摘 要：本文通過比較與分析國內外汽車安全帶的測試標準和標準中振動試驗的差異，著重比較了典型的5份國內外標準中振動試驗項目技術條件參數(shù)，結合實際使用環(huán)境因素分析總結了現(xiàn)行標準不足之處，為日后國內相關標準制修訂時作參考，以利于進一步完善國內汽車安全帶的標準體系，規(guī)范國內汽車安全帶市場。

關鍵詞：安全帶，振動試驗，測試標準

DOI編碼：10.3969/j.issn.1674-5698.2023.01.014

安全帶系統(tǒng)作為汽車被動安全性的主要配置，發(fā)揮著非常重要的作用。安全帶部件屬于我國強制性檢測汽車零部件，檢測標準為GB 14166-2013《機動車乘員安全帶、約束系統(tǒng)、兒童約束系統(tǒng)和ISOFIX兒童約束系統(tǒng)》[1]和GB 8410-2006《汽車內飾材料的燃燒特性》[2]，這兩項標準均為安全類國家強制檢測標準。其實除了以上汽車動態(tài)安全性及燃燒安全性檢測以外，環(huán)境可靠性也是汽車零部件的耐久使用性能考核的一項關鍵指標，有關安全帶的環(huán)境可靠性試驗很多，比如：機械沖擊、振動（三綜合）、溫濕度循環(huán)、鹽霧腐蝕、高低溫沖擊等，其中振動（三綜合）試驗是關乎安全帶耐久使用后能否維持原有功能的重要檢測項目。

振動（三綜合）試驗是將樣品在一定的溫度條件下，將振動應力施加到模擬實車狀態(tài)的樣品上，以考核樣品的適應性。與單一因素（溫濕度或振動）試驗比較，振動（三綜合）試驗能更真實地模擬樣品在運輸和使用過程中的環(huán)境，更客觀地評價樣品在溫濕度和振動復合環(huán)境中的適應能力。對于安全帶等汽車被動安全系統(tǒng)中的功能性零部件，發(fā)生在汽車運動過程中的振動疲勞破壞會給乘員生命安全帶來重大的威脅。

目前，涉及汽車安全帶環(huán)境可靠性的國內外標準有：ISO14 451-2-2 013《Pyrotechnic a r ticles—Pyrotechnic articles for vehicles —Part 2： Testmethods》[3]，QV72003j Mar2014《Seat belts for ECE，EG， US》，GMW14831-2010《Specification for theSafety Belt Component》，AK-LV 104-2009《Restraintsystem Belt Retractors; Requirements and Testing》，PF 90024-2014《Emergency And Automatic LockingSeat Belt Retractor Assembly》等。

1 安全帶的定義和分類

安全帶是具有織帶、帶扣、調節(jié)件以及將其固定在機動車輛內部的連接件，用于在車輛驟然減速或碰撞時通過限制佩戴者身體的運動以減輕其傷害程度的總成，包括吸能或卷收織帶的裝置。

卷收器是用于全部卷收或部分卷收安全帶織帶的裝置。共分為：無鎖式卷收器、手調式卷收器、自鎖式卷收器、緊急鎖止式卷收器、具有較高響應極限值的緊急鎖止式卷收器。

無鎖式卷收器（1型）（non-locking retractor，type 1）：指用很小的力即可將織帶全部拉出，并且拉出量是不可調整的卷收器。

手調式卷收器（2型）（m a n u a l l y u n l o c k i n gretractor，type 2）：指由使用者手動操作打開卷收器的鎖止機構，以獲得所需的織帶拉出量，當停止操作時，可自動鎖止的卷收器。

自鎖式卷收器（3型）（automat ica l ly lo ck ingretractor，type 3）：指可按所需長度自由拉出織帶，并在帶扣扣緊時，可根據(jù)佩戴者的體形自動調整織帶長度并鎖止的卷收器，佩戴者如果沒有解鎖，織帶將不會進一步拉出。

緊急鎖止式卷收器（4型）（emergency lockingretractor，type 4）：指在正常行駛條件下，不限制安全帶佩戴者活動自由的卷收器，這種卷收器有長度調節(jié)元件，可根據(jù)佩戴者的體形自動調整織帶的長度，并有一鎖止機構在緊急情況下因下列因素而引起作用：車輛減速度、從卷收器中拉出、其他自動因素（單敏感性）或這些因素的任意組合（復合敏感性）。

具有較高響應極限值的緊急鎖止式卷收器（4N型）（emergency locking retractor with higherresponse threshold，type 4N）：指符合緊急鎖止式卷收器定義內容，用在GB 15089規(guī)定的M2、M3、N1、N2、N3類車輛上且具有特殊性能的卷收器。

2 國內外相關標準中的安全帶振動試驗條件

目前國內外關于汽車安全帶振動性能的標準比較多，我國強制性標準GB 14166-2013《機動車乘員安全帶、約束系統(tǒng)、兒童約束系統(tǒng)和ISOFIX兒童約束系統(tǒng)》中未涉及振動測試，而國際標準和各主要汽車生產企業(yè)均有自己的企業(yè)標準，其測試條件有不同程度的差異（見表1）。

由表1可以看出，Q V 7 2 0 0 3 j M a r 2 0 1 4 、GMW14831-2010、ISO14451-2-2013、AK-LV 104-2009、PF 90024-2014的振動要求均不太相同。從采用的振動波形來看，這些標準幾乎都使用隨機波，僅GMW14831-2010使用正弦波。

從振動方向而言，這些標準幾乎都分別測試X軸向、Y軸向和Z軸向，僅GMW14831-2010只測試Z軸向。

從測試時間來看，QV72003j Mar2014與AK-LV104-2009要求相同，均為12h/軸向。其他3份標準要求均不一致，PF 90 024-2014要求測試時間最長為33h/軸向。

樣品狀態(tài)方面，所有標準均要求模擬實車安裝角度測試，而測試卷收器狀態(tài)不一致。QV72 0 0 3jM a r2 014要求測試時一半樣品在駐停位置狀態(tài)，保留剩余織帶在卷帶筒，另外一半樣件在駐停位置狀態(tài)再拉出75%長度，剩余織帶保留在卷帶筒；GMW14831-2010要求條件：（1）實車安裝角度，織帶保留600mm在卷收筒里；（2）運輸狀態(tài)，保持織帶自然狀態(tài)；AK-LV 104-2009要求保留2000±50mm織帶在卷收筒內，該狀態(tài)幾乎為織帶自然狀態(tài)；PF90024-2014要求測試時一半樣品織帶完全拉出，一半樣品織帶不拉出。

在振動頻率、加速度、位移等技術參數(shù)方面，僅GMW14831-2010要求頻率5-20Hz，位移4.5mm正弦掃頻測試，其他標準為隨機測試，具體振動頻率和功率譜密度見表2，可以看出僅國際標準ISO14451-2-2013的振動頻率為8～20 0Hz，而其他標準均為振動頻率5～20 0Hz，但功率譜密度各有差異。其中PF90024-2014要求較為嚴格，Z軸向加速度均方根值達到1.76g。

通過表1可以發(fā)現(xiàn)，試驗溫度共有常溫和高低溫環(huán)境兩種，GMW14831-2010和PF 90024-2014標準要求常溫狀態(tài)下測試，其他標準要求均為高低溫環(huán)境下測試。高低溫環(huán)境見圖1試驗溫度，共分兩類，第一類以AK-LV 104-20 09為代表，QV720 03j Mar2014與之高低溫環(huán)境相同，每個振動軸向的高低溫環(huán)境總時間均為12h，低溫-40℃保持3h、高溫共分4種狀態(tài)，以非陽光直射的內飾部件為例，高溫75℃保持3h；第二類為ISO14451-2-2013，每個振動軸向的高低溫環(huán)境總時間均為2 4h，高低溫交變共涉及3個溫度狀態(tài)，低溫狀態(tài)-35℃保持約6h、高溫85℃保持約6h、常溫20℃保持5h。

3 國內外有關標準比較分析與建議

針對當前國內外汽車主機廠的安全帶振動標準較多且每家檢測參數(shù)均有不同程度差異，歸納有以下幾個方面的差異。

3.1 振動波形問題

從更好地模擬實際使用情況出發(fā)，車輛在行駛過程中因道路路面不平整，其振動現(xiàn)象是隨機的，因此考核耐久使用壽命，隨機振動波形比正弦振動波形試驗更具有參考價值。

3.2 振動試驗時樣品狀態(tài)問題

振動試驗時，樣品應處于實際使用狀態(tài)，除符合安裝角度、實際扭力要求以外，安全帶在卷收筒中的狀態(tài)，建議分為安全帶使用中和安全帶不使用兩種實際情況，對應織帶位置也分為兩種，一種為織帶保持自然駐停位置，保留剩余織帶在卷帶筒，另一種為駐停位置狀態(tài)再拉出75%長度，剩余織帶保留在卷帶筒。

3.3 振動頻率和功率譜密度問題

振動頻率和功率譜密度不同會對試驗結果產生較大影響，部分國外汽車集團制定企業(yè)標準時，考慮的是當?shù)氐牡缆非闆r，但該方法不一定適合我國的道路情況。建議分為山路和公路幾種路況，通過路試方法，采集加速度、頻率等相關數(shù)據(jù)，從而制定適宜的振動要求。也可借鑒同樣振動環(huán)境的其他內飾件振動試驗方法。

3.4 試驗溫度及時間問題

試驗溫度的高低及振動時間對于樣品的測試結果有很大的影響。部分標準僅測試了常溫狀態(tài)，在實際使用中，夏季高溫暴曬后，安全帶卷收器自身溫度及環(huán)境溫度均較高；冬季北方極寒天氣，安全帶卷收器所處溫度很低；下雨或梅雨季樣品又處于高濕工況，建議將溫度、濕度、振動三因素綜合考慮，制定統(tǒng)一的振動試驗溫濕度條件。在振動時間方面，各標準均不一致，建議從模擬產品老化壽命出發(fā)，制定合理的時間要求。

3.5 工裝質量問題

國內外有關標準中的安全帶振動試驗，均忽略了工裝質量的影響。實際上，工裝質量在振動過程中起著重要作用，如果工裝的共振頻率在振動試驗的頻率范圍內，會加速樣品的損壞。因此，建議增加樣品和工裝的共振頻率要求。

3.6 運輸質量影響問題

目前，國內外各項安全帶振動試驗標準，考慮了實際使用狀態(tài)的相關因素，但忽略了樣品在包裝運輸過程中的振動影響。包裝運輸行業(yè)有ESTA211振動要求，安全帶產品在裝車前必須進行貨車運輸，建議考慮該因素，修改或增加振動條件。

4 結 語

通過比對分析國內外有關安全帶的標準，提出了這類標準制定時需要考慮和重視的問題，為今后制定更科學、合理、全面且適合我國國情的相關標準體系提供一定參考，為保障我國自主品牌的汽車安全帶品質提供更適合的依據(jù)。

參考文獻

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