大作業(yè)汽車內(nèi)飾材料燃燒試驗(yàn)方法評價指標(biāo)

1、論文題目：汽車內(nèi)飾材料燃燒試驗(yàn)方法評價指標(biāo)所屬院系：機(jī)械與運(yùn)載工程學(xué)院 專業(yè)班級：車輛工程1301班 姓 名： 學(xué) 號： 指導(dǎo)老師： 2016年12月22號摘要 汽車在給人類生活帶來巨大方便的同時, 各類交通事故的發(fā)生也對乘員的生命財產(chǎn)構(gòu)成較大的潛在威脅 ,火災(zāi)是各類安全事故中常見的一種 。所以燃燒特性成為了汽車內(nèi)飾材料的重要特性指標(biāo)之一,本文對目前我國有關(guān)汽車內(nèi)飾材料燃燒試驗(yàn)方法及評價指標(biāo)進(jìn)行了全面的介紹和分析。文中還結(jié)合我國汽車內(nèi)飾材料的評價試驗(yàn)結(jié)果評價試驗(yàn)方法所存在的問題進(jìn)行了分析,提出了一些新的評價指標(biāo)的建議。關(guān)鍵詞: 汽車;內(nèi)飾材料;燃燒特性Abstract In one hand

2、car makes human life convenient,in the other hand kinds of traffic accidents also pose a potential threat to the life and property of the occupants. Fire is a kind of safety accidents which is common.So combustion characteristics have become one of the important characteristics of automotive interio

3、r materials.I will introduce something about the test method and evaluation index of automotive interior materials at present in this article and do some summary.I would also analyze some trouble which is exiting now in this article.Also I will make some suggestions about it.Key World: Car interior

4、materials combustion characteristics目錄第一章 緒論11.1課題研究目的和意義11.2課題研究現(xiàn)狀11.3 本文研究的內(nèi)容1第二章 試驗(yàn)方法及評價指標(biāo)22.1內(nèi)飾材料22.1.1 定義22.1.2 分類22.2具體試驗(yàn)22.2.1試驗(yàn)方法22.2.2試驗(yàn)裝置及器具22.2.3試樣處理62.2.4試驗(yàn)步驟82.2.5結(jié)果處理92.3評價指標(biāo)10第三章 結(jié)論與展望113.1 結(jié)論113.2 展望11參考文獻(xiàn)12第一章 緒論1.1課題研究目的和意義 隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和道路交通條件的改善 ,汽車運(yùn)輸將由過去短途運(yùn)輸大幅度延伸其運(yùn)行范圍,并在一定程度上取代鐵路交通

5、,從而成為人們出行的最重要的交通手段。這意味著汽車將成為人們經(jīng)常出入和較長時段居留的生存空間, 美國被稱作“車輪上的國家”充分反映了人們生活對汽車的依賴性。 汽車在給人類生活帶來巨大方便的同時, 各類交通事故的發(fā)生也對乘員的生命財產(chǎn)構(gòu)成較大的潛在威脅 ,火災(zāi)是各類安全事故中非常重要的一種 。如何有效地避免汽車火災(zāi)的發(fā)生或在火災(zāi)發(fā)生時最大程度減少人員和財產(chǎn)損失, 是政府有關(guān)部門和社會公眾十分關(guān)心的話題, 也是科研人員潛心研究的課題 。汽車內(nèi)飾材料與乘員關(guān)系最為密切,為了避免或延緩燃燒的擴(kuò)展,使乘員能夠有一定的時間安全地離開可能即將發(fā)生火災(zāi)的汽車,發(fā)達(dá)國家針對汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性制定了嚴(yán)格的法規(guī)

6、,如:美國聯(lián)邦法規(guī)FMVSS302 ( 89 ) 、國家標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO3795 76 以及歐洲議會與理事會指令95/ 28/ EC作了嚴(yán)格的規(guī)定,對汽車內(nèi)飾材料的燃燒特性實(shí)施認(rèn)證。我國于1987 年制定了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)GB8410 87 , 1994 年又對該標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了修訂, 形成了GB8410 1994 ,該標(biāo)準(zhǔn)與FMVSS302 (89) 、ISO3795 76 技術(shù)等效。該標(biāo)準(zhǔn)是國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn),也可以說是法規(guī)的技術(shù)內(nèi)容,是目前我國汽車行業(yè)實(shí)施的40多項(xiàng)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)之一。1.2課題研究現(xiàn)狀1987年，我國出臺了最早的汽車內(nèi)飾材料燃燒測試標(biāo)準(zhǔn)GB8410-1987，并于1994年進(jìn)行了第一次修訂

7、。2006年1月份，我國又重新修訂該標(biāo)準(zhǔn)，于7月份開始正式施行。該標(biāo)準(zhǔn)參考了美國聯(lián)邦車輛安全標(biāo)準(zhǔn)FMVS S571.302汽車內(nèi)飾材料的燃燒性能，進(jìn)一步指導(dǎo)我國的汽車內(nèi)飾材料的生產(chǎn)。 GB8410-2006是我國唯一的汽車內(nèi)飾材料燃燒測試強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建起了一個有效的內(nèi)飾材料測試體系，為汽車行業(yè)的良性發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)。標(biāo)準(zhǔn)要求內(nèi)飾材料的燃燒速度不大于100 mm/min。1.3 本文研究的內(nèi)容 通過查找相關(guān)內(nèi)容，對汽車內(nèi)飾材料燃燒試驗(yàn)方法及評價指標(biāo)進(jìn)行研究，探討，總結(jié)。在深入學(xué)習(xí)中深刻了解我國汽車內(nèi)飾材料燃燒試驗(yàn)方法及其評價指標(biāo)。并且在此之上應(yīng)該也要探討我國在該方向上的發(fā)展趨勢。第

8、二章 試驗(yàn)方法及評價指標(biāo)2.1內(nèi)飾材料2.1.1 定義汽車內(nèi)飾材料指的是:駕駛室及乘客倉內(nèi)零件所用的單一型或?qū)臃e復(fù)合型有機(jī)材料,包括:座墊、座椅靠背、座椅套、安全帶、頭枕、扶手、活動式折疊車頂、所有內(nèi)飾性襯板(包括車門內(nèi)護(hù)板、前圍護(hù)板、側(cè)圍護(hù)板、后圍護(hù)板、車頂棚襯里等) 、儀表板、雜物箱、室內(nèi)貨架板(包括后窗臺板) 、窗簾、地板覆蓋層、遮陽板、輪罩覆蓋物、發(fā)動機(jī)罩覆蓋物、撞車時用來吸收碰撞能量的填料、緩沖裝置等所用有機(jī)材料。2.1.2分類層積復(fù)合材料是指若干層相似或不同材料,其表面之間由燒結(jié)、粘接、焊接等不同方法全面緊密結(jié)合在一起的材料;單一材料是指由同種材料構(gòu)成均勻的整體材料。對于不同材料斷

9、續(xù)連結(jié)在一起(例如由縫紉、高頻焊、鉚接) ,標(biāo)準(zhǔn)不認(rèn)為是層積復(fù)合材料,每種材料均屬單一材料。2.2具體試驗(yàn)2.2.1 試驗(yàn)方法將試樣水平地夾持在U形支架上，在燃燒箱中用規(guī)定高度火焰點(diǎn)燃試樣的自由端15 s后，確定試樣上火焰是否熄滅，或何時熄滅，以及試樣燃燒的距離和燃燒該距離所用時間。2.2.2試驗(yàn)裝置及器具 內(nèi)飾材料燃燒特性試驗(yàn)在一個專門設(shè)計(jì)的燃燒箱內(nèi)進(jìn)行。燃燒箱的組成及結(jié)構(gòu)圖1。2.2.2.1 燃燒箱 燃燒箱用鋼板制成，結(jié)構(gòu)示意圖見圖1，尺寸見圖2。 燃燒箱的前部設(shè)有一個耐熱玻璃觀察窗，該窗可整塊蓋住前面，也可做成小型觀察窗。 燃燒箱底部設(shè)10個直徑為19 mm的通風(fēng)孔，四壁靠近頂部四周有寬

10、13 mm的通風(fēng)槽。整個燃燒箱由4只高10 mm的支腳支承著。在燃燒箱頂部設(shè)有安插溫度計(jì)的孔，此孔設(shè)在頂部靠后中央部位，中心距后面板內(nèi)側(cè)20 mm。 燃燒箱一端設(shè)有可封閉的開孔，此處可放人裝有試樣的支架，另一端則設(shè)一個小門，門上有通燃?xì)夤苡玫男】?，支撐燃?xì)鉄舻闹ё盎鹧娓叨葮?biāo)志板。燃燒箱底部設(shè)有一只用于收集熔融滴落物的收集盤(見圖3)。此盤放置在兩排通風(fēng)孔之間而又不影響通風(fēng)孔的通風(fēng)。2.2.2.2 試樣支架試樣支架由兩塊U形耐腐蝕金屬板制成的框架組成，尺寸見圖4。 支架下板裝有6只銷子，上板相應(yīng)設(shè)有銷孔，以保證均勻夾持試樣，同時銷子也作為燃燒距離的起點(diǎn)(第一標(biāo)線)和終點(diǎn)(第二標(biāo)線)的標(biāo)記。另一

11、種支架的下板不僅設(shè)有6只銷子，而且支架下板布有距離為25 mm的耐熱金屬支承線，線徑0.25 mm(見圖5)，該種支架在特定情況下使用。安裝后的試樣底面應(yīng)在燃燒箱底板之上178 mm。試樣支架前端距燃燒箱的內(nèi)表面距離應(yīng)為22 mm，試驗(yàn)支架兩縱外側(cè)離燃燒箱內(nèi)表面距離為50mm(見圖2和圖4)。2.2.2.3 燃?xì)鉄?燃?xì)鉄羰窃囼?yàn)用火源，燃?xì)鉄魢娮靸?nèi)徑為9.5 mm，其閥門結(jié)構(gòu)應(yīng)易于控制火焰高度，并易于調(diào)整火焰高度。當(dāng)燃?xì)鉄糁糜谌紵鋬?nèi)時，其噴嘴口部中心處于試樣自由端中心以下19 mm處(見圖2)。2.2.2.4 燃?xì)?為保證試驗(yàn)結(jié)果的可比性，供給燃?xì)鉄粼囼?yàn)用可燃性氣體最好使用液化氣，也可采用燃

12、燒后熱值約為35 MJ/m338 MJ/m3的其他可燃?xì)怏w，例如天然氣、城市煤氣等。 當(dāng)進(jìn)行仲裁試驗(yàn)時，推薦使用液化氣。2.2.2.5 金屬梳 金屬梳的長度至少為110 mm，每25 mm內(nèi)有78個光滑圓齒。2.2.2.6 秒表 測量時間所用秒表準(zhǔn)確度不低于0.5 s。2.2.2.7 溫度計(jì)溫度計(jì)量程應(yīng)為150以上，準(zhǔn)確度為1。2.2.2.8 鋼板尺 鋼板尺量程400 mm 以上，準(zhǔn)確度1 mm。2.2.2.9 通風(fēng)櫥 燃燒箱應(yīng)放在通風(fēng)櫥中，通風(fēng)櫥內(nèi)部容積為燃燒箱體積的20倍110倍，而且通風(fēng)櫥的長、寬、高的任一尺寸不得超過另外兩尺寸中任一尺寸的2.5倍。 在燃燒箱最終確定位置的前后各100

13、mm處測量空氣流過通風(fēng)櫥的垂直速度，該速度應(yīng)在0.10 m/s0.30 m/s之間。2.2.3試樣處理 2.2.3.1 形狀和尺寸標(biāo)準(zhǔn)試樣形狀和尺寸見圖6。試樣的厚度為零件厚度，但不超過13 mm。以不同種類材料進(jìn)行燃燒性能比較時，試樣必須具有相同尺寸(長、寬、厚)。通常取樣時必須使試樣沿全長有相同的橫截面。 當(dāng)零件的形狀和尺寸不足以制成規(guī)定尺寸的標(biāo)準(zhǔn)試樣時，則應(yīng)保證下列最小尺寸試樣，但要記錄： a) 如果零件寬度介于3 mm60 mm，長度應(yīng)至少為356 mm。在這種情況下試樣要盡量做成接近零件的寬度。 b) 如果零件寬度大于60 mm，長度應(yīng)至少為138 mm。此時，可能的燃燒距離相當(dāng)于從

14、第一標(biāo)線到火焰熄滅時的距離或從第一條標(biāo)線開始至試樣末端的距離。 c) 如果零件寬度介于3 mm60 mm，且長度小于356 mm或零件寬度大于60 mm，長度小于138mm，則不能按本標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)；寬度小于3 mm的試樣也不能按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)。 2.2.3.2 取樣 應(yīng)從被試零件上取下至少5塊試樣。如果沿不同方向有不同燃燒速度的材料，則應(yīng)在不同方向截取試樣，并且要將5塊(或更多)試樣在燃燒箱中分別試驗(yàn)。取樣方法如下： a) 當(dāng)材料按整幅寬度供應(yīng)時，應(yīng)截取包含全寬并且長度至少為500 mm的樣品，并將距邊緣100 mm的材料切掉，然后在其余部分上彼此等距、均勻取樣。 b) 若零件的形狀和尺寸符合取樣

15、要求，試樣應(yīng)從零件上截取。 c) 若零件的形狀和尺寸不符合取樣要求，又必須按本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，可用同材料同工藝制作結(jié)構(gòu)與零件一致的標(biāo)準(zhǔn)試樣(356mm×l00mm)，厚度取零件的最小厚度且不得超過13mm進(jìn)行試驗(yàn)。此試驗(yàn)結(jié)果不能用于鑒定、認(rèn)證等情況，且必須在試驗(yàn)報告中注明制樣情況。 d) 若零件的厚度大于13 mm，應(yīng)用機(jī)械方法從非暴露面切削，使包括暴露面在內(nèi)的試樣厚度為13 mm。 e) 若零件厚度不均勻一致，應(yīng)用機(jī)械方法從非暴露面切削，使零件厚度統(tǒng)一為最小部分厚度。 f) 若零件彎曲無法制得平整試樣時，應(yīng)盡可能取平整部分，且試樣拱高不超過13 mm；若試樣拱高超過13 mm，則需用

16、同材料同工藝制作結(jié)構(gòu)與零件一致的標(biāo)準(zhǔn)試樣(356 mm×l00 mm)，厚度取零件的最小厚度且不得超過13 mm進(jìn)行試驗(yàn)。 g) 層積復(fù)合材料應(yīng)視為單一材料進(jìn)行試驗(yàn)，取樣方法同上。h) 若材料是由若干層疊合而成，但又不屬于層積復(fù)合材料，則應(yīng)由暴露面起13 mm厚之內(nèi)所有各層單一材料分別取樣進(jìn)行試驗(yàn)，取樣示例見圖7。如圖7所示，材料A與材料B之間分界面未粘接，材料A單獨(dú)進(jìn)行試驗(yàn)。材料B在厚度13mm以內(nèi)，且與材料C緊密結(jié)合，所以材料B、C應(yīng)作為層積復(fù)合材料，切取13 mm進(jìn)行試驗(yàn)。 2.2.3.3 預(yù)處理 試驗(yàn)前試樣應(yīng)在溫度23±2和相對濕度4555的標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下狀態(tài)調(diào)節(jié)至少2

17、4 h，但不超過168 h。2.2.4 試驗(yàn)步驟2.2.4.1將預(yù)處理過的試樣取出，把表面起毛或簇絨的試樣平放在平整的臺面上，用符合規(guī)定的金屬梳在起毛面上沿絨毛相反方向梳兩次。2.2.4.2在燃?xì)鉄舻目諝膺M(jìn)口關(guān)閉狀態(tài)下點(diǎn)燃燃?xì)鉄?，將火焰按火焰高度?biāo)志板調(diào)整，使火焰高度為38mm。在開始第一次試驗(yàn)前，火焰應(yīng)在此狀態(tài)下至少穩(wěn)定地燃燒1 min，然后熄滅。2.2.4.3將試樣暴露面朝下裝入試樣支架。安裝試樣使其兩邊和一端被U形支架夾住，自由端與U形支架開口對齊。當(dāng)試樣寬度不足，U形支架不能夾住試樣，或試樣自由端柔軟和易彎曲會造成不穩(wěn)定燃燒時，才將試樣放在帶耐熱金屬線的試樣支架上進(jìn)行燃燒試驗(yàn)。2.2.

18、4.4將試樣支架推進(jìn)燃燒箱，試樣放在燃燒箱中央，置于水平位置。在燃?xì)鉄艨諝膺M(jìn)口關(guān)閉狀態(tài)下點(diǎn)燃燃?xì)鉄簦⑹够鹧娓叨葹?8mm，使試樣自由端處于火焰中引燃15 s，然后熄掉火焰(關(guān)閉燃?xì)鉄糸y門)。2.2.4.5火焰從試樣自由端起向前燃燒，在傳播火焰根部通過第一標(biāo)線的瞬間開始計(jì)時。注意觀察燃燒較快一面的火焰?zhèn)鞑デ闆r，計(jì)時以火焰?zhèn)鞑ポ^快的一面為準(zhǔn)。2.2.4.6當(dāng)火焰達(dá)到第二標(biāo)線或者火焰達(dá)到第二標(biāo)線前熄滅時，同時停止計(jì)時，計(jì)時也以火焰?zhèn)鞑ポ^快的一面為準(zhǔn)。若火焰在達(dá)到第二標(biāo)線之前熄滅，則測量從第一標(biāo)線起到火焰熄滅時的燃燒距離。燃燒距離是指試樣表面或內(nèi)部已經(jīng)燒損部分的長度。2.2.4.7如果試樣的非暴露面

19、經(jīng)過切割，則應(yīng)以暴露面的火焰?zhèn)鞑ニ俣葹闇?zhǔn)進(jìn)行計(jì)時。2.2.4.8燃燒速度的要求不適用于切割試樣所形成的表面。2.2.4.9如果從計(jì)時開始，試樣長時間緩慢燃燒，則可以在試驗(yàn)計(jì)時20 min時中止試驗(yàn)，并記錄燃燒時間及燃燒距離。2.2.4.10當(dāng)進(jìn)行一系列試驗(yàn)或重復(fù)試驗(yàn)時，下一次試驗(yàn)前燃燒箱內(nèi)和試樣支架最高溫度不應(yīng)超過30。2.2.5 結(jié)果處理 計(jì)算燃燒速度()按下式計(jì)算： 式中： V燃燒速度，單位為毫米每分鐘(mm/min)； L燃燒距離，單位為毫米(mm)； T燃燒距離L所用的時間，單位為秒(s)。 燃燒速度以所測5塊或更多樣品的燃燒速度最大值為試驗(yàn)結(jié)果。 2.3評價指標(biāo)GB 8410-200

20、6 中規(guī)定了汽車內(nèi)飾材料燃燒特性的試驗(yàn)方法和評價指標(biāo)。其合格的標(biāo)志為:不燃燒、可以燃燒但燃燒速度不大于100mm/ min、火焰在60s 內(nèi)自行熄滅且燃燒距離不大于50mm。從保證乘員安全的角度來講,不燃燒當(dāng)然是最好,而燃燒速度能夠靠材料本身保證在一定的范圍之內(nèi),也可以為乘員提供一定的生存時間和逃生的時間。在實(shí)際的試驗(yàn)操作過程中,是以在規(guī)定時間內(nèi)不能引燃或在第一個標(biāo)志柱之前自行熄滅的視為不燃燒。第三章 結(jié)論與展望3.1 結(jié)論汽車內(nèi)飾材料燃燒測試標(biāo)準(zhǔn)是確保汽車安全的重要因素之一，我們要不斷規(guī)范和完善汽車內(nèi)飾材料燃燒測試標(biāo)準(zhǔn)。GB8410-2006是我國唯一的汽車內(nèi)飾材料燃燒測試強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，構(gòu)建起了一個有效的內(nèi)飾材料測試體系，為汽車行業(yè)的良性發(fā)展做出了較大貢獻(xiàn)。但我國的內(nèi)飾材料燃燒測試標(biāo)準(zhǔn)GB8410僅要求對材料的水平燃燒性能進(jìn)行測試，不考慮內(nèi)飾件的安裝位置、布