应保持在座椅靠背的后方；

并且如果座椅靠背及其锁止装置仍保持在原位置；

则认为满足此要求。



但在试验期间,允许座椅靠背及其紧固件变形，前提是：

靠背（绍尔A硬度大于50）部分的前轮廓不能向前方移动超过R点前方100mm平面。

头枕（绍尔A硬度大于50）部分的前轮廓不能向前方移动超过R点前方150mm平面。



对于整体式头枕，R点沿基准线往上540mm的平面，定义头枕与靠背之间的边界。



02  ISO27955与GB15083的主要区别点

适用对象

GB15083并未提到要考察前排座椅，而ISO27955则明确提到其适用范围是前排和后排座椅

评价基准

除了要满足GB15083提到的要求之外，ISO27955还不允许出现可能伤害乘员的尖锐边。

座椅调节

关于前排座椅，ISO27955提到如果制造商没有输入，靠背角度默认躯干线25°，其他调节位置和GB15083相同。

样块位置

与GB15083相比，ISO27955对样块位置的要求更加细致。

首先横向位置。对于长条座椅、两张或三张紧贴的独立座椅、坐垫一体靠背分开的座椅，样块的横向位置与GB15083相同，两个样块与中轴线相距25mm。





对于单个座椅，要求只要一个样块，摆放到座椅的后方，横向位置与座椅在同一纵轴线上，如果一侧有障碍物，也要尽可能靠近中轴线。





对于两个独立座椅，如果两者间隙超过200mm以致样块可能滑过去。样块需要放在两把座椅各自的中轴线上。



关于纵向位置，GB15083要求样块与座椅的水平距离为200mm，但是ISO27955则是要求沿着行李舱平面方向200mm。如果后排座椅折叠起来之后可以挡住前排座椅靠背，则以折叠后的后排座椅为基准。



以上是GB15083和ISO27955中关于座椅抵抗行李箱冲击试验的主要区别。

03  带假人的行李箱冲击测试

虽然法规并没有规定要带假人进行行李箱冲击试验，但是在验证座椅强度的时候，也有必要在座椅上假人后再进行行李箱冲击测试，这样的测试相对更加恶劣，也更加直观，对座椅的设计也提出了更高的要求。

针对后排座椅，一般摆放在中间位置HIII50假人，并用安全带约束固定，试验设置与法规要求基本一致，碰撞过程中假人不能滑出安全带，不许靠背与假人接触。

针对前排座椅，试验设置和ISO27955一致，将HIII50假人摆放到座椅上并用安全带约束，碰撞过程中假人不能滑出安全带。

以上便是关于汽车座椅行李箱冲击试验的全部内容。写的不好，仅供参考，感谢关注，欢迎探讨。