中國汽車座椅法規及試驗介紹

做夢也開車

2021年9月2日 10:52

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本文首先介紹世界范圍內主要汽車法規及機動車輛分類，使得大家對汽車法規和車輛分類有一個整體的了解，接著對中國汽車座椅涉及的法規及試驗進行了詳細介紹。從事汽車座椅設計的建議收藏一下！

一、世界范圍內主要汽車法規

當前世界范圍內主要車輛法規如下圖所示。對于汽車座椅設計工程師：需要與客戶溝通清楚車輛銷售的地區或需要滿足哪些國家/區域的法規。

我國汽車座椅法規（GB Regulations）制定的比較晚，剛制定時參照了歐洲、美國、日本等國家的法規，但現在已向ECE法規靠攏。下圖展示了ECE法規有關座椅各個部分的相關法規。

下表展示了GB與ECE法規的對應關系。

Regulatory Name:	ECE-Economic Commission of Europe	GB (CHINA) 中國國標	名稱
Safety Seat belt Anchorages	ECE -R 14	GB14167-2006 (GB14167-XXXX)	汽車安全帶固定點
Seat belt & restraint systems	ECE -R 16	GB14166-2003 (GB14166-XXXX)	機動車成年乘員用安全帶和約束系統
Strength of seats &their anchorages, Luggage Retention	ECE -R 17	GB15083-2006	汽車座椅系統強度要求及試驗方法
Vehicle Interiors &fittings	ECE -R 21	GB11552-1999 (GB11552-XXXX)	轎車內部凸出物
Seat head restraints	ECE -R 25	GB11550-1995 (GB11550-XXXX)	汽車座椅頭枕性能要求和試驗方法
Child restraint system	ECE -R 44	GB ×××××— ××××	機動車兒童乘員用約束系統
Frontal Impact	ECE R 94	GB 11551-2003	乘用車正面碰撞的乘員保護
Side impact	ECE -R 95	GB 20071-2006	汽車側面碰撞的乘員保護
Flammability of interior materials	ISO 3795 -1989/ECE - R.E.3	GB8410-2006	汽車內飾材料的燃燒特性
H- and R-point determination	ISO6549:1999	GB/T11563-1995 （GB/T11563-XXXX)	道路車輛—H點和R點確定程序
End of Life Vehicle Directive (ELV Directive	2000/53/EC	GB/T 30512-2014	汽車禁用物質要求

二、機動車輛分類

GB/T 15089-2001《機動車輛及掛車分類》標準中對機動車輛和掛車的分類進行了詳細說明，這里把本文中涉及的M、N類車輛分類說明摘錄出來，便于大家對后文的理解，對車輛分類感興趣的朋友可以查閱標準，詳細了解。

M類：至少有四個車輪并且用于載客的機動車輛。

M1: 1駕駛員+少于8乘客。

M2: 1駕駛員+多于8乘客且總質量小于5000kg。

中國汽車座椅法規及試驗介紹的圖4

M3: 1駕駛員+多于8乘客且總質量大于5000kg。

N類：至少有四個車輪并且用于載貨的機動車輛。

N1: 總質量<=3500kg。

N2: 3500kg<總質量<=12000kg。

N3: 12000kg<總質量。

三、主要國標法規及試驗介紹

1、GB 15083-2019 汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強度要求和試驗方法

按照ECE R17修訂，2019年10月14日發布， 2020年7月1日實施。主要實驗內容包括：座椅固定點強度、靠背強度、頭枕要求、行李箱保持要求、內凸要求。

1.1 座椅固定點強度（前后方向慣性負荷）

將試驗座椅按設計位置安裝在車輛車體上，對整個車體施加一個不小于20g的縱向水平減速度或加速度,持續時間為30ms,用以模擬車輛正面、后面碰撞。根據制造廠的要求,可以選用附錄B描述的試驗波形。

試驗要求：

1、試驗過程中或試驗后,座椅骨架、座椅固定裝置、調節裝置、移位裝置及其鎖止裝置均不應失效。2、允許產生在碰撞過程中不會增加傷害程度的永久變形(包括裂紋)。3、試驗過程中,鎖止裝置不得松脫。4、試驗后,允許或有助于乘員通過的移位裝置應處于工作狀態,且至少能保證解鎖一次,并可按需要移動座椅或座椅的一部分。

1.2 靠背強度

通過一個模擬GB 11551-2014中附錄A所述的人體假背模型，對座椅靠背骨架的上部沿縱向向后施加相對于座椅R點530Nm力矩的負荷。對于長條座椅，如支撐骨架部分或全部（包括頭枕部分）為一個以上座位共用，則應對這些座位同時進行試驗。試驗過程中或試驗后，座椅骨架、座椅固定裝置、調節裝置、移位裝置及其鎖止裝置均不應失效。允許產生在碰撞過程中不會增加傷害程度的永久變形（包括裂紋）且能承受規定載荷。

1.3 頭枕要求

1.3.1 頭枕高度的要求

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。

頭枕最低使用位置：前后排不得小于750mm，后排中間頭枕：700mm。

1.3.2 頭枕枕用高度的要求

頭枕枕用高度＞100mm。

1.3.3 頭枕間隙要求：

在頭枕最低使用位置時：

對于不可調節頭枕：間隙＜60mm；對于可調節頭枕：間隙＜25mm。

1.3.4 頭枕寬度要求

座椅垂直中心平面（R點平面）距剖面上頭枕側邊距離≥85mm。

1.3.5 頭枕靜強度要求

1.3.6 頭枕動態強度要求

1.4 行李箱保持要求

行李箱保持（即行李箱沖擊試驗）：在滑臺或車身上進行的模擬碰撞試驗，試驗設置如下：

1.重塊尺寸為：300*300*300；

2.重塊重量為：18KG；

4.重塊前端距座椅后端距離200mm；

3.兩重塊間距50mm（沿中心對稱）；

6.車輛加速度：20-28g；

5.車輛速度：48-50公里/小時。

行李箱保持（即行李箱沖擊試驗）要求：

對于邵爾硬度＞50的部件：

1、頭枕不能超過R點向前150mm的平面。

2、靠背不能超過R點向前100mm的平面（不含扶手）。

1.5 內部凸出物的要求

對于紹爾硬度大于50的部件：（不包“柔性金屬網”）

區域1：曲率半徑≥2.5mm；

區域2：曲率半徑≥5mm；

區域3：曲率半徑≥3.2mm。

以上不適用于最后排座椅和背對背安裝的座椅。

2、GB 14167-2013 汽車安全帶安裝固定點、ISOFIX固定點系統及上拉帶固定點

按照ECE R14第三版修訂，2013年5月7日發布；2014年1月1日實施。主要內容包括：1、安全帶有效固定點；2、安全帶有效固定點的位置；3、安全帶固定點的數量；3、安全帶固定點的強度；4、ISOFIX的數量、尺寸、強度要求。

2.1 安全帶有效固定點

2.1.1 安全帶固定點

在車身、座椅或車輛其他部分的構件上用于安裝、固定安全帶總成的零部件。

2.1.2 安全帶有效固定點

用于確定安全帶各部分相對于使用者的角度的點，將織帶系于該點可獲得與預期設計相同的安全帶佩帶狀態。其可以是也可以不是安全帶實際固定點，主要取決于與固定點相連接的安全帶金屬接頭的形狀。

a. 如果在車身結構或座椅結構上設有織帶的導向件，則應將織帶朝向使用者一側的導向件中點作為安全帶有效固定點；

b. 如果安全帶經使用者直接通向卷收器而不帶導向件，則應以卷軸與通過織帶中心線卷收平面的交點作為安全帶有效固定點。

2.1.3 鎖扣端安全帶有效固定點的選擇

中國汽車座椅法規及試驗介紹的圖20

條件1:

若顯示的肩帶受約束不能圍繞X點轉動,并且鎖舌不能繞帶扣(Z點)內的鎖止機構轉動,以及如果帶扣和連接件(柄)剛性相連,即不能繞P點轉動)并且肩帶的剛性足以阻止磨損的連接件彎曲,以及在通過X點的側向平面內旋轉,則有效固定點是Y點。

Y點是鎖舌織帶槽的中心,以及在這個固定點的織帶幾何尺寸上的第一固定點(即織帶穿過鎖舌剛性構件的幾何中心點)。

條件2:

如果織帶是在條件1中所描述的,但鎖舌能夠繞帶扣鎖止機構旋轉，即使在有限的范圍，有效的固定點將為Z點。

Z點是在帶扣鎖銷的中心。

(其它觀點:對于條件2，我們認為一般不會存在鎖舌和鎖扣之間相對旋轉這種設計方式，一般的我們把二者之間的這種小幅度的旋轉看為是公差,在這種情況下,應該按照條件1處理，即以織帶穿過鎖舌構件接觸的中心點為有效固定點)。

條件3:

如果織帶是在條件1中所描述的，但帶扣是能夠相對于所述柄(連接件)旋轉(以及無論是否符合條件2)，有效固定點是P點。

P點位于在相對于柄（連接件）旋轉的帶扣的旋轉中心。

條件4:

如果織帶是在條件1中所描述的,但柄(連接件)可以自由地繞點X旋轉(無論條件2和/或條件3是否滿足),有效固定點將是X點。

2.2 安全帶有效固定點的位置

安全帶固定點既可以設在車輛結構上或座椅結構上，亦可以設在車輛的其他部件上，或者分設于以上各部件上。

2.2.1 下固定點角度要求

即下圖中角度α?、α?。

α?、α?應滿足下表角度要求。

2.2.2 下有效固定點的距離

分別通過同一安全帶的兩個下固定點L1、L2，且平行于車輛縱向中心平面的兩個垂直平面間的距離不得小于350 mm。對M1和N1類車輛的后排中間乘坐位置，若中間座椅與其它座椅不可交換，則上述距離不可小于240 mm。座椅的縱向中心平面應在L1和L2點之間，且距離至少為120 mm。

2.2.3 上有效固定點的范圍

1、安全帶上有效固定點應在與軀干線成65°角的FN平面下方：對于后排座椅，此夾角可減小至60°；FN平面與軀干線相交于D點：

DR=315mm+1.8S，但當S（上有效固定點與R點Y方向距離）≤200mm時，DR=675mm。

2、安全帶上有效固定點應在與軀干線成120°且相交于B點的FK平面后方：BR=260mm+S，但當S≥280mm時，可選用BR=260mm+0.8S。

3、安全帶上有效固定點應位于通過R點并垂直于車輛縱向中心平面的鉛錘平面之后。

4、安全帶上有效固定點應通過C點的水平面上方：C點位于R點鉛錘上方450mm處，如果S不小于280mm，且制造商選用的換算公式BR=260mm+0.8S，則C和R之間的鉛錘距離應為500mm。

5、S:安全帶上有效固定點至平行于車輛縱向中心平面的R點平面的距離S≥140mm。

2.3 安全帶固定點的數量要求

M類和N類車輛應具有符合本標準要求的安全帶固定點，最低數目如下表所示：

2.4 安全帶固定點的強度要求

安全帶固定點應滿足下表的強度要求。

2.5 ISOFIX的數量、尺寸、強度要求：

2.5.1 ISOFIX定義

ISOFIX（International Standards Organization FIX）是用來固定兒童座椅的一個標準系統。現在已經被廣泛應用，ISOFIX系統的優點：一是給兒童座椅提供了個一個規范而簡單的安裝方式，同一個兒童座椅可以安裝于不同的車上，安裝方式簡單則給使用者提供了便利，相比用車上安全帶固定更便于安裝和拆卸；二是在兒童座椅與車身地板間建立了一個剛性的連接，減小了兒童座椅安裝后松脫的風險，提高了兒童座椅的動態性能。

ISOFIX系統的組成主要由兩個下部固定點（Lower Anchorage Point）與一個上部固定點（Top Tether Anchorage Point）組成。如下圖所示：