高國彬 李志昌 姜峰 任天杰 陳飛
關鍵詞:德國ADAC,ECE R129,兒童安全座椅差異性分析
0 引言
我國是兒童安全座椅消費小國,普及率不到10%,但另一方面,我國又是兒童安全座椅制造大國,全球兒童安全座椅的90%在中國制造。根據相關部門統計,截至目前我國現有兒童安全座椅企業(yè)約250 0家。近年來,我國汽車兒童安全座椅市場規(guī)模在不斷擴大。2021年兒童安全座椅銷售總額達150億元,其中58%為出口額,主要面向歐洲和北美市場。在歐洲市場銷售的兒童安全座椅需滿足ECE R129法規(guī),同時作為歐洲最大的車友會,擁有7000多萬會員的德國ADAC(全稱是AllgemeinerDeutscher Automobil Club,即全德汽車俱樂部)每年都會進行兒童安全座椅市場抽測,進行ADAC測試,并與Stiftung Warentest(德國的商品和服務獨立測評機構)、ICRT(國際消費者研究及測試機構)及歐洲各國消費者協會聯合發(fā)布測試結果。發(fā)布結果不僅包含產品標價,還會把測試結果分非常好、好、滿足、及格、有缺陷不推薦5個等級公開[1],對消費者購買引導有很大的影響。
德國ADAC是一個非營利性非政府組織,秉著對消費者負責的態(tài)度,進行碰撞測試的工況比ECER129法規(guī)更嚴苛,且不接受企業(yè)自行送檢,每年在歐洲銷售市場以匿名購買兒童安全座椅的形式進行兩次隨機抽測,并以結果評分的形式對外公開。歐洲作為最大的兒童安全座椅出口市場,德國ADAC測試對我國兒童安全座椅企業(yè)帶來很大的沖擊,為使企業(yè)能在ECE R129法規(guī)認證基礎上取得更好的德國ADAC測試評分,并在歐洲市場占據銷售優(yōu)勢,掌握德國ADAC測試技術尤為重要。為此,本文分析整理了德國ADAC測試方法并與ECER129法規(guī)進行了差異性分析,期望幫助我國兒童安全座椅企業(yè)縮短產品開發(fā)周期,并取得優(yōu)異的德國ADAC測試評分。
1 世界各國兒童安全座椅測試標準
我國現行兒童安全座椅強制性標準GB 27887是參考歐盟ECE R4 4法規(guī)制定的,自2011年頒布實施,并于2015年9月1日起,對兒童安全座椅產品實施3C強制認證[2],僅2019年進行了1號修改單增補[3],并在2022年1月參考歐盟已發(fā)布實施的ECER129法規(guī)發(fā)布了新國標征求意見稿,并在未來計劃實施。另外,我國2021年6月新修訂的《中華人民共和國未成年人保護法》[4]第18條明確規(guī)定兒童乘車采取配備兒童安全座椅,防止未成年人受到交通事故的傷害。歐盟是國際上較早發(fā)布兒童安全座椅法規(guī)的地區(qū),兒童安全座椅技術法規(guī)ECE R4 4于1982年頒布實施以來,經過多次修訂、實施后最終在2022年9月1日被ECE R129法規(guī)完全替代,新發(fā)布的ECE R129法規(guī)自2013年7月提出以來,經過15次修訂已更新到ECE R129 03e07s(即ECE R129第三版第七次修訂版),因ECE認證與我國標準差異小,故在我國認可度較高。另外,德國ADAC測試雖不是歐盟兒童安全座椅準入準則,但是作為非營利組織德國ADAC每年組織春季和秋季共兩次隨機抽測并進行結果公示,其嚴苛的測試工況和具有較高公信力的測試技術,大大影響了兒童安全座椅在歐洲的銷售量,深受兒童安全座椅企業(yè)的追捧。但是值得注意的是,如果兒童安全座椅的德國ADAC測試結果有缺陷,但其已通過ECE R129認證,仍可以繼續(xù)在歐洲市場售賣。美國兒童安全座椅法規(guī)FMVSS 213于20 05年1月實施[5],美國聯邦法典49CFR和美國機動車安全標準FMVSS規(guī)定,在美國銷售的兒童安全座椅必須取得DOT認證,并定期抽查監(jiān)管,因該項認證較ECE R129法規(guī)差異較大,且因市場占有率低,在我國不受青睞。我國關注度較低的日本工業(yè)標準調查會制定的日本兒童座椅法規(guī)JIS D 0401:2000,與我國GB 27887略有差異,總體測試項目及技術要求差異不大;巴西的ABRT NBR14400:2020與我國現行標準基本相同;澳洲的ASNZS 3629測試項目與我國類似,但是測試技術要求相差較大,碰撞夾具不通用,不過碰撞假人都使用相同的P系列假人。各國認證圖例如圖1所示[6]。
2 德國ADAC測試與ECE R129法規(guī)主要差異
本文主要目的是指導我國兒童安全座椅企業(yè)更好地區(qū)分德國ADAC測試與ECE R129法規(guī)的主要差異,以使兒童安全座椅產品在滿足歐盟ECER129法規(guī)的基礎上,優(yōu)化產品設計并在德國ADAC測試中取得高分。德國ADAC測試并非歐洲市場兒童安全座椅準入法規(guī),作為為消費者考慮的第三方檢測機構,其主要的目的是指導消費者如何根據安全性、安裝與操作性、人體工程學和污染物等4個方面進行選擇,評價總分是100分,以上前3個方面各占比50%、40%、10%,污染物不參與評分,但需要參與檢測,如果污染物含量超標會在總分里扣分,總體評分見表1。故本文只從以上4個方面進行德國ADAC測試與ECE R129法規(guī)的差異性分析。
2.1 安全性
安全性占評分權重比例為50%,安全性細分為正面碰撞占比40%,側面碰撞占比40%,安全帶捆綁路徑及尺寸占比10%,兒童安全座椅在車內的穩(wěn)定性占比10%共4個方面。碰撞測試是最核心且最易失分的測試,正面碰撞速度為70公里/小時的高速碰撞,大大高于ECE R129的50公里/小時,碰撞時采用POLO VI實車車身,且使用實車安全帶捆綁,相比ECE R129法規(guī)可以更真實地模擬碰撞事故,工況更惡劣;德國ADAC的側面碰撞速度通道要求與ECE R129不同,前者關注的是兒童安全座椅相比側門的沖擊加速度,后者是兒童安全座椅相比側面的相對速度差,如圖2所示,在側門板覆蓋材料上兩者均是 Styrodur C2500厚20mm泡沫板。
2.2 安裝與操作性
安裝與操作性占評分權重比例為40%,安裝與操作性細分為誤操作占比40%、兒童約束帶捆綁便捷性占比20%、兒童安全座椅安裝便捷性占比2 0%、操作說明書及標識內容占比8%、座椅轉向及座椅重量占比10%、可拆裝和清洗難度占比2%。以上要求內容在ECE R129法規(guī)中均有提及,比如后者要求在碰撞測試全項目測試時需要增加誤操作測試,操作說明書及標識和拆裝清洗也在ECER129法規(guī)中明確列明,不過兒童約束帶捆綁便捷性、兒童安全座椅安裝便捷性和座椅轉向調節(jié)更傾向于主觀判定,企業(yè)在設計時需要考慮在內。
2.3 人體工程學
人體工程學占評分權重比例為10%,人體工程學細分為兒童安全座椅占用車內空間占比4 0%、孩童乘員乘坐空間占比2 0%、孩童乘員坐姿占比20%、孩童乘員舒適度(視野等)占比20%共4個方面,人體工程學主要考察兒童安全座椅的內外部尺寸設計、是否配有腿脫、座墊的舒適度和孩童乘坐視野等可增加乘員舒適感的項目。在ECE R129法規(guī)中僅對兒童安全座椅的內外部尺寸有嚴格要求,在乘員舒適度感官上沒有要求。
2.4 污染物
污染物檢測兒童安全座椅用料是否環(huán)保無污染,包括可遷移元素、鄰苯二甲酸酯、甲醛、可分解致癌芳香胺染料含量、揮發(fā)性有機化合物(VOC)、阻燃劑、多環(huán)芳烴等含量是否超標。
兒童安全座椅德國ADAC測試總體評價是在滿分100分的基礎上,按0.6~1.5分,1.6~2.5分,2.6~3.5分,3.6~4.5分,4.6~5.5分共5個階梯進行結果評價,分別代表非常好、好、滿足、及格、缺陷不推薦,見表2。
3 碰撞測試解析
安全性測試是德國A DAC測試中占比最高的項目,而碰撞測試又是安全性測試最核心項目,故本文主要針對ADAC碰撞測試進行研究分析。德國ADAC測試與ECE R129法規(guī)在兒童安全座椅分類和假人選擇上相同,將兒童安全座椅按身高分類,碰撞測試時假人安裝的步驟與ECE R129一樣,不過前者在使用Q1和Q1.5假人時手臂要用320mm的織帶束縛固定,在使用Q3和Q 6假人時手臂要用425mm的織帶束縛固定。
3.1 測試方案
德國ADAC碰撞測試有正碰和側碰之分,相比ECE R129法規(guī)去除了后面碰撞。正面碰撞平臺為POLO VI車身使用實車安全帶,如圖3所示,每次試驗前均需要更換,而ECE R129法規(guī)是有點位要求的自制平臺;德國ADAC測試側面碰撞平臺點位與ECER129法規(guī)一致,座椅覆蓋泡沫也通用,不過座椅及側門需偏轉10°使用,如圖4所示。碰撞假人與ECER129法規(guī)一樣均使用Q系列假人,兒童安全座椅按身高尺寸對假人進行了分組,見表3。
選擇碰撞測試假人時,德國ADAC測試遵循以下4點要求。
(1)針對后向安裝的兒童安全座椅,在使用范圍內選擇最大假人進行試驗,如果座椅傾斜角度可調,則調整為直立檔。
(2)針對前向安裝的整體式兒童安全座椅,在使用范圍內選擇最大假人進行試驗,如果座椅傾斜角度可調,則調整為直立檔。
(3)針對非整體式兒童安全座椅,在使用范圍內選擇最大假人進行試驗,如果座椅傾斜角度可調,則調整為直立檔。
(4)如果兒童安全座椅對應身高為跨組別時,要同時滿足以上要求。
而ECE R129法規(guī)測試時在兒童安全座椅尺寸范圍內針對最大假人、最小假人均安排測試,直立、傾斜檔位同樣需要進行分類測試,且需要進行誤操作碰撞測試。
3.2 假人考核指標
德國ADAC碰撞測試后,需考核假人頭部位移和假人內部傳感器的數據指標。ECE R129法規(guī)考核假人頭部水平和豎直兩個方向的位移,針對前向安裝的兒童安全座椅,假人頭部水平和豎直方向最大位移分別是500mm和800mm,選用Q10假人測試時最大位移為550mm和840mm;針對后向安裝的兒童安全座椅,假人頭部水平和豎直方向最大位移分別是700mm和800mm,選用Q6和Q3假人測試時,最大位移為700mm和840mm。德國ADAC測試僅考核水平位移,兒童安全座椅前向安裝時,水平位移范圍要求400~650mm;后向安裝時,水平位移范圍要求600~750mm,見表4。側面碰撞時,德國ADAC測試規(guī)定假人入侵門板的距離不超過60mm,而ECER129法規(guī)則要求假人頭部不能與門接觸,且不能超出門板上端包容面。
考核假人傷害指標時,相比ECE R129法規(guī),德國ADAC測試不進行Q0假人碰撞,頭部傷害指數考核HIC(*36),正面碰撞不考核腹壓,頸部考核合成力。側面碰撞增加頸部合成力矩、頸部合成力和胸部合成加速度考核指標,具體差異見表5和表6。假人各部位考核指標限值略有不同,德國ADAC測試是以結果評分的形式公示,故假人每個部位的考核指標均有一個加權系數,并相乘得出假人的碰撞評分,在按測試矩陣進行完正面碰撞和側面碰撞測試后,進一步計算出德國ADAC測試安全性得分。
4 碰撞試驗
為進一步分析德國ADAC碰撞測試與ECE R129法規(guī)在碰撞測試中的差異,本文選擇一款增高椅分別進行德國ADAC碰撞測試和ECE R129法規(guī)碰撞測試,試驗設置如下:選用Q10假人,捆綁方式為Belt和Fix模式,假人為三點式約束,座椅安裝方向為正向,碰撞測試方向為正向,圖5為碰撞測試現場照片。
碰撞臺車曲線如圖6所示,德國ADAC碰撞測試速度為71km/h,而ECE R129法規(guī)碰撞速度為51km/h,前者速度更大,工況更嚴苛。
正面碰撞測試時,德國ADAC碰撞測試要求采集假人頭部合成加速度、胸部合成加速度、頸部合成力、腹部壓力,如圖7~圖10所示,進一步可得結果峰值見表7。
由圖7~圖10可得,假人各部位的數據曲線趨勢一致,峰值時刻相近,說明兒童安全座椅約束方式一致時,假人在碰撞測試過程中的運動姿態(tài)相同,與碰撞速度關系不大。由表7可知,德國ADAC碰撞測試速度較ECE R129法規(guī)抬高39%,假人除頸部數據外,其他部位傷害明顯增加,尤其是假人頭部傷害值要重點關注,假人傷害值的增高不僅與碰撞速度抬高有關,還與捆綁用安全帶有關,德國ADAC碰撞使用的是實車安全帶,而ECE R129法規(guī)使用的是模擬安全帶,前者在碰撞過程中可自由伸長拉出,后者為固定鎖止狀態(tài)。
5 結語
總之,德國ADAC測試作為歐洲消費者市場重要的引導準則,對出口歐洲的兒童安全座椅企業(yè)十分重要。德國ADAC測試技術工況嚴苛,若要在歐洲取得更好的銷量,有必要進行ADAC碰撞摸底測試,以有針對性地進行產品優(yōu)化,使產品在滿足ECE R129法規(guī)的基礎上,取得更好的德國ADAC測試分數,在競爭激烈的歐洲市場占得先機。