陈琼
强制性国家标准《乘用车轮胎气压监测系统的性能要求和试验方法》立项之初便在业界出现较大分歧和担忧。如今该国标已进入意见征集和公示阶段,年中或将正式发布。业内人士认为,届时对TPMS供应商较为利好,尤其利好传感器、芯片和电池等企业,但对整车企业、轮胎企业来说,意味着要增加其产品成本。
|意图|
强化技术发展应用
轮胎承载着车辆重量,是汽车上唯一直接与地面接触的重要部件,车辆驱动、制动、转向等基本操作都是通过轮胎与路面摩擦实现的。汽车高速行驶过程中,轮胎故障是驾驶者最为担心和最难预防的,也是突发性交通事故发生的重要原因。据统计,在高速公路上发生的交通事故有70%?80%是由于爆胎引起的。研究显示,子午线轮胎缺气25%时难以靠人为观察判断,85%的轮胎存在胎压不正常的问题。
良好的轮胎性能可确保轮胎和路面良好的附着,从而保证汽车的动力性、制动性、操纵稳定性和平顺性等重要性能。标准编制组,即全国汽车标准化技术委员会汽车电子与电磁兼容分技术委员会表示,为提高轮胎质量、保证行驶安全,国家制定了轮胎相关的强制性国家标准,对轮胎的强度、耐久、低气压性能和高速性能等做了相关规定,并将轮胎产品列入强制性认证范围。
无疑,轮胎气压是影响轮胎性能的重要因素之一,合适的胎压可使轮胎发挥最理想的性能。胎压过低会使胎体变形过大、帘线过度疲劳、胎侧易出现裂口;胎压过高会减小轮胎与地面接触面积、加速胎冠磨损。因此,汽车企业通常会按照轮胎允许载荷、类别和使用特点等推荐合适的胎压或胎压范围,同时保持合适的胎压也是消费者在汽车日常维护保养中的一个重要方面。
轮胎气压监测系统(简称TPMS),是指安装在车辆上能以某种方式监测轮胎气压的预警辅助系统。
它的作用是在胎压发生异常时报警,以提醒驾驶员尽快采取调整胎压等纠正措施,使车辆在适当的胎压下行驶,减小因胎压异常而可能造成的轮胎过快磨损、燃料消耗增加以及爆胎等风险的几率。
按照工作原理的不同,目前市场上TPMS 产品主要有三类:双向直接式、单向直接式和间接式。
为了引导和规范中国TPMS 产品应用和技术发展,中国于2006 年启动、2009 年制定完成了推荐性国家标准《基于胎压监测模块的汽车轮胎气压监测系统》(GB/T 26149-2010)。
鉴于当时中国市场上直接式和间接式TPMS 并存、国内部分双向直接式TPMS 产品的部分性能指标领先的情况,为引导TPMS 技术发展和应用,全国汽车标准化技术委员会依据推荐性国家标准的性质,主要基于双向直接式TPMS 功能和技术指标制定强制国标。据悉,这是世界上最为严格的TPMS 功能及性能要求。
由于GB/T 26149-2010 主要基于双向直接式TPMS 制定,单向直接式和间接式TPMS 产品无法满足,因此,在标准制定过程中产生了很大分歧。为避免该标准过于严苛的技术指标对TPMS 未来可能的技术发展形成制约,按照国家标准化管理委员会的要求将标准名称《汽车轮胎气压监测系统》修改为《基于胎压监测模块的汽车轮胎气压监测系统》,从标准名称和适用范围上将其适用性限定为基于胎压监测模块的TPMS。
据悉,美国和联合国欧洲经济委员会(UN ECE)先后制定并实施了TPMS 相关技术法规,美国和采用联合国法规的相关国家和地区陆续开始强制轻型汽车安装TPMS,在一定程度上推动了国内对制定TPMS 强制性国家标准的讨论。
目前有部分TPMS生产企业及其上游企业从进一步促进TPMS应用的角度,积极推动强制安装TPMS 或制定有关TPMS 的强制性国家标准。北京交通大学隧道及地质工程专家、全国人大代表王梦恕连续六年提出人大提案,建议尽快出台TPMS 强制性国家标准、强制安装TPMS。
综合考虑GB/T 26149-2010 标准发布实施以来国内TPMS 技术和市场发展情况、国外主要汽车市场针对TPMS 开展的立法活动以及全国人大代表有关TPMS 的提案等多种因素,中国组织开展了TPMS 推荐性国家标准实施效果评估工作,并最终启动了乘用车TPMS 强制性国家标准的研究和起草。
|现状|
新技术叫好不叫座
GB/T 26149-2010 自发布实施以来,受到汽车企业、TPMS 企业等各方广泛关注和重视,在促进TPMS 产品应用和技术发展方面发挥了一定的作用,国内TPMS 装车率随之有所提升,尤为重要的是,该标准的发布实施有效地推动了国内单向直接式TPMS 技术研发和性能提升,并间接促进了间接式TPMS 升级换代。
特别是在最近几年,国内TPMS 产品和技术日益朝着多样化的方向发展;单向直接式TPMS、基于ESC 的间接式TPMS 等技术因为很好地平衡了功能、性能、可靠性和成本,应用规模不断扩大,已经在中国市场占据绝对主导地位。
然而,从此前公布的信息来看,目前国内各TPMS生产企业的产品大部分为单向直接式 TPMS,不能满足 GB/T 26149中静态检测的要求以及传感器 10s自检的要求,但满足动态监测要求,即达到一定车速之后激活传感器从而实现监测。
这一技术状态是在市场选择下形成的,能够在可靠性、成本和功能实现之间较好的平衡。如果采用双向直接式,会在生产工序、汽车模具以及线束硬件等方面引起一系列成本增加,但功能和作用却并未实质提高,汽车企业和市场都不接受这种技术方案;当前以单向直接式为主的市场局面也证明了这个情况。
而进口品牌汽车中,TPMS装车车型从高档到低档,所采用的技术和产品形式是多样的, 既有采用间接式的,也有采用单向直接式的,还有少部分豪华车系采用双向直接式TPMS的。
更值得关注的是,TPMS作为我国汽车业的推荐标准实施至今,在高端及部分中档车中有安装,但总体装配率较低。
|争议|
各企业机构出现众多分歧
中国汽车技术研究中心副主任张建伟指出,乘用车TPMS标准涉及汽车生产企业、TPMS等供应商等不同的利益,受到各方面普遍高度关注,不同企业、机构对其强标理想的必要性和技术内容等存在较大分歧。
其中针对标准基于间接式、直接是及其技术要求的问题各方争议颇大。中汽中心认为,我国企业要采用直接是切位单向直接式TPMS。博世表示,基于ESP的间接式可以实现多轮监测。大陆汽车则认为,其公司既有直接式TPMS也有间接式TPMS,但双向直接式TPMS产品成本偏高,投放市场效果不好。东风汽车表示标准应基于直接是还是间接式TPMS的问题,重要的是符合国际发展趋势,具有可操作性。大众汽车认为,间接式TPMS在大众的发展和应用情况,表示间接式TPMS在单胎和多胎欠压时都能报警。
此外,北京橡胶工业研究院相关专家认为,从轮胎专业的角度来看,轮胎爆胎的原因有很多,撞击尖锐物、长期在低气压下碾压、轮胎质量不过关、超载等都可能最终导致爆胎风险。TPMS 可以检测并在气压过低时给驾驶员提醒或进行报警,从而有助于防止长时间低压行驶导致帘线断裂而引发爆胎。但是TPMS不能自动充气,发生爆胎时也无法对汽车驾驶状态进行干预,因此 其作用有限。另外,轮胎强标GB 9743《轿车轮胎》明确规定了轮胎低气压性能要求和试验方法,能够保证轮胎在低气压情况下安全行驶一定距离而不会立刻爆胎。根据企业反馈的情况,这些在量产车型安装的 TPMS 产品都不能完全满足GB/T 26149的要求。大部分企业希望强标里只包含一些基本的涉及安全和节能等的功能及要求,给企业和市场留更多的差异化空间;实现功能的技术要求应中立,不应限定技术路线;同时考虑各车企的车型开发周期,留出合理的标准实施缓冲时间。
中国汽车工业协会表示,支持制定TPMS强标,但是在强标实施初期,不宜强制安装,应通过市场竞争机制,由企业自主决定具体车型是否安装;并且强标应只针对技术条件、性能指标和试验方法做要求,不应限制技术路线,应由企业决定哪些具体车型选择哪种技术路线。
中国汽车工程学会表示,从消费者角度看,不宜全部强制安装,否则使消费者购车成本增加太多;并且标准指标不宜太高,技术路线应由市场选择。
记者从工作组方面获悉,强制国家标准在实施日期之前有望得到有一年的过渡期。目前该标准正在向社会各界更大的范围内征求意见,汲取更多思想和智慧,进一步修改完善标准技术内容。
业内人士普遍认为,强标推出将会出现几家欢喜几家愁的局面,它将利好传感器、芯片、电池等TPMS供应商,其汽车后市场方面的空间也有望借此打开,而对于对整车企业、轮胎企业来说,则意味着要增加其产品成本。
专有名词解释
直接式胎压监测装置是利用安装在每一个轮胎里的压力传感器来直接测量轮胎的气压,利用无线发射器将压力信息从轮胎内部发送到中央接收器模块上的系统,然后对各轮胎气压数据进行监测。当轮胎气压太低或漏气时,系统会自动报警。即便是车胎慢撒气,直接式胎压监测系统也能透过行车电脑感知到,直接让驾驶者从驾驶座上检视四只轮胎胎压数字,从而实时了解到车轮的真实气压状况。
而间接式胎压监测的工作原理是,当某个轮胎的气压降低时,车辆的重量会使该轮的滚动半径变小,导致其转速比其他车轮快,这样就可以通过比较轮胎之间的转速差,达到监视胎压的目的。
相比两种胎压检测方式,直接式的要比间接式的更加直观,也能够直接观测到胎压的数值,确定缺气或者气压过高的轮胎;而间接式的胎压监测造价比较低,不过在使用时并不方便,如果胎压不正常,一般需要通过汽修店等检测机构进行检测,同时如果同轴的轮胎同时亏气,也会造成转速对比不变而警报不响的现象。
[记者观察:]
适当的轮胎气压可以使车辆工作在理想状态,从而实现最佳的安全性、经济性和可靠性;
TPMS可在轮胎气压发生异常时向驾驶员报警,提醒驾驶员采取相应的纠正措施,使车辆在适当的胎压下运行,以此间接地帮助降低车辆燃料消耗量、延缓轮胎磨损以及减少爆胎引起的道路交通事故。
但必须承认,TPMS在胎压异常时无法直接对胎压进行调整,对于其他突发情况引起的瞬间爆胎无法监测,且爆胎后也不能对车辆行驶姿态进行主动干预。因此,TPMS在安全、节能等方面的作用是间接的、有限的。