随着汽车工业的发展和道路交通条件的改善 ,汽车运输将由过去短途运输大幅度延伸其运行范围,并在一定程度上取代铁路交通 ,从而成为人们出行的最重要的交通手段。这意味着汽车将成为人们经常出入和较长时段居留的生存空间, 美国被称作“车轮上的国家”充分反映了人们生活对汽车的依赖性。
汽车在给人类生活带来巨大方便的同时, 各类交通事故的发生也对乘员的生命财产构成较大的潜在威胁 ,火灾是各类安全事故中非常重要的一种 。如何有效地避免汽车火灾的发生或在火灾发生时最大程度减少人员和财产损失, 是政府有关部门和社会公众十分关心的话题, 也是科研人员潜心研究的课题 。
汽车内饰材料与乘员关系最为密切 ,为了避免或延缓燃烧的扩展 ,使乘员能够有一定的时间安全地离开可能即将发生火灾的汽车 ,发达国家针对汽车内饰材料的燃烧特性制定了严格的法规 ,如:美国联邦 法 规 FMVSS302 (89 )、 国 家 标 准 化 组 织ISO3795 —76 以及欧洲议会与理事会指令 95/28/EC作了严格的规定, 对汽车内饰材料的燃烧特性实施认证 。我国于 1987 年制定了相应的标准GB8410 —87 , 1994 年 又 对 该 标 准 进 行 了 修 订 , 形 成 了GB8410 —1994 ,该标准与 FMVSS302(89)、ISO3795 —76 技术等效。该标准是国家强制性标准, 也可以说是法规的技术内容 ,是目前我国汽车行业实施的 40多项强制性标准之一。
1 我国汽车内饰材料燃烧特性的评价方法及试验结果分析
1 .1 内饰材料的定义
汽车内饰材料指的是 :驾驶室及乘客仓内零件所用的单一型或层积复合型有机材料, 包括:座垫、座椅靠背、座椅套、安全带 、头枕 、扶手、活动式折叠车顶、所有内饰性衬板(包括车门内护板、前围护板、侧围护板、后围护板 、车顶棚衬里等)、仪表板 、杂物箱 、室内货架板(包括后窗台板)、窗帘 、地板覆盖层、遮阳板 、轮罩覆盖物 、发动机罩覆盖物、撞车时用来吸收碰撞能量的填料、缓冲装置等所用有机材料 。
1 .2 内饰材料的分类
层积复合材料是指若干层相似或不同材料 ,其表面之间由烧结、粘接 、焊接等不同方法全面紧密结合在一起的材料;单一材料是指由同种材料构成均匀的整体材料 。对于不同材料断续连结在一起(例如由缝纫 、高频焊 、铆接),标准不认为是层积复合材料,每种材料均属单一材料。
1 .3 内饰材料燃烧特性的评价指标
GB8410 -1994 中规定了汽车内饰材料燃烧特性的试验方法和评价指标 。其合格的标志为:不燃烧、可以燃烧但燃烧速度不大于 100mm/min 、火焰在60s 内自行熄灭且燃烧距离不大于50mm。从保证乘员安全的角度来讲, 不燃烧当然是最好,而燃烧速度能够靠材料本身保证在一定的范围之内, 也可以为乘员提供一定的生存时间和逃生的时间。在实际的试验操作过程中 ,是以在规定时间内不能引燃或在第一个标志柱之前自行熄灭的视为不燃烧。
1 .4 试验装置
内饰材料燃烧特性试验在一个专门设计的燃烧箱内进行。燃烧箱的组成及结构见图 1 。它由箱体、引火源 、火焰高度标志板、试样保持架及标志柱 、燃烧熔融物收集盘等主要部件构成 。另外还有箱内温度测量装置、燃烧箱通风设施、观察窗等。
在实际检验过程中, 发现有些泡沫塑料与其它材质的面料复合而成的内饰材料中 ,泡沫塑料的燃烧特性不符合标准要求, 后经添加阻燃剂后达到要求。因此 ,材料进行阻燃处理是非常重要的。此外 ,值得注意的是 ,本试验只是对内饰材料燃烧特性的一个标准化评价, 因此按照此方法进行试验不燃烧材料, 并不意味着在实际情况下就不燃烧 ,我们并没有对材料燃烧所排放的有毒有害气体的成分和排放量进行考核 ,而这一点恰恰是非常重要的 。
2 与欧洲法规的对比分析
前面所述的有关汽车内饰材料的国家标准是参考美国联邦法典 FMVSS 302 和 ISO 3795 —76 制定的。从目前我国汽车标准采标的趋向来看, 欧洲的标准体系是我们参考的主要对象 。欧洲议会和理事会发布指令 ———95/28/EC ,对某些类型汽车的内饰材料燃烧特性进行认证。除了管理内容外 ,其技术内容与GB8410 —1994 有相同 、类似和不同的部分。表 2 中对两个标准主要技术内容的异同进行了对比 。
从表中不难看出我国国家标准与欧洲法规的主要差距, 在于国标中缺少对内饰材料沿垂直方向的燃烧特性进行评价, 缺少对内饰材料熔化特性的评价试验 。而在实际车辆上相当一部分的内饰为垂直布置,内饰材料燃烧熔融现象也是实际存在的, 因此考核在垂直姿态的内饰材料的燃烧特性以及内饰材料燃烧熔融物的特性(检验其能否引燃棉毛物)是非常重要的。
3 结束语
(1)考虑到我国汽车标准体系趋向于欧洲体系的总体格局 ,鉴于对汽车内饰材料垂直燃烧特性以及材料熔化特性进行评价的重要性 ,建议在国标修订中参照欧洲法规增加相关的评价内容 ;
(2)由于许多火灾造成人员死亡的原因大多是窒息和中毒 ,因此建议在汽车内饰材料燃烧特性的评价中,增加有害、有毒气体排放的评价指标 ;
(3)根据发达国家的经验, 我国汽车内饰材料必须走认证的道路, 这也是我国汽车产品管理的必然趋势 ;
(4)汽车内饰材料与宾馆 、酒店、居民住宅等建筑物的内装饰、装修有许多相同或相似之处,它们之间的评价体系、评价方法将有许多可以借鉴的地方。
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