国家机动车产品质量监督检验中心 朱春嵩 王佳怡 陈 戟
汽车转向系是用来保持或改变车辆行驶方向的机构,在车辆转向行驶时,保证各转向轮之间有协调的转角关系。在汽车刚刚诞生的初期,转向操纵系统仿照马车和自行车的转向方式,用一个操纵杆或手柄直接驱使前轮偏转,完成对车辆行进方向的控制。1817年,德国人斯潘杰(Len Ken Sperger)发明了转向梯形机构,并在英国获得了专利,之后被广泛应用于各类汽车中。
1857年,英国的达吉恩蒸汽汽车(Dud-geon Steamer)是首次采用方向盘的机动车辆。1890年戴姆勒·帕利生(Daimler Paririan)研发并制成了转向柱与方向盘倾斜的第一辆汽车,成为现代汽车转向系的雏形。
近年来,现代汽车工业的发展和不断进步,高速公路和高架公路随之涌现,同向并行车辆的增多,行驶速度的提高及道路状况的变化,车辆在行驶过程中,需要频繁使用转向系完成变换车道和转弯的操作。此外,转向系还可以修正因路面倾斜等原因引起的汽车跑偏,它不仅关系到汽车行驶安全,还影响到汽车的燃油能耗和轮胎耐久等诸多方面。
本文主要针对欧洲与我国标准中关于“汽车及其挂车转向装置技术要求”的差异进行对比分析。为今后相关标准的及时更新提供建议。
①GB 17675-1999适用于至少有4个车轮并且用于载客的机动车辆的M类和至少有4个车轮并且用于载货的机动车辆公路用汽车的N类机动车辆;
②GB 7258-2004适用于道路上行驶的机动车;
③欧洲标准70/311/EEC适用于M、N、O类(挂车)车辆。
表1 结构规定的一般要求差异对照表
①欧洲标准和我国国家标准结构规定的一般要求对照(见表1)。
②欧洲标准与我国国家标准特殊规定差异对照(见表2)。
①欧洲标准和我国国家标准关于一般条款的对照(见表3)。
②欧洲标准和我国国家标准关于机动车条款对照(见表4、表5)。
③欧洲标准与我国国家标准挂车规定差异对照表(见表6)。
4.70 /311/EEC中附件增加的要求
①使用同一能源供给转向装置和制动装置车辆的制动器性能
a)如果发生能源故障,按照行车制动器首次制动的性能,达到GB 12676-1999中“O”型试验要求(满载);
b)转向装置供能出现任何故障后,在行车制动器完全制动8次后,第9次制动须仍然有效,或至少达到备用(紧急)制动系统所要求的性能达到GB 12676-1999中应急制动试验要求;
c)当辅助制动装置需要利用储能时,由一个分离的控制器来实现,仍能满足在主制动器8次完全制动后,实现第9次制动要求,剩余性能达到GB 12676-1999中剩余制动试验要求(满载)。
表2 特殊规定差异对照表
表3 一般条款差异对照表
表4 机动车条款差异对照表
表5 欧洲标准转向控制力要求
②带有辅助转向装置车辆的附加规定
车辆以速度V驶进一半径为R的试验圆周,对应车辆类别和试验值如表7所示。
当达到规定的速度时,使辅助转向装置失效,本试验包括顺时针和逆时针两个方向进行试验。
③仅有液力转向传动装置挂车的条款
全液压传动系统的液压管路能承受的压力为厂家指定的正常最高工作压力T的4倍,软管总成应符合 ISO 1402-1994、ISO 6605-1986和ISO 7751-1991的标准规定;能源供应部分须具备在压力T下起作用的限压阀,防止压力过高;转向传动部分须有能在1.5T~2.2T之间起作用的限压阀,防止压力过高。
使用纯液压转向传动装置的挂车,当其传动装置任何部分出现故障时,应能继续维持其转向功能。在转向传动装置发生故障的情况下,仍应满足挂车通道圆和外摆值的要求。
GB 17675-1999《汽车转向系基本要求》是采用早期版本70/311/EEC《各成员国关于汽车及其挂车转向机构的协议》。通过上述标准对照,我们可以发现,我国国家标准与欧洲标准在转向系统的技术要求和试验方法上存在不少差异。目前,国内转向系的强制性标准未对一些采用特殊辅助转向系的汽车及挂车提供具体的试验方法和要求,存在部分检测盲区。具体表现为:
1.在对转向系一般要求方面,国家标准仅仅是主观符合性判断,而欧洲标准却兼有相应的动态和静态试验要求。
2.我国国家标准尚未规定对转向助力失效时是否需要有听觉或视觉警报信号,而欧洲标准明确要求应给驾驶员一个听觉或视觉警报信号,此信号能及时告知行驶中的驾驶员转向助力的失效状态,避免不当的操作。
3.我国国家标准对转向控制力的技术要求较为宽松,特别是对于乘用车,在转向装置完好和失效的状态下,其转向控制力限值与客车、货车的限值均相同。也就是说,对于乘用车和货车,虽然两者的最大总质量可能相差十几倍,但两者控制力的要求却是一样的,用货车的转向控制力限值来规定乘用车,这显然不是非常合理。而从检测和企业研发角度讲,过于宽松的标准要求,不利于企业研发技术水平的提升,更容易使自主品牌在走出国门的过程中产生技术壁垒。建议可以参考欧洲标准,按照车辆类别进行区分,分别规定合理的转向控制力限值。
表6 挂车规定差异对照表
表7 车辆类别和试验值
4.我国标准对使用同一能源供给转向装置和制动装置车辆的制动器性能、带有辅助转向装置车辆的高速转向以及液力转向传动装置挂车的管路压力、转向失效时通道圆半径等方面都没有具体的技术要求,与欧洲标准存在着差异。但随着汽车转向技术的发展,新型辅助转向技术在汽车及其挂车上的广泛应用,我们在实际的检测工作中,对于国家标准没有涉及到的技术条款,经常会更多地采用欧盟法规中的条款来辅助完成检测工作。因此,建议相关职能部门能尽快研究或更新相关转向系的标准,以顺应转向系技术发展的要求。
[1]鲁民巧.汽车构造[M].北京:机械工业出版社,2009:351-370.
[2]欧洲经济共同体委员会.70/311/EEC On the approximation of the laws of the Member States relating to the steering equipment for motor vehicles and their trailers,1999.
[3]姜壁琪.GB 17675-1999汽车转向系基本要求[S].北京:中国标准出版社,1999.
[4]应朝阳,周天佑,耿磊等.GB 7258-2004机动车运行安全技术条件[S].北京:中国标准出版社,2004.