《城市客車塑料座椅及其車輛固定件的強度》（QC/T） 綜述

金明新，李德興

（1.江蘇省公路學(xué)會，江蘇 南京 210024；2.江蘇暢通車輛集團有限公司，江蘇 鎮(zhèn)江 212300）

0 引言

隨著我國城市化進程的加快和城區(qū)的擴大，城市公交客運得到快速發(fā)展，城市客車擁有量和年生產(chǎn)量不斷增大。和其他出行方式相比，城市客車具有方便、靈活、安全、運載量大、運輸效率高和能耗低的優(yōu)勢，是有效解決城市客運和交通擁堵的方式之一。

2009年底，我國城市公共交通運營線路網(wǎng)長度達20.9萬km，城市客車保有量36.5萬輛，運送旅客640億人次，特大城市和大中城市公交客運占城市交通總出行比例分別達30%以上和20%以上，城市公交客運在城市交通中的重要地位已經(jīng)確立。

城市客車行駛于城區(qū)或城郊之間，公交站點多，乘客上下頻繁，最高行駛車速不超過70km/m，對舒適性要求相對較低，一般均安裝塑料座椅。我國城市客車的年增加量為2萬車輛左右，加上在用城市客車塑料座椅的維修更新，每年需要塑料座椅100萬套以上。

塑料座椅是城市客車上的重要總成件，直接涉及到車輛行駛過程中乘客的人身安全。目前，國內(nèi)對M1類客車座椅制定有產(chǎn)品強度標(biāo)準(zhǔn)《汽車座椅、座椅固定裝置及頭枕強度要求和試驗方法》（GB 15083—2006）；對M2、M3類客車中的Ⅱ、Ⅲ級及B級客車座椅制定有產(chǎn)品強度標(biāo)準(zhǔn) 《客車座椅及其車輛固定件的強度》（GB 13057—2003），但均不包括可以站立乘客的M2、M3類客車中的Ⅰ級及A級城市客車安裝使用的塑料座椅。由于缺少對城市客車塑料座椅的安全標(biāo)準(zhǔn)和強度要求,嚴重制約了城市客車及其配套總成件—塑料座椅的發(fā)展，也不利于其安全性能和制造成本的控制。因此，及時制定汽車行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《城市客車塑料座椅及其車輛固定件的強度》非常必要。

1 城市客車營運速度的調(diào)研情況

為了掌握城市客車運行的第一手資料，標(biāo)準(zhǔn)編寫組選擇長三角地區(qū)部分城市的公交公司為對象，進行城市客車營運情況的調(diào)研，并得出以下初步結(jié)論：

a）城市客車營運期間的平均車速在20~45km/h之間，其最高車速一般不超過70km/h；

b）為了提高塑料座椅的使用強度和壽命，制造企業(yè)基本上都在座椅的塑料座墊和塑料靠背中增設(shè)鋼結(jié)構(gòu)件進行加強；同時，由于城市客車的行駛車速較低，塑料座椅的支腿上基本上都沒有設(shè)計安全帶固定點，也不使用安全帶；

c）城市客車地板高度較低，因乘客區(qū)總體布置需要，使用塑料側(cè)向座椅、后向座椅非常普遍，必須重視側(cè)向座椅、后向塑料座椅設(shè)計、制造和使用中的強度問題。

2 標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容

2.1 范圍

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了城市客車塑料座椅及其車輛固定件的強度要求與試驗方法，適用于M2、M3類客車中A級和Ⅰ級客車前向、側(cè)向和后向安裝的乘客用塑料座椅,以及該類客車所有座椅的車輛固定件及其座椅安裝，其它城市客車座椅可參照執(zhí)行。

2.2 座椅技術(shù)要求

ECE R80（修訂本1）規(guī)定座椅必須進行動態(tài)試驗或者靜態(tài)試驗和座椅靠背后部吸能特性試驗，GB 13057—2003規(guī)定座椅必須進行靜態(tài)試驗、座椅靠背后部吸能特性試驗或者動態(tài)試驗。也就是說，靜態(tài)試驗、座椅靠背后部吸能特性試驗和動態(tài)試驗可以任選一種。 但是上述兩個標(biāo)準(zhǔn)均不適用于M2、M3類客車中A級和Ⅰ級客車使用的座椅?！栋拇罄麃喸O(shè)計規(guī)則》（ADR 68/00）中規(guī)定城市客車座椅僅做靜態(tài)試驗。

考慮到城市客車主要行駛于城區(qū)或城郊之間，?？空军c多，站點距離短，乘客上下頻繁，最高車速一般不超過70km/h，平均行駛車速為20～45km/h，在充分兼顧技術(shù)和經(jīng)濟合理性的基礎(chǔ)上，編寫組認為，對城市客車塑料座椅規(guī)定進行靜態(tài)試驗及其相應(yīng)的技術(shù)要求，已經(jīng)能夠滿足城市客車塑料座椅的使用要求。

2.3 前向座椅

前向座椅修改采用《大型客車座椅認證及座椅強度和固定件強度有關(guān)的車輛認證的統(tǒng)一規(guī)定》（ECE R80）的技術(shù)內(nèi)容，以確保該標(biāo)準(zhǔn)的先進性。

2.3.1 強度試驗

本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，乘坐的乘客能被其前方座椅恰當(dāng)?shù)叵拗谱　Ｓ迷囼炑b置對每個乘坐位置的座椅后部施加一個（1000/H1±50）N的試驗力，施力方向位于相應(yīng)乘坐位置的垂直中心面內(nèi)，從座椅后部水平向前，施力高度H1在基準(zhǔn)平面以上0.70m～0.80m之間，如果施力中心點H1的最大位移不超過300mm（見圖1a）），可認為滿足對塑料座椅的強度要求。

2.3.2 剛度試驗

本標(biāo)準(zhǔn)同時規(guī)定，乘坐的乘客未受到嚴重傷害。用上部模板施加（1000/H1±50）N的試驗力，施力高度H1在基準(zhǔn)平面以上0.70～0.80m之間，準(zhǔn)確高度由制造廠決定；同時用下部模板施加（2000/H2±50）N的試驗力，施力高度H2在基準(zhǔn)平面以上0.45～0.55m之間，準(zhǔn)確高度由制造廠決定。如果上部模板施力中心點H1的最大位移不小于100mm，下部模板施力中心點的最大位移不小于50mm（見圖1b）），可認為滿足對塑料座椅的剛度要求。

圖1 前向座椅靜態(tài)試驗示意圖

2.3.3 試驗?zāi)０宓倪x擇

本標(biāo)準(zhǔn)試驗裝置中使用的模板與GB 13057規(guī)定的模板形狀和尺寸相同?？紤]到塑料座椅采用注塑或吹塑工藝成形，表面較硬，為使試驗?zāi)０灞砻媾c塑料座椅表面能夠更好地接觸，規(guī)定在模板的半圓柱表面或塑料座椅受力部位粘接5mm厚的橡膠板，其邵氏硬度A不大于80。

2.4 側(cè)向座椅

側(cè)向塑料座椅一般沒有椅腿，直接安裝在左右前輪罩或地板結(jié)構(gòu)件上（純電動城市客車則布置在乘客區(qū)中部兩側(cè)）。對側(cè)向塑料座椅的強度要求和試驗方法，本標(biāo)準(zhǔn)參照GB 15083的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。

將座椅按設(shè)計要求側(cè)向安裝在車身上或模擬車身試驗臺上（見圖2）。如果座椅上無適當(dāng)?shù)闹c，允許在試驗項目不涉及的部位局部加強，加強桿的上下兩端可固定在座椅的金屬骨架上。同時，加強桿的固定位置應(yīng)能夠使施加的載荷通過座椅質(zhì)心。通過座椅質(zhì)心，分別沿水平向前和向后施加相當(dāng)于座椅總成質(zhì)量20倍負荷的試驗力。加載時要求逐漸加載到規(guī)定值，并在該值上保持0.2s以上。試驗過程中或試驗后，座椅塑料件不應(yīng)破損，側(cè)向座椅骨架、固定件不應(yīng)失效。

圖2 側(cè)向座椅靜態(tài)試驗示意圖

圖3 后向座椅靜態(tài)試驗示意圖

2.5 后向座椅

將座椅按設(shè)計要求后向安裝在車身或模擬車身試驗臺上（見圖3），如果座椅上無適當(dāng)?shù)闹c，允許在不增加后向座椅強度的條件下安裝適當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)，并通過該結(jié)構(gòu)施加載荷。用規(guī)定的試驗裝置對座椅施加一個（3650±50）N的試驗力，施力方向應(yīng)位于相應(yīng)乘坐位置的垂直中心面內(nèi)，水平方向，從座椅前部向后，施力高度在基準(zhǔn)平面以上0.55～0.65m之間，準(zhǔn)確高度由制造廠決定。

2.6 座椅靠背扶手

座椅靠背上的扶手是城市客車塑料座椅結(jié)構(gòu)上的一大特色，可在城市客車運行過程中供站立乘客扶握，以增加站立乘客的穩(wěn)定性和安全性，必須在標(biāo)準(zhǔn)中對其強度作出規(guī)定。因此，本標(biāo)準(zhǔn)在參考美國公共交通協(xié)會 《標(biāo)準(zhǔn)巴士采購指南招標(biāo)書》（2010版）的基礎(chǔ)上，增加了對塑料座椅靠背扶手的強度要求，規(guī)定靠背扶手應(yīng)能分別承受一個水平向前和垂直向上的（1135±50）N試驗力，施力位置在扶手中部，施力寬度為（50±10）mm，其永久變形不得超過6mm。

2.7 前向和后向座椅的車輛固定件試驗

前向、后向塑料座椅車輛固定件的試驗方法和技術(shù)要求與《客車座椅及其車輛固定件的強度》（GB 13057—2003）相同。

2.8 塑料座椅試驗驗證情況

2012年3～8月，重慶中交機動車檢測中心對標(biāo)準(zhǔn)編寫組提供的城市客車前向、側(cè)向、后向塑料座椅樣椅及其車輛固定件強度進行了試驗驗證，同時，還對塑料座椅靠背扶手的強度進行了試驗驗證。試驗結(jié)果表明，帶有鋼結(jié)構(gòu)件的塑料座椅，其靜態(tài)試驗數(shù)據(jù)完全能夠滿足標(biāo)準(zhǔn)征求意見稿提出的技術(shù)要求，座椅塑料件無破損失，座椅骨架、固定件無失效現(xiàn)象。

3 結(jié)語

我國從2000年開始在城市客車中大批量使用塑料座椅，至今已有12年時間，由于沒有相應(yīng)的城市客車塑料座椅強度標(biāo)準(zhǔn)，給該產(chǎn)品的設(shè)計、制造、使用、產(chǎn)品驗收和質(zhì)量檢驗帶來困難，嚴重制約了城市客車及其配套總成件—塑料座椅的發(fā)展。目前，《城市客車塑料座椅及其車輛固定件的強度》（QC/T）已經(jīng)完成報批稿，該標(biāo)準(zhǔn)的制定將填補我國M2、M3類客車中Ⅰ級及A級城市客車塑料座椅強度要求標(biāo)準(zhǔn)的空白，有利于產(chǎn)品制造質(zhì)量和安全性能的提高。

[1]ECE R80，大型客車座椅認證及座椅強度和固定件強度有關(guān)的車輛認證的統(tǒng)一規(guī)定（修訂本1）[S].

[2]江蘇大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院.城市客車營運情況調(diào)研報告[R].鎮(zhèn)江：江蘇大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院，2012.

[3]重慶中交機動車檢測中心.塑料座椅強度檢測報告[R].重慶：重慶中交機動車檢測中心，2012.