自動車内装材燃焼試験機の試験原理と応用に関する研究

抽象
自動車内装材は、車内での火災の急速な延焼の主要な媒介物であり、その難燃性能は運転手と乗客の避難の安全性を直接左右する。 自動車内装材燃焼試験機 車両内部での開放炎シナリオをシミュレートし、炎の高さ、燃焼時間、サンプル配置角度という3つの主要変数を正確に制御し、材料の燃焼速度、炎の広がり長さ、自己消火性能などの主要指標、および溶融滴下による二次着火リスクを定量的に測定できます。 LISUN ZRS-4H 本論文では、自動車内装燃焼試験装置を研究対象とし、装置構造、試験原理、標準化された試験手順について詳述する。実際の試験データと組み合わせ、異なる内装材の燃焼特性を比較し、完成車製造、第三者試験、鉄道輸送分野における装置の応用価値を分析する。これにより、難燃性自動車内装材の研究開発および適合性試験のための技術的参考資料を提供する。

1はじめに
新エネルギー自動車産業の急速な拡大に伴い、車内のプラスチック、発泡スポンジ、布地、皮革などの内装材の消費量は増加の一途をたどっており、車両衝突やバッテリーの熱暴走による内装材の火災リスクが広く注目を集めている。中国の強制規格GB 8410-2006では、自動車内装材の燃焼速度は100mm/分を超えてはならないと明確に規定されており、量産されるすべての自動車内装部品は市場投入前に燃焼性試験に合格しなければならない。

従来の単純な燃焼装置は、不安定な火炎高さ、低いタイミング精度、および試験データへの周囲空気流の干渉といった問題があり、ISO 3795、FMVSS 302、ASTM D5132などの複数の国内および国際規格の同時試験要件を満たしていません。自動車内装材燃焼試験機（LISUN ZRS-4H一体型密閉燃焼室、二重校正式火炎制御システム、高精度タイミングモジュールを採用し、点火、火炎適用、タイミング、燃焼判定の全工程を自動的に完了します。環境干渉を排除し、様々な内装材の難燃性能試験を標準化して実施できるため、自動車安全検査の中核となる試験装置です。

2 機器の構造とコアパラメータ LISUN ZRS-4H 自動車内装材燃焼試験機
2.1 全体構造設計
ZRS-4H 自動車内装燃焼試験装置、すなわち自動車内装材料燃焼試験装置は、密閉型防風燃焼キャビネット、30°調整可能な試料固定具、プロパン混合バーナー、ガス流量校正システム、マルチチャンネルデジタルタイミングモジュール、温度監視ユニット、耐高温観察窓、および残渣収集タンクから構成される。燃焼キャビネットは1000×500×800mmの寸法で、断熱層と防風層が内蔵されており、側面には燃焼排ガスを排出するための配管を接続するための排煙インターフェースが設けられている。前面パネルには、炎の広がり、溶融滴下、および自己消火過程を完全に観察できるように、ロック可能な耐高温観察窓が設置されている。

コントロールパネルには、起動、ガス供給、点火、タイミング調整用のボタンが統合されています。3つの独立したデジタルディスプレイ画面には、それぞれ炎の適用時間、残炎時間、炎の温度がリアルタイムで表示されます。炎の高さは流量計と目盛によって二重校正され、20±2 mmに安定します。ノズルから20 mm上の炎の温度は820 ℃以上に安定して維持され、世界の主要な自動車内装燃焼性試験規格の熱強度要件を完全に満たします。

2.2 コア技術パラメータ
サンプルは、標準試験角度30°の金属製治具で固定されます。統一サンプル仕様は、厚さ≤13 mmの356±2 mm × 100±2 mmで、シートレザー、天井ファブリック、ドアパネルプラスチック、発泡フロアマットなど、ほとんどの内装材に対応しています。燃料には純度≥95%のプロパンガスが使用され、流量は0.1～1 L/minの範囲で調整可能です。燃焼制御時間は、標準火炎適用時間15秒で、0～999.9秒まで連続的に調整可能で、自動点火と自動火炎遮断に対応しています。1 mm精度の目盛付きスケールが装備されており、火炎伝播距離を記録するとともに、サンプルの300 mm下にある吸水性綿が溶融液滴によって着火したかどうかを同時に判定し、材料の二次火災伝播リスクを完全に再現します。

2.3 適用規格システム
この自動車内装材燃焼試験機は、国内および国際的な自動車内装材の難燃性に関する主要な規格、すなわち国内規格GB 8410-2006およびGB/T 27904-2011、国際規格FMVSS 302、ISO 3795およびASTM D5132、鉄道輸送規格BS 6853およびDIN 75200を網羅しています。乗用車、商用車、高速鉄道車両、特殊車両の試験ニーズに同時に対応できるだけでなく、CCC、TÜV、SGSなどの第三者認証機関の試験業務もサポートします。

3. 自動車内装材燃焼試験機の試験原理と標準試験手順
3.1 コアテストの原則
自動車内装材燃焼試験機は、車内における小さな開放炎の発火シナリオをシミュレートします。試料は30°の傾斜角に固定され、その自由端は一定の高さと温度のプロパン炎で15秒間燃焼されます。火源を取り除いた後、3つの主要な指標が連続的に記録されます。
・炎の広がり長さ：着火点から試料の端まで炎が広がる全長。
・自己消火時間：火源を取り除いた後、完全に消火するまでの燃焼継続時間。
・燃焼速度：V=60L/T（Lは燃焼距離（mm）、Tは総燃焼時間（秒））の式で計算され、単位はmm/分、国家規格の制限値は100mm/分です。

一方、溶融した液滴が底部の吸収綿に引火するかどうかを同時観測で確認する。引火が発生した場合は、二次火災の延焼リスクを評価するのに不適格と判断される。密閉された防風構造により外部の空気の流れを遮断し、安定した炎の形状を確保するとともに、タイミングモジュールは0.1秒の精度を実現し、手動によるタイミング誤差を排除して試験データの再現性と精度を保証する。

3.2 標準試験操作手順
・サンプル前処理：カットした標準サンプルを23℃±2℃、相対湿度45%～55%の環境に24時間置き、燃焼性能に対する温度と湿度の影響を排除します。
・機器の校正：プロパンボンベを接続し、流量計を調整して炎の高さを20±2mmに校正し、バーナーを1分間予熱して、炎の温度が820℃以上で安定していることを確認します。
・試料の固定：試料を30°の金属製固定具に固定し、燃焼キャビネットに押し込んで密閉扉を閉じ、試料の下300mmの位置に吸収綿を収集タンク内に置きます。
・自動火炎照射試験：点火時間を15秒に設定し、装置を起動して自動点火を開始します。火炎が試料の自由端に接触すると、15秒後に自動的に消火します。装置は残炎時間と火炎伝播距離を同時に記録します。
・データ記録と判定：炎が完全に消えた後、燃焼距離と総燃焼時間を読み取り、燃焼率を計算し、溶融液滴の着火条件を記録し、関連規格と比較して合格レベルを判定します。

自動車内装材燃焼試験機 ZRS-4H

4 実際のテストデータに基づく LISUN ZRS-4H 自動車内装材燃焼試験機
自動車内装材燃焼試験機を用いて、主要な自動車内装材4種類を並行して試験し、各グループ5サンプルずつで平均値を算出した。試験環境は温度23℃、湿度50%、火炎照射時間15秒とした。試験データは表1に示す。
表1 さまざまな自動車内装材の燃焼性能試験結果（ZRS-4H テスター、GB 8410-2006 標準)

試験データから、難燃加工を施した皮革や布地は、燃焼距離が短く、自己消火速度が速く、二次発火の危険性がないため、国家規格の要件を満たしていることがわかります。一方、未加工のPPプラスチックやEVAフォームは燃焼距離が長く、溶融した液滴が吸水性の綿に引火する可能性が高く、重大な火災の危険性があります。自動車メーカーは、自動車内装材燃焼試験機を使用して、原材料をバッチごとにスクリーニングし、難燃剤の配合を最適化し、発生源から内部火災のリスクを低減することができます。

自動車内装材燃焼試験機の5つの産業応用シナリオ
5.1 完成車および内装部品の製造における品質検査
BYD、フォルクスワーゲン、テスラなどの自動車メーカーは LISUN ZRS-4H 自動車内装材燃焼試験機は、部品の受入検査、シート生地、計器盤表面材、エアコン用プラスチック製エアアウトレットなどの定期的な燃焼性試験を実施し、不合格の内装材が生産ラインに流入するのを防ぎます。内装材サプライヤーは、この装置を利用して難燃性コーティングや改質プラスチック配合を最適化し、発泡材への難燃剤添加比率を調整して製品の燃焼速度指標を安定させます。

5.2 第三者試験・認証機関
SGS、CQC、TÜVなどの試験機関は、この装置を使用して適合性試験報告書を発行し、GB 8410およびFMVSS 302規格に準拠した国内CCCおよび国際ECE、EPA車両認証を完了させ、内装製品の輸出に必要な適合データを提供します。1台の装置で複数の規格の並行試験をサポートし、試験効率を大幅に向上させます。

5.3 鉄道輸送および特殊車両の検査
高速鉄道や地下鉄の車内パネル、レクリエーション車両や新エネルギー特殊作戦車両の車内については、BS 6853およびDIN 75200規格に準拠した試験を実施し、バッテリーの熱暴走や密閉された車内環境下における車内パネルの難燃性能を評価し、鉄道輸送における厳格な防火仕様を満たしていることを確認します。

6まとめ
その 自動車内装材燃焼試験機 (LISUN ZRS-4Hこの装置は、高精度に制御可能な炎システム、密閉型防風構造、および完全自動のタイミング取得機能を利用して、自動車内装の開放炎燃焼シナリオを安定的にシミュレートし、燃焼速度、炎の広がり長さ、自己消火性能という3つの主要な難燃性指標を正確に測定します。従来の試験装置の、試験データの不安定性、複雑な操作、単一規格との互換性しかないといった欠点を克服しています。

実際の試験データにより、この装置は難燃加工された内装材と通常の内装材の燃焼の違いを明確に区別できることが証明され、すべての試験結果は国内外の車両安全基準に完全に準拠しています。完成車の製造、材料の研究開発、第三者試験、鉄道輸送などの分野に幅広く適用できます。新エネルギー車の安全性向上の傾向に逆行して、自動車内装材燃焼試験機は、 ZRS-4H 本装置は、内装材の難燃性能を評価するための不可欠なコア試験装置となり、車両火災の予防と運転者および乗客の生命保護のための信頼できる技術支援を提供する。