電動自行車回復(fù)反射裝置對標(biāo)準(zhǔn)符合性研究

1 前言

電動自行車回復(fù)反射裝置作為保障夜間車輛行駛安全的一個(gè)重要設(shè)備，在道路車輛上已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用。2019年10月，國家市場監(jiān)督管理總局與國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會發(fā)布了GB/T 31887.2—2019《自行車 照明和回復(fù)反射裝置 第2部分：回復(fù)反射裝置》（以下簡稱“新版標(biāo)準(zhǔn)”）。新版標(biāo)準(zhǔn)代替了GB 31887—2015，對回復(fù)反射裝置的要求、試驗(yàn)方法和檢驗(yàn)規(guī)則進(jìn)行了詳細(xì)的規(guī)定。其中，回復(fù)反射裝置的光學(xué)性能成為整車認(rèn)證的強(qiáng)制性檢測項(xiàng)目。

2 電動自行車回復(fù)反射裝置性能檢測方法

回復(fù)反射裝置性能的好壞主要依賴于光度性能的優(yōu)劣，而光度性能由 CIL（發(fā)光強(qiáng)度系數(shù)）值決定。CIL具體是指在一定的入射角（）、觀察角（）和旋轉(zhuǎn)角（）的條件下，反射光的發(fā)光強(qiáng)度與反射裝置照度比值。

在車輛行駛過程中，后（側(cè)）方車輛前照燈發(fā)出的光照射到前方車輛的后（側(cè)）回復(fù)反射裝置上，回復(fù)反射裝置反射回來的光沿著與入射光相鄰的方向返回，該反射光被駕駛員的眼睛接收，從而駕駛員能夠得到前方有車輛存在的信號，以便提前預(yù)防，避免車輛追尾或者相撞。如圖1所示，觀察角即為后車光源、前車回復(fù)反射裝置、后車駕駛員眼睛（受光器）三點(diǎn)組成的夾角。新版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了觀察角=12′與1°30′。12′主要模擬道路上小型車的實(shí)際駕駛情況，小型車整體高度較低，駕駛員眼部與電動自行車回復(fù)反射裝置的高度差很?。?°30′主要針對路面上行駛的大型貨車或客車，貨車與電動自行車之間的高度差變得很大，所以需要增大觀察角的度數(shù)。入射角主要模擬行駛過程中車輛之間不同的相對位置，當(dāng)前后車同向行駛時(shí)，可假設(shè)在一條直線上，入射角為0°，即新版標(biāo)準(zhǔn)要求的H=0、V=0位置；當(dāng)車輛之間發(fā)生轉(zhuǎn)彎時(shí)，橫向位置發(fā)生變化，H產(chǎn)生角度，新版標(biāo)準(zhǔn)對普通反射裝置規(guī)定了±20°的變化范圍，對廣角反射裝置規(guī)定了±50°的變化范圍；當(dāng)前方車輛爬坡或下坡時(shí)，V產(chǎn)生角度，新版標(biāo)準(zhǔn)對普通反射裝置與廣角反射裝置都規(guī)定了±10°的變化范圍。具體發(fā)光強(qiáng)度系數(shù)如表1、表2、表3所示。

表3 腳蹬反射裝置發(fā)光強(qiáng)度系數(shù)（CIL） 單位：mcd/lx

圖1 回復(fù)反射器發(fā)光強(qiáng)度測試示意圖

表1 普通反射裝置的光強(qiáng)系數(shù)（CIL） 單位：mcd/lx

表2 廣角反射裝置發(fā)光強(qiáng)度系數(shù)（CIL） 單位：mcd/lx

試驗(yàn)時(shí)，檢測人員如圖2進(jìn)行反射裝置測試設(shè)備的布置，將回復(fù)反射裝置固定在測角光度計(jì)支架上，測試距離30.48 m，入射光由一個(gè)色溫為2 856 K的標(biāo)準(zhǔn)A光源發(fā)出，水平入射到反射裝置表面上；調(diào)節(jié)A光源，使反射裝置表面的照度值等于10.76 lx，然后再利用探測器接收觀察角分別在0°12′和1°30′方向上的反射光的照度值（lx）。

圖2 反射裝置測試設(shè)備的布置

然后，檢測人員可以利用下述公式計(jì)算回復(fù)反射裝置的發(fā)光強(qiáng)度系數(shù)（CIL值）：

轉(zhuǎn)臺旋轉(zhuǎn)回復(fù)反射裝置，使光源從不同方向射向反射裝置表面，即改變?nèi)肷浣牵瑴y試計(jì)算不同入射角下的CIL值。

3 電動自行車回復(fù)反射裝置要求

新版標(biāo)準(zhǔn)主要檢測項(xiàng)目有結(jié)構(gòu)、標(biāo)記、耐溫測試、色度要求、光學(xué)要求、抗?jié)駵y試、抗燃油、抗?jié)櫥汀_擊試驗(yàn)。試驗(yàn)順序及對應(yīng)樣品要求如下所述。

3.1 結(jié)構(gòu)：檢驗(yàn)樣品1#—6#，反射裝置和/或反射裝置托架應(yīng)有明確的推薦裝配方式，以保證反射裝置能按照其設(shè)計(jì)要求定位，安裝在自行車上。

3.2 標(biāo)記：檢驗(yàn)樣品1#—6#，回復(fù)反射裝置應(yīng)有永久性標(biāo)記，（a）GB/T 31887本部分編號，即GB/T 31887.2，（b）制造商的名稱或商標(biāo)，標(biāo)記（a）應(yīng)標(biāo)在反射面的正面上，或（幾個(gè)）反射面中的一個(gè)面上。其字母的高度不小于1 mm。

3.3 耐溫試驗(yàn)：對樣品1#—6#進(jìn)行耐溫試驗(yàn)，將反射裝置放置在溫度為50+℃的試驗(yàn)箱中持續(xù)1 h。試驗(yàn)后，目視檢查反射裝置，反射裝置不出現(xiàn)軟化、裂紋、變形、光澤變化等影響反射功能的可見缺陷。

3.4 色度要求：對樣品1#—6#進(jìn)行色度檢驗(yàn)，可采用目視或色度計(jì)。目視時(shí)，應(yīng)將標(biāo)準(zhǔn)A光源照亮試件的顏色與合格反射裝置進(jìn)行比較，或與一種亮度近似的自發(fā)光體進(jìn)行比較。色度計(jì)應(yīng)在＝0°20′和＝5°條件下進(jìn)行檢測。

3.5 光學(xué)要求：在觀察角=0°12′、入射角為V=H=0的條件下，測定樣品1#—6#的發(fā)光強(qiáng)度系數(shù)須滿足表1、表2、表3的限值要求。然后再對樣品1#—2#分別在0°12′和1°30′觀察角下進(jìn)行所有入射角的發(fā)光強(qiáng)度測定，發(fā)光強(qiáng)度系數(shù)須滿足表1、表2、表3的限值要求。

3.6 抗?jié)裨囼?yàn)：將樣品3#—4#先后浸沒在溫度分別為50±5℃、25±5℃的恒溫水槽中，試樣最高點(diǎn)浸沒在水面下20 mm處10 min，然后再翻轉(zhuǎn)180°，使反射面向下，背面浸沒在水面下20 mm處。試驗(yàn)后，目視檢查水是否滲入反射裝置內(nèi)，如果有水，則判為未通過本試驗(yàn)。

3.7 抗燃油：將樣品3#—4#反射裝置的外表面浸沒在70%正庚烷與30%甲苯的混合溶液中，5 min后用抹布擦拭清潔表面。試驗(yàn)后，目視檢查表面，表面不應(yīng)有任何明顯變化。

3.8 抗?jié)櫥停河媒竷艋瘽櫥偷拿薏驾p輕擦拭樣品3#—4#反射裝置外表面，5 min后用抹布擦拭清潔表面。試驗(yàn)后，目視檢查表面，表面不應(yīng)有任何明顯變化。

3.9 復(fù)測色度及光度試驗(yàn)：對樣品3#—4#依次進(jìn)行抗?jié)裨囼?yàn)、抗燃油試驗(yàn)、抗?jié)櫥驮囼?yàn)后，復(fù)測色度及光度試驗(yàn)。色度采用目視方法，有異議時(shí)采用色度計(jì)檢測。光度試驗(yàn)只在觀察角=0°12′、入射角為V=H=0的條件下，進(jìn)行發(fā)光強(qiáng)度系數(shù)檢測。判斷其是否滿足表1、表2、表3的發(fā)光強(qiáng)度系數(shù)要求。

3.10 沖擊試驗(yàn)：對樣品5#—6#進(jìn)行沖擊試驗(yàn)，將一粒直徑13 mm的拋光實(shí)心鋼球在高度為0.76 m處垂直落到反射裝置鏡面中心部位。試驗(yàn)后，反射裝置的鏡面應(yīng)無破裂。

3.11 復(fù)測色度及光度試驗(yàn)：對樣品5#—6#進(jìn)行沖擊試驗(yàn)后，復(fù)測色度及光度試驗(yàn)。色度采用目視方法，有異議時(shí)采用色度計(jì)檢測。光度試驗(yàn)只在觀察角=0°12′、入射角為V=H=0的條件下，進(jìn)行發(fā)光強(qiáng)度系數(shù)檢測。判斷其是否滿足表1、表2、表3的發(fā)光強(qiáng)度系數(shù)要求。

4 光學(xué)性能常見問題分析

目前，市面上電動自行車回復(fù)反射裝置不合格主要表現(xiàn)在反射裝置CIL值的測試上。試驗(yàn)室對5款電動自行車后反射裝置與側(cè)反射裝置進(jìn)行檢測，測試結(jié)果見表4、表5，全部不合格。數(shù)據(jù)中有＊代表不符合標(biāo)準(zhǔn)中限值要求。從表中可知，所測樣品在觀察角為0°12′、入射角（）不同的條件下， CIL測試值遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)限值?；貜?fù)反射裝置不合格主要有兩個(gè)原因：1. 反射功能的實(shí)現(xiàn)主要依靠精確的光學(xué)設(shè)計(jì)，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)是關(guān)鍵，稍有偏差就能導(dǎo)致反射功能的缺失；2. 反射過程需要較高的平面度和光潔度。對產(chǎn)品生產(chǎn)工藝要求高，其中包括模具的精度以及注塑過程中的溫度、壓力等重要參數(shù)。模具必須定期進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)，注塑過程中的溫度、壓力等因素都會使反射裝置本體的內(nèi)應(yīng)力不均勻，使反射能力下降。因此提高回復(fù)反射裝置質(zhì)量首先要提高模具質(zhì)量，同時(shí)選用可靠穩(wěn)定的注塑設(shè)備和注塑工藝。

表4 電動自行車后反射裝置部分CIL測試結(jié)果（紅色）

表5 電動自行車側(cè)反射裝置部分CIL測試結(jié)果（黃色）

5 結(jié)束語

目前，我國電動自行車回復(fù)反射裝置的反射效果較差，電動自行車夜間快速行駛存在嚴(yán)重安全隱患。究其原因，部分企業(yè)為了贏得價(jià)格競爭，一味降低采購成本，會采用未經(jīng)過光學(xué)設(shè)計(jì)的劣質(zhì)反射裝置。要消除此類安全隱患，企業(yè)需要按照新版標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行合理的光學(xué)設(shè)計(jì)，同時(shí)需要改進(jìn)反射裝置生產(chǎn)及制造工藝。