全国服务热线:400-699-2150

18513498889 / 010-58418090

中外汽车内饰材料燃烧特性标准的比较

2019-05-12 北京卓锐科技 20

中外汽车内饰材料燃烧特性标准的比较

   燃烧特性是汽车内饰材料的重要特性指标之一, 本文对目前我国汽车内饰材料燃烧特性评价方法的强制性国家标准和美国、欧洲、日本相应的测试标准进行比较,接着又结合汽车企业相关标准对汽车内饰材料燃烧性能的评价方式进行了比较。

关键词:汽车;内饰材料;燃烧特性;标准

1 国内外汽车内饰材料燃烧特性标准及技术法规概况

1.1 美国

    在美国《国家交通及机动车安全法》的授权下,由美国运输部国家公路交通安全管理局具体制定美国汽车安全技术法规FMVSS (Federal Motor Vehicle Safety Standards and Regulations),该法规被收录在“联邦法规集”第49篇第571部分。其中,FMVSS 571.302《汽车内饰材料的燃烧特性》规定了在美国销售客车、多功能乘用车、卡车和公共汽车的汽车内饰材料燃烧速度不能超过102mm/min或内饰材料的燃烧时间不超过60s,且燃烧的长度从计时点到停止点不超过51 mm。

   美国机动工程师协会于1969年制定了SAE J369《汽车内饰材料阻燃测试——水平燃烧法》。此方法可看做行业标准,它对汽车内饰材料燃烧性能测试时所用的设备、测试时的环境和内饰材料燃烧速度的表示作了详细规定。该标准经过数次修订,最新的版本为SAE J369—2007。

1.2 欧盟

在一些企业汽车内饰材料性能标准所引用的标准中,欧洲主要有两个标准被引用,分别是ISO 3795《农业和林业用道路车辆、拖拉机和机具内部装饰材料燃烧性能的测定》和DIN75200《机车内饰材料燃烧性能的判定》。但是,从20世纪80年代后这两份标准都未再进行修订,最新的版本分别是ISO 3795—1989和DIN 75200—1980。

两个标准的适用范围都比较广,ISO 3795 适用于道路乘用车辆(如客车、卡车、货车、旅行车、长途汽车等)以及拖拉机和农业、林业机械;DIN7 5200适用于轿车、卡车、多功能乘用车和公共汽车。两个标准没有对合格产品需要达到的技术指标作出规定。在1995年,欧盟发布了指令95/28/EC《汽车内饰材料阻燃测试,防火测试》,对客车内饰材料的燃烧性有一个认证体系和评价标准。

1.3 日本

日本在1973年制定了JIS D1021,为汽车内饰材料的水平燃烧法标准,该方法经过3次修改,最新的版本为JIS D1021—1998。标准JIS D1021—1998是等同采用ISO3795—1989,对合格产品需要达到的技术指标则是在法规TRIAS 48《机动车内饰材料阻燃特性试验规程》作出规定。

1.4 中国

    中国于1987年制定了有关汽车内饰材料燃烧特性的标准GB 8410—1987,在1994年和2006年分别对该标准进行了修改,现用的GB 8410—2006标准参照美国联邦法规FMVSS 571.302,属于国家强制性标准之一。GB 8410—2006对汽车内饰材料的技术要求是“燃烧速度不大于100mm/mim”。

标准GB 8410—2006对应于美国联邦机动车辆安全标准FMVSS 571.302,但与FMVSS 571.302一致性程度为非等效。

2 国内外汽车内饰材料燃烧特性标准及技术法规的比较

   将标准FMVSS 571.302、SAE J369—2007、ISO 3795—1989和GB 8410—2006进行比较,主要存在如下区别。

2.1 取样

    4个标准都规定了厚度大于13mm、层积复合材料以及由若干层叠合而成的材料的取样要求。而GB 8410—2006和ISO3795—1989还规定了厚度不均匀的材料、零件形状和尺寸不符合取样要求的材料以及叠合而成材料的取样方式。此外,GB 8410—2006还增加了弯曲无法制得平整试样的材料的取样要求。可以看出GB 8410—2006力图将特殊试样的取样要求都包括进去,提高了试验的可操作性。

2.2 样品预处理

    与普通纺织产品调湿的湿度不同,汽车内饰材料测试前的调湿湿度一般在相对湿度50%左右。FMVSS 571.302规定试样测试前在温度21℃、相对湿度50%的条件下调湿24h,而SAE J369—2007规定的调湿温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%,在调湿24h后需放在密闭聚乙烯袋中1h再测试。而GB 8410—2006和ISO 3795—1989的调湿温湿度为温度(23±2)℃、相对湿度(50±5)%,但是,调节时间至少24h却不能超过168h。

2.3 火源

4个标准都对使用的燃气没有明确规定,只是要求使用可燃性气体,但是标准GB 8410—2006中推荐使用液化气。

FMVSS 571.302没有规定燃气燃烧后热值,只规定测试使用的燃气应与天然气有等同的燃烧温度。而其余标准规定的燃气燃烧后热值分别是:SAE J369—2007为(37±1) MJ/m3,ISO3795—1989 为38 MJ/m3,GB 8410—2006为35MJ/m3~38MJ/m3。

    4个标准对燃气使用的要求不同,但是通过试验可以发现,只要将火焰高度控制在38mm,燃烧时间15s,不同的燃气都能将试样点燃部分加热到分解温度以上(内饰材料的分解温度大多为200℃~450℃),材料被点燃后,燃烧与否取决于材料本身的特性,即材料燃烧后释放的热量要大于加热材料到燃烧状态所需的热量。所以,对燃气要求的不同并不会影响测试结果。

2.4 装置

    GB 8410—2006和ISO 3795—1989的燃烧箱尺寸相同,而FMVSS 571.302和SAE J369—2007的燃烧箱尺寸基本一致,前后两者的燃烧箱尺寸在宽度和底座的高度上略有不同。此外,在燃气灯部分,燃气灯的内径尺寸分别为:FMVSS 571.302为10mm,SAE J369—2007为(9.5±0.3)mm,ISO 3795—1989和GB 8410—2006为9.5mm。

2.5 试验环境

    FMVSS 571.302对具体的燃烧试验环境没有规定,而SAE J369—2007规定试验应在密闭的通风橱中进行,试验时,通风橱中的风速不超过0.4m/s,而燃烧箱中的温度在15℃~35℃之间,相对湿度在45%~75%之间。ISO 3795—1989和GB 8410—2006规定燃烧箱应放置在通风橱中,试验时,空气流过通风橱的垂直速度应在0.10m/s~0.30m/s,而燃烧箱内,样品支架温度不超过30℃。

可以看出ISO 3795—1989和GB 8410—2006的试验环境更加容易达到和控制。

2.6 测量工具

    因为对样品支架的温度有所要求,所以GB 8410—2006规定了使用量程150℃以上、准确度1℃以上的温度计,而其余标准并没有规定使用温度计。

    在测量燃烧距离时,标准GB 8410—2006规定使用量程400mm以上、准确度1mm以上的钢尺,其余标准并没有对燃烧距离的测量工具有所规定。而标准SAE J369—2007规定了测量距离应精确到0.1mm。

    对于测量燃烧时间的秒表,标准SAE J369—2007规定了精确到0.1s,而ISO 3795—1989和GB 8410—2006规定秒表的准确度不低于0.5s。

2.7 试样快速燃烧定义

    标准GB 8410—2006和SAE J369—2007都提到一种燃烧情况,那就是试样快速燃烧,试样快速燃烧是无法记录燃烧速度的,且GB 8410—2006认为试样快速燃烧是不符合汽车内饰材料要求的。但是两个标准对试样快速燃烧的定义不同。

    GB 8410—2006中4.6.5写明,如果出现试样在火焰引燃15s内已经燃烧,并达到第一标记线(第一标记线为距试样自由端边缘38mm处),则认为试样不能满足燃烧速度的要求。

SAE 369—2007中6.8所说的则是当火焰刚超过38mm的标记线就燃烧了51mm,由于火焰蔓延太快无法计时、计算燃烧速度,则材料的燃烧速度记为RB。

通过比较可以看出GB 8410—2006更好操作,但是SAE 369—2007对试样快速燃烧而无法记录燃烧速度的说明更加准确。

摘自:北京鑫生卓锐科技有限公司