本文首先介紹世界范圍內主要汽車法規(guī)及機動車輛分類，使得大家對汽車法規(guī)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(guī)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(guī)

當前世界范圍內主要車輛法規(guī)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(qū)或需要滿足哪些國家/區(qū)域的法規(guī)。



我國汽車座椅法規(guī)（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(guī)，但現(xiàn)在已向ECE法規(guī)靠攏。下圖展示了ECE法規(guī)有關座椅各個部分的相關法規(guī)。



下表展示了GB與ECE法規(guī)的對應關系。



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。



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(guī)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(fā)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(xù)時間為30ms,用以模擬車輛正面、后面碰撞。根據(jù)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(jié)裝置、移位裝置及其鎖止裝置均不應失效。2、允許產(chǎn)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(tài),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(jié)裝置、移位裝置及其鎖止裝置均不應失效。允許產(chǎn)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(guī)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(jié)頭枕：間隙＜60mm；對于可調節(jié)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(tài)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(wǎng)”）

區(qū)域1：曲率半徑≥2.5mm；

區(qū)域2：曲率半徑≥5mm；

區(qū)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(tǒng)及上拉帶固定點

按照ECE R14第三版修訂，2013年5月7日發(fā)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(shù)量；3、安全帶固定點的強度；4、ISOFIX的數(shù)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(tài)。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(jīng)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


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(shù)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(shù)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(shù)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(tǒng)?，F(xiàn)在已經(jīng)被廣泛應用，ISOFIX系統(tǒng)的優(yōu)點：一是給兒童座椅提供了個一個規(guī)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(tài)性能。

ISOFIX系統(tǒng)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：



對于兒童下部的固定方式除了上圖所示的剛性支架連接外，另外一種是柔性織帶連接，如下圖所示：這兩種連接方式對于ISOFIX系統(tǒng)來說要求是一樣的。



2.5.2 ISOFIX的數(shù)量要求

M1類車輛中必須至少有2個位置配備有ISOFIX系統(tǒng)（包括兩個下固定點和一個上固定點），至少有1個ISOFIX系統(tǒng)位于第二排。當ISOFIX系統(tǒng)位于副駕駛位置時，安全氣囊必須能夠被關閉。

2.5.3 ISOFIX 的尺寸要求

ISOFIX固定點系統(tǒng)的設計和布置應符合以下要求：

應有兩個直徑為6mm±0.1mm的橫向水平剛性桿件，兩桿件最小有效長度為25mm，且兩桿件同軸。

安裝在車輛乘坐位置上的所有ISOFIX固定點系統(tǒng)，應位于距H點之后不小于120mm處（水平測量至桿件中心）。



GB14166-2013附錄B圖B.5或圖B.6定義的固定模塊ISO/F2（B）或ISO/F2X（B1）的底面傾斜角度滿足如下要求：

前后傾斜角度（繞Y軸旋轉）：15°±10°；

左右偏離角度（繞Z軸旋轉）：0°±5°；

翻轉角度（繞X軸旋轉）：0°±10°。

ISOFIX固定點系統(tǒng)位置應是永久固定的，也可被隱藏。對可隱藏的固定點，在正常使用時應滿足ISOFIX固定點系統(tǒng)相應標識要求。



2.5.4 ISOFIX的強度要求

前向：下固定點；下固定點+上固定點。斜向：下固定點。





3、GB 8410-2006 汽車內飾材料的燃燒特性

本標準對應于美國聯(lián)邦機動車輛安全標準FMVSS 571.302《汽車內飾材料的燃燒特性》，類似于ECE - R.E.3。2006年1月18日發(fā)布，2006年7月1日實施。

主要技術要求：內飾材料的燃燒燃燒速度≤100mm/min

座椅中涉及需要滿足燃燒特性的主要材料及部件包括：表皮材料（織物& PVC & PU&真皮等）、塑料材料（護板、手柄等）、發(fā)泡（發(fā)泡、復合海綿）等。

試驗原理：

將樣品水平地夾持在U形支架上，在燃燒箱中用規(guī)定高度火焰點燃樣品的自由端15秒后，確定樣品上火焰是否熄滅，或者何時熄滅，以及樣品燃燒的距離和燃燒該距離所用的時間。測得的燃燒距離與燃燒此距離所用時間的比值即為燃燒速度，單位為毫米每分鐘(mm/min)。



4、GB/T 30512-2014 汽車禁用物質要求

2014年2月19日發(fā)布，2014年6月1日實施。標準規(guī)定了汽車整車及其零部件產(chǎn)品中禁止使用的物質。適用于在中國境內使用的汽車及其零部件產(chǎn)品。

4.1 禁用物質范圍

本標準中要求禁止使用的物質特質以下六種物質：

a)鉛或其化合物；

b)汞或其化合物；

c)鎘或其化合物；

d)六價鉻；

e)多溴聯(lián)苯（PBBs）；

f)多溴二苯醚（PBDEs）。

4.2 禁用物質的含量限值

除標準附錄A中規(guī)定的在一定期限內豁免的汽車零部件和材料外，汽車及其零部件產(chǎn)品中每一均質材料中的鉛、汞、六價鉻、多溴聯(lián)苯（PBBs）、多溴二苯醚（PBDEs）的質量百分數(shù)不得超過0.1%，鎘的質量百分數(shù)不得超過0.01%。