Ch7汽车安全性能的要求与检测试验技术资料课件.ppt
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1、第七章 汽车安全性能的要求与检测试验技术v 国标国标:机动车运行安全技术条件(机动车运行安全技术条件(GB7258-2004)营运车辆综合性能要求的检验方法(营运车辆综合性能要求的检验方法(GB18565-2001)v 概述概述:汽车安全性内容:汽车产品性能安全性、汽车使用安全性汽车安全性内容:汽车产品性能安全性、汽车使用安全性v 汽车安全技术法规的作用汽车安全技术法规的作用:约束汽车的技术能力约束汽车的技术能力一、主要依据一、主要依据v检验方法:检验方法:制动性能试验(新车制动性能试验(新车/在用车)、汽车操纵稳定在用车)、汽车操纵稳定性试验(低速行驶转向轻便性试验、稳态转向特性试验、瞬态性
2、试验(低速行驶转向轻便性试验、稳态转向特性试验、瞬态横摆响应试验、汽车回正能力试验、方向盘角输入脉冲试验)横摆响应试验、汽车回正能力试验、方向盘角输入脉冲试验)汽车产品安全性:汽车产品安全性:包括包括汽车结构安全性、汽车性能安全性、汽车汽车结构安全性、汽车性能安全性、汽车产品可靠性和耐久性产品可靠性和耐久性 汽车使用安全性汽车使用安全性:指在汽车使用过程中保持汽车已有的安全能指在汽车使用过程中保持汽车已有的安全能力和行车过程中的安全力和行车过程中的安全 汽车安全运行的指标体系汽车安全运行的指标体系 指导检验过程指导检验过程一、一、概述概述 台架试验:台架试验:包括台架冲击试验和静态强度试验。包
3、括台架冲击试验和静态强度试验。模拟碰撞试验(滑车冲击试验):模拟碰撞试验(滑车冲击试验):指模拟实车碰撞试验,指模拟实车碰撞试验,主要是模拟实车碰撞的减速度波形,以进行乘员保护装置主要是模拟实车碰撞的减速度波形,以进行乘员保护装置的性能评价和零部件的耐惯性力试验。的性能评价和零部件的耐惯性力试验。实车碰撞试验:实车碰撞试验:综合评价车辆安全性能的最基本方法,综合评价车辆安全性能的最基本方法,试验结果说服力最强,但试验费用非常昂贵。试验结果说服力最强,但试验费用非常昂贵。v 汽车被动安全性能试验方法可分为三类:二、零部件台架试验方法及试验设备v 主要介绍车顶及侧门强度、安全带固定点、门锁及门主要
4、介绍车顶及侧门强度、安全带固定点、门锁及门铰链、安全带、座椅及头枕、燃油箱、安全方向柱、内部铰链、安全带、座椅及头枕、燃油箱、安全方向柱、内部凸出物的零部件的台架试验方法,并简要介绍已得到广泛凸出物的零部件的台架试验方法,并简要介绍已得到广泛采用的试验设备。采用的试验设备。二、零部件台架试验方法及试验设备(续)v 试验方法:试验方法:以以12.7mm/s速度加载,直至载荷达到空车质量速度加载,直至载荷达到空车质量1.5倍或倍或22246N力中的较大者为止,此时加载平板的位移不应力中的较大者为止,此时加载平板的位移不应超过超过127mm,试验应在,试验应在120s内完成。内完成。1、车顶及侧门强
5、度试验车顶及侧门强度试验v 目的一目的一:车顶强度试验:车顶强度试验是评价汽车发生滚翻事故时,为了确是评价汽车发生滚翻事故时,为了确保乘员的生存空间,车顶应具备的最低强度。保乘员的生存空间,车顶应具备的最低强度。v FMVSS 216216条款规定了车顶强度的试验方法及性能要求条款规定了车顶强度的试验方法及性能要求图图6-1 6-1 车顶强度试验装置的安装及使用车顶强度试验装置的安装及使用二、零部件台架试验方法及试验设备(续)v 试验方法:试验方法:可以用可以用13mm/s速度连续加载,直至加载装置速度连续加载,直至加载装置移动移动460 mm,试验应在,试验应在120s内内完成。也可以用不大
6、于完成。也可以用不大于24.5 mm/s速度或速度或890N的增值逐级加的增值逐级加载,记录载荷载,记录载荷变形曲线。变形曲线。1、车顶及侧门强度试验车顶及侧门强度试验v 目的二目的二:侧门强度试验:侧门强度试验是评价汽车在侧面撞车时,是评价汽车在侧面撞车时,为了使侧门进入车室产生的为了使侧门进入车室产生的危险减到最低,侧面应具备危险减到最低,侧面应具备的最低强度。的最低强度。v FMVSS 214214、ADR29条款条款都规定了侧门强度的试验都规定了侧门强度的试验方法及性能要求方法及性能要求图图6-2 6-2 侧门强度试验装置的安装和使用侧门强度试验装置的安装和使用零部件台架试验方法及试验
7、设备零部件台架试验方法及试验设备(续续)1、车顶及侧门强度试验车顶及侧门强度试验(续)续)v 耐压力评价耐压力评价:(FMVSS 214)214)车内无座椅时:车内无座椅时:初始耐挤压力初始耐挤压力:9898N(152mm);中间耐挤压力中间耐挤压力:15572N(305mm);最大耐挤压力最大耐挤压力:31144N或车辆整备或车辆整备质量质量2倍的力中的较大者倍的力中的较大者(457mm)车内有座椅时:承受耐挤压力的数车内有座椅时:承受耐挤压力的数值还要大些。值还要大些。v 车顶及侧门强度试验台:车顶及侧门强度试验台:车顶强度加载缸最大载荷及位车顶强度加载缸最大载荷及位移分别为移分别为50k
8、N和和500mm;侧门强度加载缸最大载荷及位侧门强度加载缸最大载荷及位移分别为移分别为50kN和和600mm。图图6-36-3车顶及侧门强度试验装置车顶及侧门强度试验装置二、零部件台架试验方法及试验设备(续)v 试验方法试验方法:对腰带及肩带部分分别用不同的加载块同时加载,腰对腰带及肩带部分分别用不同的加载块同时加载,腰带及肩带部分加载方向为水平向前方向带及肩带部分加载方向为水平向前方向105 对对第第类安全带,类安全带,GB14167规定腰带及肩带部分的载荷均为规定腰带及肩带部分的载荷均为13500N,加载要求在加载要求在60s内完成达最大载荷时要维持内完成达最大载荷时要维持0.2s。试验中
9、固定点不许脱。试验中固定点不许脱落,但可以产生永久变形落,但可以产生永久变形2、安全带固定点强度试验安全带固定点强度试验v FMVSS 219219、ECE R14、GB14167标准或标准或条款都对安全带固定点的位条款都对安全带固定点的位置及强度提出要求置及强度提出要求v 目的目的:用于评价汽车撞车事故中安用于评价汽车撞车事故中安全带固定点应具备的最低强度全带固定点应具备的最低强度;安全安全带固定点的位置也应符合有关规定带固定点的位置也应符合有关规定,以保证安全带能最有效地保护乘员以保证安全带能最有效地保护乘员图图6-4 6-4 第第类安全带固定点类安全带固定点强度试验加载方法强度试验加载方
10、法二、零部件台架试验方法及试验设备(续)v安全带固定点强度试验台安全带固定点强度试验台v 安全带固定点试验要求:安全带固定点试验要求:保证车身固定点位置于安全带固定保证车身固定点位置于安全带固定点位置的距离前部不大于点位置的距离前部不大于500mm,后部不大于,后部不大于300mm,且加载,且加载过程中车身和车体不得发生移动。过程中车身和车体不得发生移动。图图6-5 6-5 安全带固定点强度试验装置安全带固定点强度试验装置 试验装置:试验装置:一般采用液压缸加载,上面一般采用液压缸加载,上面5个液压缸用于安全带个液压缸用于安全带固定点试验,下面固定点试验,下面2个液压缸用于同时进行座椅固定点强
11、度试验。个液压缸用于同时进行座椅固定点强度试验。二、零部件台架试验方法及试验设备(续)v 试验方法试验方法:对门锁,对门锁,应在车门全锁紧及半应在车门全锁紧及半锁紧两个状态进行试锁紧两个状态进行试验,耐验,耐30g加速度惯性加速度惯性力加载,在全锁紧位力加载,在全锁紧位置时纵向及横向在置时纵向及横向在30g加速度载荷作用下,加速度载荷作用下,门锁不应打开。门锁不应打开。3、门及门铰链试验门及门铰链试验v FMVSS 206206、GB15084标准或标准或条款都条款都对门锁及门铰链强度提出了要求。对门锁及门铰链强度提出了要求。v 目的目的:用于评价在汽车发生撞车事用于评价在汽车发生撞车事故时,
12、把由于车门被打开或脱开而造故时,把由于车门被打开或脱开而造成乘员抛出室外的可能性降至最低限成乘员抛出室外的可能性降至最低限度。度。v门锁及门铰链静强度试验用门锁及门铰链静强度试验用夹具夹具图图6-7 6-7 门锁静态强度试验用夹具门锁静态强度试验用夹具图图6-6 6-6 门铰链静态强度试验用夹具门铰链静态强度试验用夹具二、零部件台架试验方法及试验设备(续)4、安全带试验安全带试验v 目的:目的:对安全带各组成对安全带各组成部件及总成的强度和位移量、部件及总成的强度和位移量、锁止机构的工作性能、卷收锁止机构的工作性能、卷收器等主要组成部件的抗环境器等主要组成部件的抗环境干扰性以及耐久性等方面进干
13、扰性以及耐久性等方面进行评估试验。行评估试验。强度及位移量试验强度及位移量试验v 目的:目的:为了防止安全带系统在前方撞车事故发生时因其组为了防止安全带系统在前方撞车事故发生时因其组成部件的断裂、脱开或织带伸长量、锁止机构锁止距离过大等成部件的断裂、脱开或织带伸长量、锁止机构锁止距离过大等因素造成车内乘员向前移动量多多而可能给乘员带来伤害所进因素造成车内乘员向前移动量多多而可能给乘员带来伤害所进行的评价试验。行的评价试验。图图6-8 6-8 安全带总成静态强度试安全带总成静态强度试验用夹具及安装验用夹具及安装二、零部件台架试验方法及试验设备(续)v 静强度试验:静强度试验:针对安全带各针对安全
14、带各组成部件(如织带、带扣锁、锁止组成部件(如织带、带扣锁、锁止机构、安装附件等)及安全带总成机构、安装附件等)及安全带总成进行的试验。进行的试验。v 动态性能试验:动态性能试验:是评价前方撞是评价前方撞车时安全带各组成部件的综合强度车时安全带各组成部件的综合强度和综合冲击缓和性不可缺少的试验。和综合冲击缓和性不可缺少的试验。通过再现撞车时的减速度波形和通过再现撞车时的减速度波形和撞车速度的模拟试验方法完成。撞车速度的模拟试验方法完成。强度及位移量试验强度及位移量试验(续)续)图图6-8 6-8 安全带总成静态强度安全带总成静态强度试验用夹具及安装试验用夹具及安装二、零部件台架试验方法及试验设
15、备(续)耐久性能试验耐久性能试验v 目的目的:评价锁止机构在感受碰撞或倾斜信号时对织带拉出的锁止情况。评价锁止机构在感受碰撞或倾斜信号时对织带拉出的锁止情况。卷收机构的工作性能主要包括:紧急锁止距离、倾斜锁止角、卷收力等。卷收机构的工作性能主要包括:紧急锁止距离、倾斜锁止角、卷收力等。卷收器卷收性能试验卷收器卷收性能试验v 目的:目的:评价安全带的各主要组成部件在长期使用中对日照、高评价安全带的各主要组成部件在长期使用中对日照、高温、低温、大气等各种恶劣工作环境的抵抗能力。包括盐雾试验、温、低温、大气等各种恶劣工作环境的抵抗能力。包括盐雾试验、高温试验、低温试验、光照试验等。高温试验、低温试验
16、、光照试验等。抗环境干扰性能试验抗环境干扰性能试验v 目的:目的:评价安评价安全带在长期正常使全带在长期正常使用过程中,其卷收用过程中,其卷收器、带扣锁等主要器、带扣锁等主要部件是否仍具有正部件是否仍具有正常的使用功能以及常的使用功能以及对乘员的可靠保护对乘员的可靠保护作用。包括卷收器作用。包括卷收器拉卷试验、带扣锁拉卷试验、带扣锁开启开启闭合试验等闭合试验等图图6-9 6-9 卷收器耐久试验装置工作原理图卷收器耐久试验装置工作原理图二、零部件台架试验方法及试验设备(续)v 静强度试验:静强度试验:包括座椅总成试验、靠背强度试验以及座包括座椅总成试验、靠背强度试验以及座椅调节件试验椅调节件试验
17、v 动态性能试验:动态性能试验:是通过模拟、再现撞车时的加速度波形是通过模拟、再现撞车时的加速度波形对座椅系统施加重力载荷来综合评价整个座椅系统的强度对座椅系统施加重力载荷来综合评价整个座椅系统的强度 加速度应不得小于加速度应不得小于20g。5、座椅及头枕试验座椅及头枕试验v 目的目的:考核在前面和追尾撞车事故发生时,座椅固定考核在前面和追尾撞车事故发生时,座椅固定装置、调节装置等部件的强度、座椅头枕和座椅靠背对乘装置、调节装置等部件的强度、座椅头枕和座椅靠背对乘员头部的缓冲保护作用以及头枕的强度和刚度。包括:强员头部的缓冲保护作用以及头枕的强度和刚度。包括:强度试验、能量吸收试验和头枕强度及
18、后移量试验。度试验、能量吸收试验和头枕强度及后移量试验。座椅强度试验座椅强度试验v目的目的:评价在前碰撞或追尾事故发生时座椅安装固定点、评价在前碰撞或追尾事故发生时座椅安装固定点、座椅骨架以及座椅调节器等各个部分的变形及破坏情况。座椅骨架以及座椅调节器等各个部分的变形及破坏情况。二、零部件台架试验方法及试验设备(续)能量吸收性试验能量吸收性试验v 目的目的:考核座椅靠背和座椅头枕对冲击能量的吸收性,即对乘员的头部缓考核座椅靠背和座椅头枕对冲击能量的吸收性,即对乘员的头部缓冲保护能力。头部模型采用冲保护能力。头部模型采用SAE J984标准标准165mm,重量重量6.8kg金属制半球状钢体。金属
19、制半球状钢体。图图6-9 发射发射式冲式冲击式击式试验试验装置装置图图6-10 座椅座椅靠背靠背冲击冲击点及点及冲击冲击方向方向头枕头枕后移后移量及量及强度强度试验试验(追尾追尾)图图6-11座椅座椅头枕头枕冲击冲击点及点及及冲及冲击方击方向的向的确定确定二、零部件台架试验方法及试验设备(续)6、燃油箱试验燃油箱试验v 目的目的:对燃油箱的强度、耐冲对燃油箱的强度、耐冲击、防火、耐高温等性能进行评击、防火、耐高温等性能进行评价试验,把汽车发生事故后由于价试验,把汽车发生事故后由于燃油泄漏而发生火灾的可能性降燃油泄漏而发生火灾的可能性降低至最小程度低至最小程度v CFR E939.67、ECE
20、R34、日本道路车辆安全标准日本道路车辆安全标准11-11-4-114-11等等标准标准都对汽车金属都对汽车金属燃油箱、塑料燃油箱的安全燃油箱、塑料燃油箱的安全性能均提出了要求。性能均提出了要求。落地后要求燃油泄漏量落地后要求燃油泄漏量 30g/min 燃油箱坠落试验燃油箱坠落试验图图6-12 燃油箱坠落试验台燃油箱坠落试验台二、零部件台架试验方法及试验设备(续)6、燃油箱试验(续)燃油箱试验(续)燃油箱冲击试验燃油箱冲击试验v 试验方法试验方法:钢制冲击角锤钢制冲击角锤15kg,冲击能量,冲击能量30Nm.试验试验前燃油箱内冲入额定容量的前燃油箱内冲入额定容量的低冰点液体并冷冻至低冰点液体并
21、冷冻至40,冲击试验后燃油箱不得泄漏冲击试验后燃油箱不得泄漏图图6-13 燃油箱冲击试验台燃油箱冲击试验台v 试验台组成试验台组成:燃烧盘、防火屏、油箱支架及导轨燃烧盘、防火屏、油箱支架及导轨 燃油箱耐高温防火试验燃油箱耐高温防火试验v 燃烧试验燃烧试验:(三个阶段,三个阶段,60s/阶段阶段)预热阶段,将燃烧盘内燃油点燃燃烧预热阶段,将燃烧盘内燃油点燃燃烧60s;直接燃烧阶段,将燃烧盘移至燃油箱下包围燃烧直接燃烧阶段,将燃烧盘移至燃油箱下包围燃烧60s;间接燃烧阶段,用防火屏盖住燃烧的燃烧盘,继续燃烧间接燃烧阶段,用防火屏盖住燃烧的燃烧盘,继续燃烧60s。二、零部件台架试验方法及试验设备(续
22、)7、转向柱试验转向柱试验图图6-14 燃油箱燃烧试验台燃油箱燃烧试验台 燃油箱耐高温防火试验(续)燃油箱耐高温防火试验(续)试验要求试验要求:试验后将燃油盘试验后将燃油盘移开。燃烧过程中燃油箱不得移开。燃烧过程中燃油箱不得产生泄漏或破裂现象,允许产产生泄漏或破裂现象,允许产生永久变形。生永久变形。v 目的:目的:为了评价汽车正面碰为了评价汽车正面碰撞事故中可能发生的转向系统对撞事故中可能发生的转向系统对驾驶员的伤害程度,应对撞击时驾驶员的伤害程度,应对撞击时转向盘向后窜动量及转向盘受撞转向盘向后窜动量及转向盘受撞击时的吸能能力进行评价评估。击时的吸能能力进行评价评估。v GB/T11557-
23、89、ECE R12,74/29/EEC、FMVSS 203203、204204等等标标准准均对撞击时转向盘向后窜动量及转向盘吸能性能提出了要求。均对撞击时转向盘向后窜动量及转向盘吸能性能提出了要求。二、零部件台架试验方法及试验设备(续)要求要求:试验车辆应为整备状态并装备有测试仪器试验车辆应为整备状态并装备有测试仪器,撞击速度撞击速度48.3km/h,记录转向柱上端选定点相对参考点的位置变动量。记录转向柱上端选定点相对参考点的位置变动量。转向柱向后窜动量限值要求转向柱向后窜动量限值要求127mm图图6-15 实车障碍壁正面撞击实车障碍壁正面撞击试验试验实车障碍壁正面撞击实车障碍壁正面撞击试验
24、试验二、零部件台架试验方法及试验设备(续)转向盘撞击吸能性能转向盘撞击吸能性能试验试验图图6-16 转向盘撞击吸能性转向盘撞击吸能性试验原理图试验原理图图图6-17 胸块发射装置图胸块发射装置图 试验要求试验要求:模拟人体躯体的胸块以模拟人体躯体的胸块以24.1km/h撞击速度正面撞击速度正面撞击转向盘,记录下水平力值,此力限值要求撞击转向盘,记录下水平力值,此力限值要求 11123N11123N二、零部件台架试验方法及试验设备(续)8、内部凸出物内部凸出物试验试验 吸能材料的试验装置:吸能材料的试验装置:采用的摆锤锤头为直径采用的摆锤锤头为直径165mm的刚的刚性球头模型,其内部装备有加速度
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