中国汽车座椅法规及试验介绍

本文首先介绍世界范围内主要汽车法规及机动车辆分类，使得大家对汽车法规和车辆分类有一个整体的了解，接着对中国汽车座椅涉及的法规及试验进行了详细介绍。从事汽车座椅设计的建议收藏一下！

一、世界范围内主要汽车法规

当前世界范围内主要车辆法规如下图所示。对于汽车座椅设计工程师：需要与客户沟通清楚车辆销售的地区或需要满足哪些国家/区域的法规。



我国汽车座椅法规（GB Regulations）制定的比较晚，刚制定时参照了欧洲、美国、日本等国家的法规，但现在已向ECE法规靠拢。下图展示了ECE法规有关座椅各个部分的相关法规。



下表展示了GB与ECE法规的对应关系。



二、机动车辆分类

GB/T 15089-2001《机动车辆及挂车分类》标准中对机动车辆和挂车的分类进行了详细说明，这里把本文中涉及的M、N类车辆分类说明摘录出来，便于大家对后文的理解，对车辆分类感兴趣的朋友可以查阅标准，详细了解。

M类：至少有四个车轮并且用于载客的机动车辆。

M1: 1驾驶员+少于8乘客。



M2: 1驾驶员+多于8乘客且总质量小于5000kg。



M3: 1驾驶员+多于8乘客且总质量大于5000kg。

N类：至少有四个车轮并且用于载货的机动车辆。

N1: 总质量<=3500kg。



N2: 3500kg<总质量<=12000kg。



N3: 12000kg<总质量。

三、主要国标法规及试验介绍

1、GB 15083-2019 汽车座椅、座椅固定装置及头枕强度要求和试验方法

按照ECE R17修订，2019年10月14日发布， 2020年7月1日实施。主要实验内容包括：座椅固定点强度、靠背强度、头枕要求、行李箱保持要求、内凸要求。

1.1 座椅固定点强度（前后方向惯性负荷）



将试验座椅按设计位置安装在车辆车体上，对整个车体施加一个不小于20g的纵向水平减速度或加速度,持续时间为30ms,用以模拟车辆正面、后面碰撞。根据制造厂的要求,可以选用附录B描述的试验波形。



试验要求：

1、试验过程中或试验后,座椅骨架、座椅固定装置、调节装置、移位装置及其锁止装置均不应失效。2、允许产生在碰撞过程中不会增加伤害程度的永久变形(包括裂纹)。3、试验过程中,锁止装置不得松脱。4、试验后,允许或有助于乘员通过的移位装置应处于工作状态,且至少能保证解锁一次,并可按需要移动座椅或座椅的一部分。

1.2 靠背强度

通过一个模拟GB 11551-2014中附录A所述的人体假背模型，对座椅靠背骨架的上部沿纵向向后施加相对于座椅R点530Nm力矩的负荷。对于长条座椅，如支撑骨架部分或全部（包括头枕部分）为一个以上座位共用，则应对这些座位同时进行试验。试验过程中或试验后，座椅骨架、座椅固定装置、调节装置、移位装置及其锁止装置均不应失效。允许产生在碰撞过程中不会增加伤害程度的永久变形（包括裂纹）且能承受规定载荷。



1.3 头枕要求

1.3.1 头枕高度的要求

前排：最高使用位置不得低于800mm。

后排：最高使用位置不得低于750mm。

头枕最低使用位置：前后排不得小于750mm，后排中间头枕：700mm。



1.3.2 头枕枕用高度的要求

头枕枕用高度＞100mm。



1.3.3 头枕间隙要求：

在头枕最低使用位置时：

对于不可调节头枕：间隙＜60mm；对于可调节头枕：间隙＜25mm。



1.3.4 头枕宽度要求

座椅垂直中心平面（R点平面）距剖面上头枕侧边距离≥85mm。



1.3.5 头枕静强度要求



1.3.6 头枕动态强度要求



1.4 行李箱保持要求

行李箱保持（即行李箱冲击试验）：在滑台或车身上进行的模拟碰撞试验，试验设置如下：

1.重块尺寸为：300*300*300；

2.重块重量为：18KG；

4.重块前端距座椅后端距离200mm；

3.两重块间距50mm（沿中心对称）；

6.车辆加速度：20-28g；

5.车辆速度：48-50公里/小时。



行李箱保持（即行李箱冲击试验）要求：

对于邵尔硬度＞50的部件：

1、头枕不能超过R点向前150mm的平面。

2、靠背不能超过R点向前100mm的平面（不含扶手）。



1.5 内部凸出物的要求

对于绍尔硬度大于50的部件：（不包“柔性金属网”）

区域1：曲率半径≥2.5mm；

区域2：曲率半径≥5mm；

区域3：曲率半径≥3.2mm。

以上不适用于最后排座椅和背对背安装的座椅。



2、GB 14167-2013 汽车安全带安装固定点、ISOFIX固定点系统及上拉带固定点

按照ECE R14第三版修订，2013年5月7日发布；2014年1月1日实施。主要内容包括：1、安全带有效固定点；2、安全带有效固定点的位置；3、安全带固定点的数量；3、安全带固定点的强度；4、ISOFIX的数量、尺寸、强度要求。

2.1 安全带有效固定点

2.1.1 安全带固定点

在车身、座椅或车辆其他部分的构件上用于安装、固定安全带总成的零部件。

2.1.2 安全带有效固定点

用于确定安全带各部分相对于使用者的角度的点，将织带系于该点可获得与预期设计相同的安全带佩带状态。其可以是也可以不是安全带实际固定点，主要取决于与固定点相连接的安全带金属接头的形状。

a. 如果在车身结构或座椅结构上设有织带的导向件，则应将织带朝向使用者一侧的导向件中点作为安全带有效固定点；

b. 如果安全带经使用者直接通向卷收器而不带导向件，则应以卷轴与通过织带中心线卷收平面的交点作为安全带有效固定点。



2.1.3 锁扣端安全带有效固定点的选择


条件1:

若显示的肩带受约束不能围绕X点转动,并且锁舌不能绕带扣(Z点)内的锁止机构转动,以及如果带扣和连接件(柄)刚性相连,即不能绕P点转动)并且肩带的刚性足以阻止磨损的连接件弯曲,以及在通过X点的侧向平面内旋转,则有效固定点是Y点。

Y点是锁舌织带槽的中心,以及在这个固定点的织带几何尺寸上的第一固定点(即织带穿过锁舌刚性构件的几何中心点)。

条件2:

如果织带是在条件1中所描述的,但锁舌能够绕带扣锁止机构旋转，即使在有限的范围，有效的固定点将为Z点。

Z点是在带扣锁销的中心。

(其它观点:对于条件2，我们认为一般不会存在锁舌和锁扣之间相对旋转这种设计方式， 一般的我们把二者之间的这种小幅度的旋转看为是公差,在这种情况下,应该按照条件1处理，即以织带穿过锁舌构件接触的中心点为有效固定点)。

条件3:

如果织带是在条件1中所描述的，但带扣是能够相对于所述柄(连接件)旋转(以及无论是否符合条件2)，有效固定点是P点。

P点位于在相对于柄（连接件）旋转的带扣的旋转中心。



条件4:

如果织带是在条件1中所描述的,但柄(连接件)可以自由地绕点X旋转(无论条件2和/或条件3是否满足),有效固定点将是X点。



2.2 安全带有效固定点的位置

安全带固定点既可以设在车辆结构上或座椅结构上，亦可以设在车辆的其他部件上，或者分设于以上各部件上。



2.2.1 下固定点角度要求

即下图中角度α₁、α₂。



α₁、α₂应满足下表角度要求。



2.2.2 下有效固定点的距离

分别通过同一安全带的两个下固定点L1、L2，且平行于车辆纵向中心平面的两个垂直平面间的距离不得小于350 mm。对M1和N1类车辆的后排中间乘坐位置，若中间座椅与其它座椅不可交换，则上述距离不可小于240 mm。座椅的纵向中心平面应在L1和L2点之间，且距离至少为120 mm。



2.2.3 上有效固定点的范围

1、安全带上有效固定点应在与躯干线成65°角的FN平面下方：对于后排座椅，此夹角可减小至60°；FN平面与躯干线相交于D点：

DR=315mm+1.8S，但当S（上有效固定点与R点Y方向距离）≤200mm时，DR=675mm。

2、安全带上有效固定点应在与躯干线成120°且相交于B点的FK平面后方：BR=260mm+S，但当S≥280mm时，可选用BR=260mm+0.8S。

3、安全带上有效固定点应位于通过R点并垂直于车辆纵向中心平面的铅锤平面之后。

4、安全带上有效固定点应通过C点的水平面上方：C点位于R点铅锤上方450mm处，如果S不小于280mm，且制造商选用的换算公式BR=260mm+0.8S，则C和R之间的铅锤距离应为500mm。

5、S:安全带上有效固定点至平行于车辆纵向中心平面的R点平面的距离S≥140mm。



2.3 安全带固定点的数量要求

M类和N类车辆应具有符合本标准要求的安全带固定点，最低数目如下表所示：





2.4 安全带固定点的强度要求

安全带固定点应满足下表的强度要求。



2.5 ISOFIX的数量、尺寸、强度要求：

2.5.1 ISOFIX定义

ISOFIX（International Standards Organization FIX）是用来固定儿童座椅的一个标准系统。现在已经被广泛应用，ISOFIX系统的优点：一是给儿童座椅提供了个一个规范而简单的安装方式，同一个儿童座椅可以安装于不同的车上，安装方式简单则给使用者提供了便利，相比用车上安全带固定更便于安装和拆卸；二是在儿童座椅与车身地板间建立了一个刚性的连接，减小了儿童座椅安装后松脱的风险，提高了儿童座椅的动态性能。

ISOFIX系统的组成主要由两个下部固定点（Lower Anchorage Point） 与一个上部固定点（Top Tether Anchorage Point）组成。如下图所示：



对于儿童下部的固定方式除了上图所示的刚性支架连接外，另外一种是柔性织带连接，如下图所示：这两种连接方式对于ISOFIX系统来说要求是一样的。



2.5.2 ISOFIX的数量要求

M1类车辆中必须至少有2个位置配备有ISOFIX系统（包括两个下固定点和一个上固定点），至少有1个ISOFIX系统位于第二排。当ISOFIX系统位于副驾驶位置时，安全气囊必须能够被关闭。

2.5.3 ISOFIX 的尺寸要求

ISOFIX固定点系统的设计和布置应符合以下要求：

应有两个直径为6mm±0.1mm的横向水平刚性杆件，两杆件最小有效长度为25mm，且两杆件同轴。

安装在车辆乘坐位置上的所有ISOFIX固定点系统，应位于距H点之后不小于120mm处（水平测量至杆件中心）。



GB14166-2013附录B图B.5或图B.6定义的固定模块ISO/F2（B）或ISO/F2X（B1）的底面倾斜角度满足如下要求：

前后倾斜角度（绕Y轴旋转）：15°±10°；

左右偏离角度（绕Z轴旋转）：0°±5°；

翻转角度（绕X轴旋转）：0°±10°。

ISOFIX固定点系统位置应是永久固定的，也可被隐藏。对可隐藏的固定点，在正常使用时应满足ISOFIX固定点系统相应标识要求。



2.5.4 ISOFIX的强度要求

前向：下固定点；下固定点+上固定点。斜向：下固定点。





3、GB 8410-2006 汽车内饰材料的燃烧特性

本标准对应于美国联邦机动车辆安全标准FMVSS 571.302《汽车内饰材料的燃烧特性》，类似于ECE - R.E.3。2006年1月18日发布，2006年7月1日实施。

主要技术要求：内饰材料的燃烧燃烧速度≤100mm/min

座椅中涉及需要满足燃烧特性的主要材料及部件包括：表皮材料（织物& PVC & PU&真皮等）、塑料材料（护板、手柄等）、发泡（发泡、复合海绵）等。

试验原理：

将样品水平地夹持在U形支架上，在燃烧箱中用规定高度火焰点燃样品的自由端15秒后，确定样品上火焰是否熄灭，或者何时熄灭，以及样品燃烧的距离和燃烧该距离所用的时间。测得的燃烧距离与燃烧此距离所用时间的比值即为燃烧速度，单位为毫米每分钟(mm/min)。



4、GB/T 30512-2014 汽车禁用物质要求

2014年2月19日发布，2014年6月1日实施。标准规定了汽车整车及其零部件产品中禁止使用的物质。适用于在中国境内使用的汽车及其零部件产品。

4.1 禁用物质范围

本标准中要求禁止使用的物质特质以下六种物质：

a)铅或其化合物；

b)汞或其化合物；

c)镉或其化合物；

d)六价铬；

e)多溴联苯（PBBs）；

f)多溴二苯醚（PBDEs）。

4.2 禁用物质的含量限值

除标准附录A中规定的在一定期限内豁免的汽车零部件和材料外，汽车及其零部件产品中每一均质材料中的铅、汞、六价铬、多溴联苯（PBBs）、多溴二苯醚（PBDEs）的质量百分数不得超过0.1%，镉的质量百分数不得超过0.01%。