電動自行車回復反射裝置對標準符合性研究

1 前言

電動自行車回復反射裝置作為保障夜間車輛行駛安全的一個重要設備，在道路車輛上已經得到廣泛應用。2019年10月，國家市場監督管理總局與國家標準化管理委員會發布了GB/T 31887.2—2019《自行車 照明和回復反射裝置 第2部分：回復反射裝置》（以下簡稱“新版標準”）。新版標準代替了GB 31887—2015，對回復反射裝置的要求、試驗方法和檢驗規則進行了詳細的規定。其中，回復反射裝置的光學性能成為整車認證的強制性檢測項目。

2 電動自行車回復反射裝置性能檢測方法

回復反射裝置性能的好壞主要依賴于光度性能的優劣，而光度性能由 CIL（發光強度系數）值決定。CIL具體是指在一定的入射角（）、觀察角（）和旋轉角（）的條件下，反射光的發光強度與反射裝置照度比值。

在車輛行駛過程中，后（側）方車輛前照燈發出的光照射到前方車輛的后（側）回復反射裝置上，回復反射裝置反射回來的光沿著與入射光相鄰的方向返回，該反射光被駕駛員的眼睛接收，從而駕駛員能夠得到前方有車輛存在的信號，以便提前預防，避免車輛追尾或者相撞。如圖1所示，觀察角即為后車光源、前車回復反射裝置、后車駕駛員眼睛（受光器）三點組成的夾角。新版標準規定了觀察角=12′與1°30′。12′主要模擬道路上小型車的實際駕駛情況，小型車整體高度較低，駕駛員眼部與電動自行車回復反射裝置的高度差很小；1°30′主要針對路面上行駛的大型貨車或客車，貨車與電動自行車之間的高度差變得很大，所以需要增大觀察角的度數。入射角主要模擬行駛過程中車輛之間不同的相對位置，當前后車同向行駛時，可假設在一條直線上，入射角為0°，即新版標準要求的H=0、V=0位置；當車輛之間發生轉彎時，橫向位置發生變化，H產生角度，新版標準對普通反射裝置規定了±20°的變化范圍，對廣角反射裝置規定了±50°的變化范圍；當前方車輛爬坡或下坡時，V產生角度，新版標準對普通反射裝置與廣角反射裝置都規定了±10°的變化范圍。具體發光強度系數如表1、表2、表3所示。

表3 腳蹬反射裝置發光強度系數（CIL） 單位：mcd/lx

圖1 回復反射器發光強度測試示意圖

表1 普通反射裝置的光強系數（CIL） 單位：mcd/lx

表2 廣角反射裝置發光強度系數（CIL） 單位：mcd/lx

試驗時，檢測人員如圖2進行反射裝置測試設備的布置，將回復反射裝置固定在測角光度計支架上，測試距離30.48 m，入射光由一個色溫為2 856 K的標準A光源發出，水平入射到反射裝置表面上；調節A光源，使反射裝置表面的照度值等于10.76 lx，然后再利用探測器接收觀察角分別在0°12′和1°30′方向上的反射光的照度值（lx）。

圖2 反射裝置測試設備的布置

然后，檢測人員可以利用下述公式計算回復反射裝置的發光強度系數（CIL值）：

轉臺旋轉回復反射裝置，使光源從不同方向射向反射裝置表面，即改變入射角，測試計算不同入射角下的CIL值。

3 電動自行車回復反射裝置要求

新版標準主要檢測項目有結構、標記、耐溫測試、色度要求、光學要求、抗濕測試、抗燃油、抗潤滑油、沖擊試驗。試驗順序及對應樣品要求如下所述。

3.1 結構：檢驗樣品1#—6#，反射裝置和/或反射裝置托架應有明確的推薦裝配方式，以保證反射裝置能按照其設計要求定位，安裝在自行車上。

3.2 標記：檢驗樣品1#—6#，回復反射裝置應有永久性標記，（a）GB/T 31887本部分編號，即GB/T 31887.2，（b）制造商的名稱或商標，標記（a）應標在反射面的正面上，或（幾個）反射面中的一個面上。其字母的高度不小于1 mm。

3.3 耐溫試驗：對樣品1#—6#進行耐溫試驗，將反射裝置放置在溫度為50+℃的試驗箱中持續1 h。試驗后，目視檢查反射裝置，反射裝置不出現軟化、裂紋、變形、光澤變化等影響反射功能的可見缺陷。

3.4 色度要求：對樣品1#—6#進行色度檢驗，可采用目視或色度計。目視時，應將標準A光源照亮試件的顏色與合格反射裝置進行比較，或與一種亮度近似的自發光體進行比較。色度計應在＝0°20′和＝5°條件下進行檢測。

3.5 光學要求：在觀察角=0°12′、入射角為V=H=0的條件下，測定樣品1#—6#的發光強度系數須滿足表1、表2、表3的限值要求。然后再對樣品1#—2#分別在0°12′和1°30′觀察角下進行所有入射角的發光強度測定，發光強度系數須滿足表1、表2、表3的限值要求。

3.6 抗濕試驗：將樣品3#—4#先后浸沒在溫度分別為50±5℃、25±5℃的恒溫水槽中，試樣最高點浸沒在水面下20 mm處10 min，然后再翻轉180°，使反射面向下，背面浸沒在水面下20 mm處。試驗后，目視檢查水是否滲入反射裝置內，如果有水，則判為未通過本試驗。

3.7 抗燃油：將樣品3#—4#反射裝置的外表面浸沒在70%正庚烷與30%甲苯的混合溶液中，5 min后用抹布擦拭清潔表面。試驗后，目視檢查表面，表面不應有任何明顯變化。

3.8 抗潤滑油：用浸透凈化潤滑油的棉布輕輕擦拭樣品3#—4#反射裝置外表面，5 min后用抹布擦拭清潔表面。試驗后，目視檢查表面，表面不應有任何明顯變化。

3.9 復測色度及光度試驗：對樣品3#—4#依次進行抗濕試驗、抗燃油試驗、抗潤滑油試驗后，復測色度及光度試驗。色度采用目視方法，有異議時采用色度計檢測。光度試驗只在觀察角=0°12′、入射角為V=H=0的條件下，進行發光強度系數檢測。判斷其是否滿足表1、表2、表3的發光強度系數要求。

3.10 沖擊試驗：對樣品5#—6#進行沖擊試驗，將一粒直徑13 mm的拋光實心鋼球在高度為0.76 m處垂直落到反射裝置鏡面中心部位。試驗后，反射裝置的鏡面應無破裂。

3.11 復測色度及光度試驗：對樣品5#—6#進行沖擊試驗后，復測色度及光度試驗。色度采用目視方法，有異議時采用色度計檢測。光度試驗只在觀察角=0°12′、入射角為V=H=0的條件下，進行發光強度系數檢測。判斷其是否滿足表1、表2、表3的發光強度系數要求。

4 光學性能常見問題分析

目前，市面上電動自行車回復反射裝置不合格主要表現在反射裝置CIL值的測試上。試驗室對5款電動自行車后反射裝置與側反射裝置進行檢測，測試結果見表4、表5，全部不合格。數據中有＊代表不符合標準中限值要求。從表中可知，所測樣品在觀察角為0°12′、入射角（）不同的條件下， CIL測試值遠遠低于標準限值。回復反射裝置不合格主要有兩個原因：1. 反射功能的實現主要依靠精確的光學設計，根據標準要求進行合理的設計是關鍵，稍有偏差就能導致反射功能的缺失；2. 反射過程需要較高的平面度和光潔度。對產品生產工藝要求高，其中包括模具的精度以及注塑過程中的溫度、壓力等重要參數。模具必須定期進行保養維護，注塑過程中的溫度、壓力等因素都會使反射裝置本體的內應力不均勻，使反射能力下降。因此提高回復反射裝置質量首先要提高模具質量，同時選用可靠穩定的注塑設備和注塑工藝。

表4 電動自行車后反射裝置部分CIL測試結果（紅色）

表5 電動自行車側反射裝置部分CIL測試結果（黃色）

5 結束語

目前，我國電動自行車回復反射裝置的反射效果較差，電動自行車夜間快速行駛存在嚴重安全隱患。究其原因，部分企業為了贏得價格競爭，一味降低采購成本，會采用未經過光學設計的劣質反射裝置。要消除此類安全隱患，企業需要按照新版標準進行合理的光學設計，同時需要改進反射裝置生產及制造工藝。