國家機動車產品質量監督檢驗中心 朱春嵩 王佳怡 陳 戟
汽車轉向系是用來保持或改變車輛行駛方向的機構,在車輛轉向行駛時,保證各轉向輪之間有協調的轉角關系。在汽車剛剛誕生的初期,轉向操縱系統仿照馬車和自行車的轉向方式,用一個操縱桿或手柄直接驅使前輪偏轉,完成對車輛行進方向的控制。1817年,德國人斯潘杰(Len Ken Sperger)發明了轉向梯形機構,并在英國獲得了專利,之后被廣泛應用于各類汽車中。
1857年,英國的達吉恩蒸汽汽車(Dud-geon Steamer)是首次采用方向盤的機動車輛。1890年戴姆勒·帕利生(Daimler Paririan)研發并制成了轉向柱與方向盤傾斜的第一輛汽車,成為現代汽車轉向系的雛形。
近年來,現代汽車工業的發展和不斷進步,高速公路和高架公路隨之涌現,同向并行車輛的增多,行駛速度的提高及道路狀況的變化,車輛在行駛過程中,需要頻繁使用轉向系完成變換車道和轉彎的操作。此外,轉向系還可以修正因路面傾斜等原因引起的汽車跑偏,它不僅關系到汽車行駛安全,還影響到汽車的燃油能耗和輪胎耐久等諸多方面。
本文主要針對歐洲與我國標準中關于“汽車及其掛車轉向裝置技術要求”的差異進行對比分析。為今后相關標準的及時更新提供建議。
①GB 17675-1999適用于至少有4個車輪并且用于載客的機動車輛的M類和至少有4個車輪并且用于載貨的機動車輛公路用汽車的N類機動車輛;
②GB 7258-2004適用于道路上行駛的機動車;
③歐洲標準70/311/EEC適用于M、N、O類(掛車)車輛。

表1 結構規定的一般要求差異對照表
①歐洲標準和我國國家標準結構規定的一般要求對照(見表1)。
②歐洲標準與我國國家標準特殊規定差異對照(見表2)。
①歐洲標準和我國國家標準關于一般條款的對照(見表3)。
②歐洲標準和我國國家標準關于機動車條款對照(見表4、表5)。
③歐洲標準與我國國家標準掛車規定差異對照表(見表6)。
4.70 /311/EEC中附件增加的要求
①使用同一能源供給轉向裝置和制動裝置車輛的制動器性能
a)如果發生能源故障,按照行車制動器首次制動的性能,達到GB 12676-1999中“O”型試驗要求(滿載);
b)轉向裝置供能出現任何故障后,在行車制動器完全制動8次后,第9次制動須仍然有效,或至少達到備用(緊急)制動系統所要求的性能達到GB 12676-1999中應急制動試驗要求;
c)當輔助制動裝置需要利用儲能時,由一個分離的控制器來實現,仍能滿足在主制動器8次完全制動后,實現第9次制動要求,剩余性能達到GB 12676-1999中剩余制動試驗要求(滿載)。

表2 特殊規定差異對照表

表3 一般條款差異對照表

表4 機動車條款差異對照表

表5 歐洲標準轉向控制力要求
②帶有輔助轉向裝置車輛的附加規定
車輛以速度V駛進一半徑為R的試驗圓周,對應車輛類別和試驗值如表7所示。
當達到規定的速度時,使輔助轉向裝置失效,本試驗包括順時針和逆時針兩個方向進行試驗。
③僅有液力轉向傳動裝置掛車的條款
全液壓傳動系統的液壓管路能承受的壓力為廠家指定的正常最高工作壓力T的4倍,軟管總成應符合 ISO 1402-1994、ISO 6605-1986和ISO 7751-1991的標準規定;能源供應部分須具備在壓力T下起作用的限壓閥,防止壓力過高;轉向傳動部分須有能在1.5T~2.2T之間起作用的限壓閥,防止壓力過高。
使用純液壓轉向傳動裝置的掛車,當其傳動裝置任何部分出現故障時,應能繼續維持其轉向功能。在轉向傳動裝置發生故障的情況下,仍應滿足掛車通道圓和外擺值的要求。
GB 17675-1999《汽車轉向系基本要求》是采用早期版本70/311/EEC《各成員國關于汽車及其掛車轉向機構的協議》。通過上述標準對照,我們可以發現,我國國家標準與歐洲標準在轉向系統的技術要求和試驗方法上存在不少差異。目前,國內轉向系的強制性標準未對一些采用特殊輔助轉向系的汽車及掛車提供具體的試驗方法和要求,存在部分檢測盲區。具體表現為:
1.在對轉向系一般要求方面,國家標準僅僅是主觀符合性判斷,而歐洲標準卻兼有相應的動態和靜態試驗要求。
2.我國國家標準尚未規定對轉向助力失效時是否需要有聽覺或視覺警報信號,而歐洲標準明確要求應給駕駛員一個聽覺或視覺警報信號,此信號能及時告知行駛中的駕駛員轉向助力的失效狀態,避免不當的操作。
3.我國國家標準對轉向控制力的技術要求較為寬松,特別是對于乘用車,在轉向裝置完好和失效的狀態下,其轉向控制力限值與客車、貨車的限值均相同。也就是說,對于乘用車和貨車,雖然兩者的最大總質量可能相差十幾倍,但兩者控制力的要求卻是一樣的,用貨車的轉向控制力限值來規定乘用車,這顯然不是非常合理。而從檢測和企業研發角度講,過于寬松的標準要求,不利于企業研發技術水平的提升,更容易使自主品牌在走出國門的過程中產生技術壁壘。建議可以參考歐洲標準,按照車輛類別進行區分,分別規定合理的轉向控制力限值。

表6 掛車規定差異對照表

表7 車輛類別和試驗值
4.我國標準對使用同一能源供給轉向裝置和制動裝置車輛的制動器性能、帶有輔助轉向裝置車輛的高速轉向以及液力轉向傳動裝置掛車的管路壓力、轉向失效時通道圓半徑等方面都沒有具體的技術要求,與歐洲標準存在著差異。但隨著汽車轉向技術的發展,新型輔助轉向技術在汽車及其掛車上的廣泛應用,我們在實際的檢測工作中,對于國家標準沒有涉及到的技術條款,經常會更多地采用歐盟法規中的條款來輔助完成檢測工作。因此,建議相關職能部門能盡快研究或更新相關轉向系的標準,以順應轉向系技術發展的要求。
[1]魯民巧.汽車構造[M].北京:機械工業出版社,2009:351-370.
[2]歐洲經濟共同體委員會.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汽車轉向系基本要求[S].北京:中國標準出版社,1999.
[4]應朝陽,周天佑,耿磊等.GB 7258-2004機動車運行安全技術條件[S].北京:中國標準出版社,2004.