楊俊華

摘 要：本文介紹了國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)汽車轉(zhuǎn)向系基本要求，闡述了試驗(yàn)方法，探討了試驗(yàn)有關(guān)問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：汽車；轉(zhuǎn)向試驗(yàn)

1 引言

用來(lái)改變或保持汽車行駛或倒退方向的一系列裝置稱為汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的功能就是按照駕駛員的意愿控制汽車的行駛方向。汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)對(duì)汽車的行駛安全至關(guān)重要，汽車轉(zhuǎn)向系統(tǒng)是汽車安全必須要重視的系統(tǒng)。

2 國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的要求

鑒于轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的重要性，國(guó)內(nèi)外都對(duì)轉(zhuǎn)向系統(tǒng)做了相關(guān)規(guī)定。我國(guó)于1999年制定了 GB 17675-1999《汽車轉(zhuǎn)向系基本要求》，該標(biāo)準(zhǔn)等效采用70/311/EEC《各成員國(guó)關(guān)于汽車及其掛車轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的協(xié)議》，只是按中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)編寫(xiě)習(xí)慣，將試驗(yàn)條件的內(nèi)容分列出來(lái)，并增加了“機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)間”定義。GB 7258-2012《機(jī)動(dòng)車安全運(yùn)行技術(shù)條件》也對(duì)轉(zhuǎn)向系做了明確要求。

3 轉(zhuǎn)向系基本要求

GB 17675-1999對(duì)轉(zhuǎn)向系做了明確規(guī)定。要求分基本要求和轉(zhuǎn)向力和響應(yīng)時(shí)間要求。基本要求為：方向盤必須左置，不得單獨(dú)以后輪做為轉(zhuǎn)向車輪，不得裝用全動(dòng)力轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)，轉(zhuǎn)向時(shí)車輪的偏轉(zhuǎn)必須是漸進(jìn)的，轉(zhuǎn)向系統(tǒng)必須保證駕駛員在正常駕駛操作位置上能方便、準(zhǔn)確操作，在任何操作位置上不得與其他零部件干涉，汽車轉(zhuǎn)向車輪應(yīng)有自動(dòng)回正能力，以保持汽車穩(wěn)定的直線行駛。當(dāng)汽車前行向左或向右轉(zhuǎn)彎時(shí)，轉(zhuǎn)向盤向左或向右的回轉(zhuǎn)角和轉(zhuǎn)向力不得有顯著差異；另外還對(duì)助力轉(zhuǎn)向做了特殊規(guī)定，轉(zhuǎn)向軸最大設(shè)計(jì)軸荷大于4000kg時(shí)，應(yīng)采用轉(zhuǎn)向助力裝置；裝有轉(zhuǎn)向助力裝置的機(jī)動(dòng)車，行駛時(shí)其助力功能不允許出現(xiàn)時(shí)有時(shí)無(wú)現(xiàn)象；當(dāng)轉(zhuǎn)向助力裝置失效時(shí)，仍應(yīng)具有用方向盤控制機(jī)動(dòng)車的能力；裝有電動(dòng)轉(zhuǎn)向助力裝置的汽車，行駛時(shí)應(yīng)保證轉(zhuǎn)向助力裝置的電能供應(yīng)。

GB 17675-1999對(duì)轉(zhuǎn)向力和響應(yīng)時(shí)間要求為：以10km/h車速、24m轉(zhuǎn)彎直徑前行轉(zhuǎn)彎時(shí)，不帶助力時(shí)轉(zhuǎn)向力應(yīng)小于245N，帶助力轉(zhuǎn)向但助力轉(zhuǎn)向失效時(shí)，其轉(zhuǎn)向力應(yīng)小于588N。機(jī)動(dòng)動(dòng)作時(shí)間正常情況下不得大于4s，帶助力轉(zhuǎn)向但助力轉(zhuǎn)向失效時(shí)不得大于6s。

GB 7258-2012對(duì)轉(zhuǎn)向系的要求大致與GB 17675-1999相同，但轉(zhuǎn)向力和響應(yīng)時(shí)間的要求略有差異，其要求為：機(jī)動(dòng)車在平坦、硬實(shí)、干燥和清潔的水泥或?yàn)r青道路上行駛，以10 km/h的速度在5s之內(nèi)沿螺旋線從直線行駛過(guò)渡到外圓直徑為 25m的車輛通道圓行駛，施加于方向盤外緣的最大切向力應(yīng)小于等于 245 N。從要求中可以看出，GB 17675-1999對(duì)轉(zhuǎn)向力和響應(yīng)時(shí)間的要求更為詳細(xì)，更嚴(yán)格。

4 轉(zhuǎn)向試驗(yàn)介紹

4.1 由于轉(zhuǎn)向系的基本要求大多數(shù)為檢查性項(xiàng)目，也較簡(jiǎn)單，因此本文重點(diǎn)介紹轉(zhuǎn)向力和響應(yīng)時(shí)間的試驗(yàn)。

試驗(yàn)設(shè)備由轉(zhuǎn)向力設(shè)備和車速測(cè)量設(shè)備共同組成，重慶車輛檢測(cè)研究院采用的是轉(zhuǎn)向參數(shù)測(cè)試儀和車輛綜合性能測(cè)試儀，見(jiàn)圖1。

4.2

測(cè)試方法

4.2.1

車輛準(zhǔn)備：

裝載到廠定最大總質(zhì)量，輪胎氣壓和軸荷分布符合制造廠要求；設(shè)備連接，連接好轉(zhuǎn)向參數(shù)測(cè)量?jī)x和車輛綜合性能測(cè)試儀。場(chǎng)地要求：為平坦干燥的水平硬路面，目前重慶車輛檢測(cè)研究院的強(qiáng)檢試驗(yàn)場(chǎng)有場(chǎng)地直徑 300m，路面附著系數(shù)大于0.92，車輛進(jìn)入方向的縱向坡度小于千分之五，橫向坡度為零

的動(dòng)態(tài)廣場(chǎng)，完全能滿足試驗(yàn)場(chǎng)地要求。

4.2.2 試驗(yàn)步驟

第一步：在場(chǎng)地中畫(huà)出直徑為24米的圓。

第二步：從左右兩個(gè)方向找出當(dāng)車輛以 24米圓軌跡行駛時(shí)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角，并做好標(biāo)記，可用膠帶或彩筆等在轉(zhuǎn)向參數(shù)儀設(shè)備用的轉(zhuǎn)向盤和儀表板上做好對(duì)應(yīng)標(biāo)記。此步驟至關(guān)重要，當(dāng)找出對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)角后，測(cè)量轉(zhuǎn)向力時(shí)可不用在24米直徑圓內(nèi)進(jìn)行，只需要將方向盤打到固定轉(zhuǎn)角即可。

第三步：以10km/h的速度勻速行駛，試驗(yàn)員與駕駛員溝通好可進(jìn)行試驗(yàn)后，試驗(yàn)員在 VBOX軟件中點(diǎn)下開(kāi)始按鈕，設(shè)備開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)；然后駕駛員在適當(dāng)位置，立刻向左（右）打方向盤至之間的標(biāo)記處，然后穩(wěn)定好方向盤轉(zhuǎn)角，繼續(xù)行駛5s左右，試驗(yàn)員結(jié)束該次試驗(yàn)，保存好試驗(yàn)數(shù)據(jù)；同一方向可做試驗(yàn)兩三次；車輛在另外一個(gè)方向重復(fù)上述試驗(yàn)。

4.2.3 數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)結(jié)束后，調(diào)取設(shè)備中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，看是否滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，見(jiàn)圖2。

若車輛帶助力轉(zhuǎn)向，將助力轉(zhuǎn)向失效后，重復(fù)以上試驗(yàn)。

5 轉(zhuǎn)向試驗(yàn)時(shí)有關(guān)問(wèn)題探討

5.1 轉(zhuǎn)向試驗(yàn)時(shí)轉(zhuǎn)向圓大小的探討

圍繞24米直徑圓做圓周運(yùn)動(dòng)，但標(biāo)準(zhǔn)中并沒(méi)有明確是外圓還是內(nèi)圓，很顯然沿外圓運(yùn)動(dòng)時(shí)車輛需要轉(zhuǎn)動(dòng)的角度更大，需要的時(shí)間更長(zhǎng)，轉(zhuǎn)向力更大。而GB 7258-2012則明確了沿螺旋線從直線行駛過(guò)渡到外圓直徑為 25m的車輛通道圓行駛。在與國(guó)內(nèi)外認(rèn)證機(jī)構(gòu)交流過(guò)程中，也一致認(rèn)為在法規(guī)試驗(yàn)中，一般按照外圓做轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)，以更嚴(yán)格的考核轉(zhuǎn)向系統(tǒng)。

5.2 轉(zhuǎn)向助力失效模擬方法探討

GB 17675-1999標(biāo)準(zhǔn)中對(duì)轉(zhuǎn)向助力失效時(shí)轉(zhuǎn)向力和響應(yīng)時(shí)間都做了明確要求。主要目的是為了考核車輛的轉(zhuǎn)向助力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，轉(zhuǎn)向力和響應(yīng)時(shí)間能否滿足車輛的行駛要求，以確保生命和財(cái)產(chǎn)安全。轉(zhuǎn)向系統(tǒng)助力失效可采用拆除助力轉(zhuǎn)向器的方法實(shí)現(xiàn)，但是這種方法實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較麻煩，耗費(fèi)時(shí)間長(zhǎng)。通常在試驗(yàn)過(guò)程中采用關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的方式進(jìn)行試驗(yàn)。即在車速大約在12km/ h-15km/h時(shí)關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)，此時(shí)車速會(huì)下降，在車速下降至10km/h-11km/h時(shí)迅速轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤至指定角度，記錄下響應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)向力。這種關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)模擬失效的方法操作簡(jiǎn)單、方便，可有效節(jié)約試驗(yàn)時(shí)間。但當(dāng)測(cè)量結(jié)果在限值邊緣時(shí)，則需進(jìn)一步進(jìn)行更嚴(yán)謹(jǐn)?shù)氖г囼?yàn)，確保測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。

5.3 響應(yīng)時(shí)間及轉(zhuǎn)向力測(cè)量方法探討

在上述的試驗(yàn)步驟中介紹了具體的步驟，其實(shí)這里有一個(gè)問(wèn)題需要說(shuō)明，也是早期試驗(yàn)時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)的一個(gè)現(xiàn)象。就是在測(cè)量響應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)向力時(shí)，我們只需要把車輛轉(zhuǎn)到之前標(biāo)記好的角度就可以了，而不是把車輛轉(zhuǎn)到之前畫(huà)好的24m直徑圓中，這兩者差別極大。如果在測(cè)量響應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)向力時(shí)把車輛轉(zhuǎn)到畫(huà)好的固定圓中，這對(duì)駕駛員的要求很高，需要重復(fù)試驗(yàn)多次才能滿足要求；而如果不轉(zhuǎn)到固定的圓中，只轉(zhuǎn)到固定的轉(zhuǎn)角則較容易實(shí)現(xiàn)，大大減輕了試驗(yàn)難度并節(jié)約了試驗(yàn)時(shí)間。

6 結(jié)束語(yǔ)

響應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)向力是轉(zhuǎn)向系統(tǒng)試驗(yàn)時(shí)兩個(gè)重要的指標(biāo)。本文提出的響應(yīng)時(shí)間和轉(zhuǎn)向力試驗(yàn)過(guò)程中轉(zhuǎn)向圓大小的確定、助力轉(zhuǎn)向失效的模擬方法、響應(yīng)時(shí)間及轉(zhuǎn)向力測(cè)量方法探討，可供試驗(yàn)人員在試驗(yàn)過(guò)程中作為參考。

參考文獻(xiàn)：

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[2] GB 7258-2012《機(jī)動(dòng)車安全運(yùn)行技術(shù)條件》 [S].

[3] 70/311/EEC COUNCIL DIRECTIVE of 8 June 1970 on the approximation of the laws of the Member States relating to the steering equipment for motor vehicles and their trailers.