水平燃燒試驗機在汽車行業的應用案例

一、核心標準與技術要求

1. FMVSS 302（美國）

• 要求：燃燒速度≤102 mm/min，無滴落物引燃脫脂棉。

• 應用：特斯拉 Model S 曾因地毯阻燃劑不達標被召回，凸顯該標準的強制效力。

2. GB 8410（中國）

• 要求：燃燒速度≤100 mm/min，試樣尺寸 356×100×3.0mm，火焰高度 38mm，點火時間 15s。

• 案例：一汽 - 大眾、上海大眾等車企采用長春和時利 H1013 水平燃燒試驗機進行內飾材料測試。

3. ISO 3795（國際）

• 要求：燃燒速度≤100 mm/min，適用于車輛、船舶內飾材料。

• 案例：沃爾沃通過 ISO 3795 標準測試，評估座椅表皮、儀表板等組件的燃燒特性。

二、典型應用案例

1. 整車廠的合規性驗證

• 一汽 - 大眾：采用長春和時利 H1013 水平燃燒試驗機，對座椅面料、門內護板等材料進行 GB 8410 測試，確保材料燃燒速度≤100 mm/min。

• 特斯拉：因 Model S 地毯阻燃劑未通過 FMVSS 302 認證，導致 2022 年全球召回，推動其后續采用 3M、杜邦的輕量化聚丙烯復合材料（燃燒速度≤102 mm/min）。

• 沃爾沃：依據 ISO 3795 標準，使用水平燃燒試驗機測試座椅表皮、頂棚織物等材料，結合煙霧毒性分析（ASTM E662）和熱釋放速率測試（錐形量熱儀），構建全面的防火性能評估體系。

2. 內飾供應商的材料優化

• 上海延鋒：針對門內護板的復合結構（PVC+PU+PP），通過水平燃燒測試發現不同層間粘接緊密程度影響燃燒速度。優化工藝后，燃燒速度從 D-33.6 mm/min 降至 B 級（燃燒距離≤50mm）。

• 長春富維安道拓：在針織面料測試中發現，斜向 45° 切割的試樣燃燒速度達 C-72.4 mm/min，遠超縱向（B 級）和橫向（A-0 mm/min）。通過調整編織工藝，最終所有方向燃燒速度均≤50 mm/min。

• 3M 與杜邦：推出通過 FMVSS 302 認證的聚丙烯復合材料，在減重 15% 的同時實現 V-0 級阻燃，已應用于北美市場多款車型。

3. 特殊材料的研發測試

• 皮革復合海綿：某車型座椅材料通過添加膨脹型阻燃劑（APP/PER/MEL 三元體系），燃燒速度從 D-73.0 mm/min 降至 B 級，且煙霧毒性降低 70%。

• 新能源電池包絕緣材料：某電池供應商采用水平燃燒試驗機驗證材料燃燒速度≤102 mm/min，同時通過 FMVSS 302 的毒性氣體檢測（CO 濃度≤1500 ppm）。

三、關鍵設備與測試流程

1. 主流設備選型

• 長春和時利 H1013：符合 GB 8410 標準，支持 356×100×3.0mm 試樣，配備自動計時和火焰高度校準功能。

• LISUN ZRS-4H：支持 FMVSS 302 和 GB 8410，具備 4000Hz 高速數據記錄和自動報告生成功能，測試結果顯示 PVC 乙烯和聚酯織物符合安全標準，而聚氨酯泡沫燃燒長度較大。

• 江蘇費爾曼 PX06003：專為汽車內飾設計，采用分體式結構（燃燒箱與控制箱分離），配備純銅燃燒器和耐高溫觀測窗，已用于多家車企的批量檢測。

2. 標準化測試流程

1. 樣品預處理：在 23±2℃、50±5% RH 環境中放置 48h，消除濕度對燃燒性能的影響。

2. 參數設置：根據標準調整火焰高度（如 GB 8410 為 38mm）、施焰時間（15s）和燃燒箱負壓（防止煙霧外溢）。

3. 數據采集：通過高速攝像機（1000fps）記錄火焰蔓延軌跡，激光位移傳感器監測試樣形變，同步測量燃燒時間、燃燒長度及滴落物情況。

4. 結果判定：

• 合格：燃燒速度≤100 mm/min（GB 8410）或≤102 mm/min（FMVSS 302），且無滴落物引燃脫脂棉。

• 改進方向：若燃燒速度超標，需調整材料配方（如增加阻燃劑）或優化工藝（如增強層間粘接）。

四、行業趨勢與技術升級

1. 環保與高效測試

• 采用無鹵阻燃劑（如氫氧化鎂、膨脹石墨）替代鹵素化合物，降低燃燒毒性，同時滿足 REACH 法規要求。

• 微型燃燒量熱儀（僅需 1-10mg 樣品）與水平燃燒測試結合，快速評估材料熱釋放特性，縮短研發周期。

2. 智能化與自動化

• 設備集成 AI 算法，自動識別火焰前沿位置，減少人工判讀誤差。

• 云端數據管理系統支持多站點測試數據實時同步，便于車企進行供應鏈質量管控。

五、總結