□ 本刊記者 張鵬/文
“不僅通過了中國合格評定國家認(rèn)可委員會(CNAS)認(rèn)可,而且是目前國內(nèi)惟一同時(shí)獲得美國消費(fèi)品安全委員會(CPSC)和英國車輛管理局(VCA)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室……”在業(yè)界,明門車用兒童安全座椅測試實(shí)驗(yàn)室可謂一枝獨(dú)秀、聲名顯赫。前不久,記者來到這里,體驗(yàn)了兒童安全座椅碰撞試驗(yàn)的震撼場景,以及一關(guān)關(guān)嚴(yán)格的檢測考驗(yàn)。
車輪碾壓著軌道,發(fā)出陣陣摩擦聲響。檢測臺車在明顯加速,風(fēng)馳電掣般沖了過來,“嘭”的一聲,載著座椅上的小人,檢測臺車正面撞上軌道末端的障礙物……發(fā)生在明門(中國)幼童用品有限公司實(shí)驗(yàn)室的這一幕,會讓每一位汽車駕駛?cè)硕际艿秸鸷场?/p>
“車輛在受到突然撞擊時(shí),沖擊力非常大,雖然懷中的寶寶還不到10公斤,但在發(fā)生意外時(shí),抱著他的大人根本沒有時(shí)間抱緊他,即使抱緊了,寶寶也會隨著巨大的沖擊力甩出去。所以,爸爸媽媽們?yōu)閷殞氿B(yǎng)成使用安全座椅的習(xí)慣至關(guān)重要。而我們實(shí)驗(yàn)室的職責(zé)就是,確保檢測合格的安全座椅能真正保護(hù)孩子的乘車安全,把一切隱患降到最低?!泵鏖T公司執(zhí)行副總經(jīng)理、兒童安全乘車工作推進(jìn)辦公室“公益導(dǎo)師”蔡美昭女士一邊向記者介紹情況,一邊把記者領(lǐng)進(jìn)一間間忙碌而有序的實(shí)驗(yàn)室。
Baby和兄弟姐妹的“替身”生涯
她叫Baby,3歲,體重15公斤,坐高572毫米。小姑娘胸腔是鋼制的,肩胛骨是鋁制的,盆骨是塑料的,身上還帶有各式各樣的傳感器。在明門實(shí)驗(yàn)室的一個(gè)房間里,Baby和她的許多兄弟姐妹一排排整整齊齊地坐在一起。最小的是剛出生的妹妹,最大的是10歲的哥哥,一個(gè)個(gè)生動逼真、萌態(tài)可掬,很是討人喜歡。
當(dāng)然,他們不是外星人,他們是模擬人,又稱標(biāo)準(zhǔn)假人或人體物理模型,在兒童安全座椅碰撞測試中扮演著不可替代的角色。一款座椅是不是安全,標(biāo)準(zhǔn)大部分取決于對兒童的保護(hù)是否到位。但在碰撞測試中,肯定不能用真人,所以Baby們就成了真兒童的“替身”,被綁在座椅上,去接受來自各個(gè)方向的撞擊。
“所謂碰撞試驗(yàn),就是把小假人按照要求放在座椅上,然后車輛以每小時(shí)50公里的時(shí)速在測試軌道上運(yùn)行,在發(fā)生正面、側(cè)面碰撞,或者被追尾時(shí),依據(jù)兒童安全座椅的受力及損壞情況、假人的受傷害程度,判斷一款兒童座椅的質(zhì)量高低?!泵鏖T公司副總經(jīng)理宋志釗先生告訴記者。
鑒于Baby們在撞擊試驗(yàn)中所起的作用,選擇合適的小假人就變得非常重要。當(dāng)然不是隨便用點(diǎn)什么材料組成個(gè)人形就能勝任這項(xiàng)任務(wù)。那么,這些小假人來自哪里?記者在電腦監(jiān)視器中看到:小假人在受到撞擊時(shí),身體會像真人一樣做出反應(yīng),內(nèi)部放了什么裝置才能如實(shí)模擬出孩子在受到撞擊時(shí)的動作?
對此,宋志釗先生給出了專業(yè)的答案:“假人骨骼和表面的材質(zhì)、重量、尺寸在國標(biāo)27887中都有嚴(yán)格的規(guī)定。明門實(shí)驗(yàn)室選用的是FirstTechnology SafetySystems(現(xiàn)Humanetics)公司的假人系列,這家公司是目前車用碰撞假人的權(quán)威供應(yīng)商。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,假人分為新生兒、9個(gè)月、3歲、6歲、10歲幾種,骨骼由金屬和聚酯制成,軀干上覆蓋著發(fā)泡聚氨酯。假人各部分質(zhì)量和尺寸都是按照人體測量學(xué)中第五十百分位的尺寸和重量確定的?!边@就是說,小假人的身高體重和身材適中的真人是一樣的,而且不僅具有和真人一樣的外形和內(nèi)臟,還有復(fù)雜的脊椎、肋骨和合成肌肉。
小假人身上的各個(gè)部位都安裝著傳感器,記錄在碰撞瞬間假人的受力情況。而假人內(nèi)部安裝的傳感器,需要更精確一級的傳感器來進(jìn)行標(biāo)定。在明門實(shí)驗(yàn)室的碰撞測試中,檢測人員在小假人胸腔內(nèi)部安裝的是加速度傳感器?!斑@些高精準(zhǔn)傳感器,可以以每秒10k的速度刷新數(shù)據(jù),可以確保碰撞數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。”對于明門使用的傳感器,蔡美昭女士和宋志釗先生都相當(dāng)引以為豪。此外,假人還要模仿人體關(guān)節(jié)的自由度,每個(gè)關(guān)節(jié)都要調(diào)整到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的阻力,便于模仿碰撞過程中肢體的活動狀態(tài)。
在明門實(shí)驗(yàn)室里,像這樣的小假人一共有3種:美國標(biāo)準(zhǔn)假人、歐洲標(biāo)準(zhǔn)P系列假人和歐洲標(biāo)準(zhǔn)Q系列假人,他們顏色雖然不同,但是都十分可愛。這些價(jià)值不菲的Baby,在接受來自各方的碰撞中經(jīng)常慘遭缺胳膊斷腿、皮開肉綻之痛。而在被抬離“車禍”現(xiàn)場,等待“診斷報(bào)告”出爐后,Baby或是其任何一位兄弟姐妹,在接受專業(yè)評估后,還會重返工作崗位,等待下一次的粉身碎骨!
一項(xiàng)都不能少的前期準(zhǔn)備
明門碰撞實(shí)驗(yàn)室測試軌道總長為30米。在測試軌道的末端,有一塊重達(dá)1.5噸的撞擊鋼板。鋼板上,可安裝各式各樣可變形的物件,或安裝一座測量撞擊力道的感應(yīng)墻。利用撞擊鋼板本身可以進(jìn)行車輛的正面撞擊及車上組成部件比如兒童座椅的撞擊測試。
記者走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室時(shí),測試工程師正在做各種前期檢測調(diào)整工作,他們即將對一個(gè)紅色安全座椅進(jìn)行正面碰撞測試?!拔覀兊膬和踩闻鲎苍囼?yàn)是嚴(yán)格按照《機(jī)動車兒童乘員用約束系統(tǒng)》(GB27887-2011)進(jìn)行的,這是中國第一部關(guān)于機(jī)動車兒童座椅約束裝置的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn),參照的技術(shù)法規(guī)是歐洲的ECER44?!辈堂勒雅拷榻B道。
由于兒童座椅碰撞試驗(yàn)是一種破壞性試驗(yàn),成本高,過程不可逆轉(zhuǎn),所以準(zhǔn)備工作必須十分精心,其過程也較為復(fù)雜,看起來幾十秒鐘的實(shí)驗(yàn)過程,要準(zhǔn)備30分鐘左右。加上每個(gè)座椅都要進(jìn)行進(jìn)行正碰、側(cè)碰和追尾碰撞,一款安全座椅的檢測費(fèi)用還是比較大的。
測試工程師小王在調(diào)整座椅的頭靠高度。他告訴記者,座椅的頭靠高度主要影響孩子的頭頸部受力,兒童頭部的重量幾乎占他體重的1/4,加上兒童頸椎周圍部位起支撐作用的肌肉結(jié)構(gòu)尚未發(fā)育完全,無法承受正向碰撞的巨大沖擊力。在車速起來的時(shí)候,看似不大的撞擊也可對兒童的頸部帶來嚴(yán)重甚至致命的傷害。
“事實(shí)證明,在時(shí)速50公里下發(fā)生的撞擊,人體各個(gè)部位就要受到至少相當(dāng)于正常體重30倍的力道。也就是說,如果兒童頭部重2千克,那么就要突然承受60千克的推力。而高度適中的頭靠在突發(fā)撞擊到來之際,能夠起到緩解力道的作用?!毙⊥踹叢僮鬟吔忉?。
緊接著,另一位測試工程師開始檢測座椅安全帶的張力。
“為了確保受力均勻,座椅的腰帶和肩帶都要做張力檢測。在孩子乘車時(shí),即便是對照說明書,給孩子正確綁上安全帶,但如果腰帶或肩帶張力不均勻,也會導(dǎo)致安全帶受力不均,最終事故發(fā)生時(shí)會對人體某個(gè)部位造成較大的傷害。”他一邊說著,一邊熟練地將座椅安全帶穿過安全帶張力傳感器的支架,傳感器可以精確計(jì)算出安全帶承受的拉伸負(fù)荷力度。
“腰帶較緊,則腹部受力較大,可能會導(dǎo)致內(nèi)臟受損。肩帶較緊,則原本肩部需要承受的力道會轉(zhuǎn)移到身體其他的部位。”原來,這安全帶也不是綁上即可,松緊適中也是很重要的。
關(guān)于座椅安全帶的使用學(xué)問還不止于此。對于年齡較小的寶寶,要檢查內(nèi)置安全帶上部與寶寶肩膀高度是否一致;對于年齡較大的寶寶,要檢查安全帶是否繞過寶寶的肩部或髖部,汽車安全帶應(yīng)位于寶寶的肩部,而不應(yīng)該勒住寶寶的頸部或在臀部等較低的地方。
另一邊,一名工程師正在給Lucky——1名22公斤重的6歲假人安裝機(jī)關(guān)。測試工程師撩開他的上衣,按動他腹部的按鈕,Lucky的小肚肚便被打開了,肚肚中有已經(jīng)放置好的傳感器。測試工程師居然又在她肚子里放了一個(gè)泥塊,然后又將Lucky的肚子合上了。
沒錯(cuò),確實(shí)是泥塊。這個(gè)被放在Lucky肚子里的泥塊,是用來模擬受沖擊時(shí)兒童腹部受傷情況的。測試后,小假人肚子里的泥塊不可有明顯被穿透或者裂開的跡象,否則,就代表孩子腹部受到了巨大的沖擊力。
兩名工程師抬起Lucky,將他放在檢測臺車的紅色座椅中,并用座椅的安全帶固定好。工程師們緊張而忙碌地做著實(shí)驗(yàn)前最后的準(zhǔn)備工作:鏈接軌道旁的屏幕,上面將顯示實(shí)驗(yàn)中的各項(xiàng)運(yùn)行數(shù)據(jù);調(diào)節(jié)緩沖設(shè)施,盡量使在碰撞中產(chǎn)生的力度更標(biāo)準(zhǔn)科學(xué)。
在工程師們做完一切參數(shù)調(diào)整之后,倒計(jì)時(shí)響起。負(fù)責(zé)具體操作的工程師一摁按鈕,就看見檢測臺車從軌道的另一端駛來,并在牽引下很快加速到每小時(shí)50公里,向著軌道末端的障礙物沖過去……
內(nèi)傷外傷都不能落的撞后診斷
一聲轟響,測試臺車安全座椅上的Lucky,重重地撞在灰色鋼板的緩沖柱上,也就是彈指之間,這次碰撞已經(jīng)完成。
為了保證安全,包括實(shí)驗(yàn)人員在內(nèi)的所有人,都在碰撞前退進(jìn)監(jiān)控室,透過長長的玻璃,可以看到整個(gè)碰撞過程。同時(shí),高速攝影和照相設(shè)備也為這次碰撞留下了高清的精彩鏡頭,并直接上傳到電腦顯示器直觀展示碰撞經(jīng)過。
記者從顯示器上看到,在碰撞的一瞬間,Lucky的頭和脖子被用力地向前撕扯,然后又迅速歸位。而通過慢鏡頭的回放,Lucky的整個(gè)身體包括四肢,在碰撞瞬間從張開到收回的全部反應(yīng)過程,都呈現(xiàn)得一清二楚。
檢測工程師們已迅速回到“車禍”現(xiàn)場。他們在仔細(xì)查看Lucky及座椅的外觀狀況,拍照后,小心翼翼地將Lucky抱出,放上“擔(dān)架”。Lucky將被送往實(shí)驗(yàn)室接受詳細(xì)的檢查診斷。
“我們模擬的是汽車正面碰撞的情形?!辈堂勒雅拷榻B,“這個(gè)實(shí)驗(yàn)大概相當(dāng)于在高速公路上,汽車在100公里的時(shí)速下突然急剎車,這會相當(dāng)于孩子自身體重幾十倍的慣性力。在實(shí)際行車中,如果急剎車,司機(jī)基本都會有一定的緩沖時(shí)間,而這實(shí)驗(yàn)中測試臺車是高速直接停止。如果Lucky在接受了如此猛烈的沖擊力后安然無恙,那就說明剛剛測試的這款兒童座椅是合格的?!?/p>
Lucky到底傷情如何呢?測試工程師會通過里里外外的檢查、檢測,并通過精確的數(shù)據(jù)分析,給出診斷結(jié)果。而監(jiān)控電腦顯示器記錄的撞擊過程中的所有細(xì)節(jié)和數(shù)據(jù),包括車行速度、車行加速度、座椅的受力情況、Lucky的反應(yīng)過程等,都可以幫助工程師進(jìn)行診斷。
這次Lucky傷得并不重,身上沒有明顯的“傷口”。工程師對其頭部、腰部、關(guān)節(jié)、四肢一一進(jìn)行了認(rèn)真檢查,尤其對關(guān)節(jié)有沒有松脫、頭部是否發(fā)生位移,更是沒有絲毫馬虎。
其中另一個(gè)工程師盯著監(jiān)控電腦屏幕,仔細(xì)查看Lucky被撞時(shí)在高速鏡頭下的分解慢動作,他提到一個(gè)很關(guān)鍵數(shù)據(jù)——假人胸部合成加速度3ms累積值?!癿s”是毫秒的英文簡稱?!斑@個(gè)數(shù)值指的是,受到碰撞時(shí)假人胸部在3毫秒內(nèi)的加速度峰值。別看名稱很復(fù)雜,但說來也簡單,碰撞時(shí),假人在慣性作用下會向前向上移動,國標(biāo)27887明確規(guī)定,假人的胸部合成加速度不得超過55G,向上移動的加速度不得超過30G,如果數(shù)值超過這一數(shù)值,孩子的胸腔就將受到巨大傷害,孩子?jì)扇醯纳眢w就有可能承受不了?!睆?fù)雜的術(shù)語,在工程師的解釋下,變得淺顯易懂。
除了胸腔,孩子的頭部當(dāng)然也是要備受保護(hù)的。對此,工程師要看的是Lucky的頭部位移量——判斷兒童安全座椅合格與否的另一項(xiàng)重要指標(biāo)?!癓ucky的頭部位移量沒有超過550毫米的紅線框,說明在安全位移范圍內(nèi)。這一限值也是國標(biāo)27887明確規(guī)定的,因?yàn)楹⒆宇^部脆弱,位移量過大,超出這一限值,孩子頭部就會撞到前排汽車座椅而發(fā)生危險(xiǎn)。”工程師指著電腦屏幕上Lucky定格慢動作圖片解釋,圖片上紅色線框的標(biāo)記很顯眼。
作為孩子的替身,擁有高科技含量的小假人是“車禍”后理所當(dāng)然的重點(diǎn)關(guān)注對象,可不要忘了,這次碰撞試驗(yàn)的真正主角——那款紅色的安全座椅。
記者再看到這款紅色座椅時(shí),它已被一名工程師拆解得七零八落。真是不看不知道,一看嚇一跳,原來一個(gè)座椅有這么多零件?!斑@里,如果裂開,或者關(guān)鍵部件出現(xiàn)斷裂或大的損傷,突發(fā)車禍時(shí)孩子就有可能受傷,那座椅就是不合格的?!惫こ處熞贿叢榭床鹣聛淼淖伪嘲?,一邊介紹著相關(guān)情況。
千萬別以為檢測到此結(jié)束。這個(gè)被拆解的紅色座椅,后面還有更嚴(yán)格的重重考驗(yàn)等著它。
揪出隱形殺手的化學(xué)檢測
一臺臺記者叫不上名字的昂貴儀器、一排排裝著各種試劑的瓶瓶罐罐,還有在儀器或電腦前忙碌的檢測人員……這是一間化學(xué)檢測實(shí)驗(yàn)室。一些從紅色座椅上取下來的織物、塑料片、金屬、貼標(biāo)、涂層等樣品,被送到這里,接受各項(xiàng)化學(xué)檢測。
安全座椅也要進(jìn)行化學(xué)檢測?沒錯(cuò),大家現(xiàn)在越來越重視空氣質(zhì)量,誰也不愿意孩子坐在座椅上被毒氣包圍著,所以必須警惕劣質(zhì)兒童座椅在車內(nèi)釋放有毒有害氣體,成為我們健康的“隱形殺手”。這間實(shí)驗(yàn)室檢測人員的任務(wù),就是通過科學(xué)、精準(zhǔn)的檢測,讓隱藏在兒童安全座椅內(nèi)的“隱形殺手”全部現(xiàn)出原形。
在這里,記者聽到了一個(gè)陌生的名詞——多溴聯(lián)苯醚。大多數(shù)人對這個(gè)名字并不熟悉,但提起和它一個(gè)家族的六六六、DDT,大家并不陌生。據(jù)介紹,因?yàn)檫@種物質(zhì)具有很好防止著火的作用,時(shí)常被作為阻燃劑混入其他物質(zhì),加入兒童安全座椅面層布料、安全帶、軟墊等材料中。
然而,孩子的健康比阻燃更重要。
“阻燃劑多溴聯(lián)苯醚對人體有極大的危害。汽車車廂小而封閉,紫外線的照射和內(nèi)部溫度的上升,都會加劇多溴聯(lián)苯醚的分解,分解出的有毒有害物質(zhì)漂浮在車內(nèi)空氣中,對神經(jīng)和生殖系統(tǒng)都有危害,與過敏反應(yīng)、先天畸形、學(xué)習(xí)遲緩、肝中毒和癌癥有著密切的聯(lián)系。而兒童,又是極易敏感人群,受到的傷害比成人更明顯?!睓z測人員介紹得很仔細(xì)。
能夠測出多溴聯(lián)苯醚含量的儀器是個(gè)擺放在桌子上的“大家伙”——?dú)庀嗌V質(zhì)譜聯(lián)用儀(GCMS)。剪成碎片的樣品經(jīng)過試劑提取后被放在樣品盤中,檢測人員將使用GCMS弄清這些樣品的“底細(xì)”,而將整臺樣品檢測完畢,結(jié)果出來最少也需要5天時(shí)間。
“阻燃劑多溴聯(lián)苯醚是一類全球性的有機(jī)污染物,有209種同系物,毒性很大。即便是今天可以使用的阻燃劑,幾年后可能又會發(fā)現(xiàn)對人體有害,甚至致癌。這些化學(xué)品,能少用在幼兒用品上,最好少用,風(fēng)險(xiǎn)太大了!”蔡美昭女士呼吁所有的安全座椅生產(chǎn)企業(yè)停止使用影響人體健康的阻燃劑。
其實(shí),最好不用的不僅是阻燃劑。目前,國家法規(guī)對汽車車廂內(nèi)空氣質(zhì)量的要求越來越嚴(yán)格,兒童安全座椅禁用化學(xué)物質(zhì)也越來越多。重金屬、有機(jī)錫、甲醛、塑化劑等在兒童安全座椅的生產(chǎn)中,都有嚴(yán)格的使用限量。而很多有害物質(zhì),都是隱藏在座椅的紡織材料中,因此座椅紡織物的檢測也格外重要。
一臺電腦的屏幕上,顯示的是放大到50倍的織物表面。小小的、平滑的布片,經(jīng)放大后,變得溝溝壑壑、涇渭分明,完全看不出放大前的樣子。這是在對樣品做密度檢測。而檢測有害物質(zhì),靠放大顯然是不行的,需要的還是精密儀器的檢測。
檢測人員向記者展示了兩款有害物質(zhì)含量超標(biāo)的座椅織物樣品。紅色布片有機(jī)錫化合物超標(biāo),這項(xiàng)指標(biāo)超標(biāo)有可能造成機(jī)體一系列肝膽系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)損害。黃色布片甲醛超標(biāo),甲醛超標(biāo)有可能導(dǎo)致嗅覺異常、刺激、過敏、肺功能異常、肝功能異常和免疫功能異常等,具有強(qiáng)烈的致癌和促癌作用。記者聞了聞這兩個(gè)布片,并沒有明顯異常的味道??梢?,不通過專業(yè)的檢測,是看不出這些涉毒座椅的本來面目的。
“幾個(gè)月大的寶寶喜歡咬東西,大人要避免孩子啃咬座椅表面,以免吞入有害物質(zhì)?!辈堂勒雅考?xì)心地提醒消費(fèi)者。
在明門實(shí)驗(yàn)室,一個(gè)合格的安全座椅需要經(jīng)受住的考驗(yàn),還不止以上這些,還有許多針對零部件的檢測項(xiàng)目,如檢測安全帶拉脫力、帶扣釋鎖力、帶扣疲勞、調(diào)整器疲勞等。據(jù)統(tǒng)計(jì),自從2004年建立運(yùn)營以來,明門實(shí)驗(yàn)室共計(jì)檢驗(yàn)了上萬臺兒童安全座椅,檢測過的零部件就更不計(jì)其數(shù)了。看到這一數(shù)據(jù),記者對明門實(shí)驗(yàn)室在國家質(zhì)檢總局組織的實(shí)驗(yàn)室檢比對活動中取得滿意結(jié)果就絲毫不感到奇怪了。
一天的耳聞目睹讓記者真正感受到,要判斷一個(gè)兒童安全座椅質(zhì)量是否過關(guān),的確是一件復(fù)雜而專業(yè)的事情。而作為生產(chǎn)商,不但具備生產(chǎn)能力,還具有如此高水準(zhǔn)的產(chǎn)品檢測能力,實(shí)在難能可貴。作為父母,為了寶寶的乘車安全,有什么理由不選擇一款經(jīng)過嚴(yán)格檢測的安全座椅呢?
《消費(fèi)指南》2016年1月刊