引  言

目前市場(chǎng)上的汽車座椅總成，多是由汽車座椅制造商獨(dú)立生產(chǎn)，運(yùn)輸?shù)街鳈C(jī)廠后，再通過(guò)固定裝置安裝到車身上。





另外汽車座椅的骨架也并非僅由鈑金件直接焊接而成，而是通過(guò)各種裝置和機(jī)構(gòu)將鈑金部件有效地連接在一起，可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)也可以鎖止不動(dòng)。如此既可以保證汽車座椅骨架的完整性和強(qiáng)度，又可以實(shí)現(xiàn)座椅的各項(xiàng)調(diào)節(jié)功能，以滿足乘員的駕駛或乘坐需求



一般座椅上的裝置有以下幾類：

固定裝置（Anchorage）：將座椅總成固定到車輛結(jié)構(gòu)上的裝置。包括車輛結(jié)構(gòu)上受到影響的部件。



調(diào)節(jié)裝置（Adjustmentsystem）：能將座椅或其部件的位置調(diào)整到適應(yīng)乘員乘坐姿態(tài)的裝置。該裝置可以有(但不限于)如下功能：縱向位移、垂直位移、角位移。



移位裝置（Displacementsystem）：為便于乘員出入該座椅后面,使座椅或其一部分旋轉(zhuǎn)或/和移動(dòng)的裝置。座椅或其一部分旋轉(zhuǎn)或/和移動(dòng)過(guò)程中無(wú)固定位置。



鎖止裝置（Lockingsystem）：使座椅及部件保持在使用位置的裝置。


在汽車碰撞過(guò)程中，如果這些固定或調(diào)節(jié)裝置失效，那么汽車座椅非但無(wú)法起到約束和保護(hù)乘員的作用，反而會(huì)對(duì)乘員造成更加嚴(yán)重的二次傷害。因此有必要對(duì)汽車座椅總成的強(qiáng)度進(jìn)行要求。



目前FMVSS207，ECE R17-10，GB15083-2019，ADR3/04，CMVSS207，KMVSS97對(duì)汽車座椅總成強(qiáng)度的試驗(yàn)方法和評(píng)價(jià)基準(zhǔn)進(jìn)行了規(guī)定。



根據(jù)加載方式的不同，它們大致可以分為三類

•  20g 空碰試驗(yàn)

•  20 倍重力靜態(tài)加載

•  靠背與調(diào)節(jié)裝置強(qiáng)度

上述實(shí)驗(yàn)中，GB15083和ECE R17和ADR3/04完全相同，F(xiàn)MVSS207和CMVSS207和KMVSS97完全相同，后續(xù)的文章，我們將主要以GB15083和FMVSS207為代表，依次對(duì)這三類試驗(yàn)進(jìn)行介紹。這次先講解-20g 空碰試驗(yàn)

01  GB15083-2019 20g空碰試驗(yàn)解析

適用范圍

針對(duì)M1類車所有座椅。

M1類車是指包括駕駛員座位在內(nèi)，座位數(shù)不超過(guò)9座的載客車輛。（GB/T 15089-2001）

試驗(yàn)設(shè)備

滑車碰撞模擬系統(tǒng)：滑車用于搭載測(cè)試車身或零部件，通過(guò)碰撞模擬設(shè)備，使滑車按照設(shè)定的波形進(jìn)行加速或減速運(yùn)動(dòng)，從而模擬實(shí)際的碰撞環(huán)境。



碰撞模擬設(shè)備一般分為加速型和減速型兩種。加速型設(shè)備是通過(guò)自帶的驅(qū)動(dòng)和制動(dòng)裝置共同作用于滑車，使其進(jìn)行加速運(yùn)動(dòng)，這種設(shè)備可以生復(fù)雜的波形，精度和可重復(fù)性更高。



減速型設(shè)備是通過(guò)設(shè)計(jì)好的吸能或阻尼裝置迫使滑車進(jìn)行減速運(yùn)動(dòng)，這種設(shè)備成本低，但是精度較差，僅用于模擬簡(jiǎn)單的波形。



數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)：高速攝像機(jī)用于記錄碰撞過(guò)程并捕捉標(biāo)記點(diǎn)的位移，電測(cè)系統(tǒng)用于記錄臺(tái)車加速度和傳感器輸出曲線等。同時(shí)還需要燈光系統(tǒng)以配合高速攝像功能。



座椅準(zhǔn)備

將座椅固定到車身或者剛性?shī)A具上，默認(rèn)調(diào)節(jié)到以下位置：（5.3.3）

靠背除制造廠另有規(guī)定外，將其鎖止在盡量接近軀干角25°的后傾位置

頭枕調(diào)節(jié)到最高位置

座椅的滑軌和調(diào)高需要分別調(diào)節(jié)到以下兩個(gè)位置

1. 滑軌調(diào)節(jié)到最后使用位置往前一個(gè)齒或者10mm，調(diào)高調(diào)節(jié)到最低位置

2. 滑軌調(diào)節(jié)到最前使用位置往后一個(gè)齒或者10mm，調(diào)高調(diào)節(jié)到最高位置



除了上述要求，如果測(cè)試座椅還存在受力更加惡劣的位置，則試驗(yàn)應(yīng)在該位置上進(jìn)行。（5.3.4）

加速方向與大小

法規(guī)要求對(duì)整個(gè)車體施加一個(gè)不小于20g 的加速度，持續(xù)時(shí)間為30ms，方向需要往前往后各一次，用于模擬后面碰撞和正面碰撞。（5.3.1，5.3.2）



加速度的波形如下圖所示，要求波形要在黑色范圍內(nèi)，加速度峰值在20g-28g之間。



評(píng)價(jià)基準(zhǔn)

試驗(yàn)過(guò)程中或試驗(yàn)后，座椅骨架、座椅固定裝置、調(diào)節(jié)裝置、移位裝置及其鎖止裝置均不應(yīng)失效。



允許產(chǎn)生在碰撞過(guò)程中不會(huì)增加傷害程度的永久變形(包括裂紋)且能承受規(guī)定載荷



試驗(yàn)后,允許或有助于乘員通過(guò)的移位裝置應(yīng)處于工作狀態(tài),且至少能保證解鎖一次,并可按需要移動(dòng)座椅或座椅的一部分



02  FMVSS207 20g空碰試驗(yàn)解析

適用范圍

針對(duì)靠背可以翻折的汽車座椅（S4.3），主要考察其折疊鎖止機(jī)構(gòu)的強(qiáng)度。

所以我認(rèn)為對(duì)于有靠背擋點(diǎn)的座椅，可以不用做這個(gè)測(cè)試。

試驗(yàn)設(shè)備

與GB15083相同

座椅準(zhǔn)備

頭枕在最高位置

靠背在設(shè)計(jì)位置

法規(guī)對(duì)座椅的滑軌和調(diào)高位置沒(méi)有明確要求

加速度大小和方向

加速方向需要和靠背折疊的方向相反。也就是說(shuō)，如果靠背能往前折疊，則需要施加向后的加速度，如果能往后放平，則需要施加向前的加速度。

法規(guī)對(duì)加速度曲線的要求是只要達(dá)到20g（S4.3.2.2），我們同樣可以采用GB15083的曲線。

評(píng)價(jià)基準(zhǔn)

試驗(yàn)過(guò)程中和結(jié)束后，靠背調(diào)節(jié)的控制鎖止裝置不能解鎖或損壞（S4.3.2.2）。實(shí)驗(yàn)后能夠調(diào)節(jié)。