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文档简介

《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值

测量方法》

(征求意见稿)

编制说明

一、工作简况

1.任务来源

车辆的转弯通过性是评价车辆操控性能的重要指标,同时也是影响公路交通运输安全的

重要影响因素,GB/T12540-2009《最小转弯直径、最小转弯通道圆直径和外摆值测量方法》

标准规定了转弯通过性中最小转弯直径、最小转弯通道圆直径和外摆值的试验方法,已实行

十余年,随着汽车技术的发展和道路运输车辆类型的更迭,与其他现行的国内外标准法规的

协调性及对新车型、新技术的适应性等方面逐步暴露出一些不足,全国汽车标准化技术委员

会整车分技术委员会(以下简称整车分委会)组织开展标准修订预研工作,在前期工作的基

础上提交了对标准进行修订的立项申请。

国家标准化管理委员会于2021年12月31日下达标准修订项目计划,由襄阳达安汽车

检测中心有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司牵头组织起草工作,计划号20221951-

T-339。

2.背景和意义

我国现行的《最小转弯直径、最小转弯通道圆直径和外摆值测量方法》于1990年首次

发布,在2009年进行了第一次修订,是测试车辆转弯通过性的重要技术依据之一,对于推

动汽车技术进步有着积极的意义。然而,该标准发布距今已经14年,这一时期国内外其他

相关标准法规陆续进行了修订,带来了国内外相关标准的协调性问题;同时随着提升桥、后

轮随动(主动)转向等新技术的运用和货运主力车辆转向以汽车列车为主的发展趋势,现行

标准中的试验条件、试验方法等较多内容已经不能满足车辆新的测试需求。因此有必要对

GB/T12540-2009《最小转弯直径、最小转弯通道圆直径和外摆值测量方法》进行修订。

本次修订补充和完善了试验方法,明确了试验过程中的试验条件和行驶状态,同时与相

关国内外标准进行协调,使测试方法更加科学合理,更能准确反映当前车辆转弯通过性的实

际水平,并且能够为其他相关标准法规和生产企业车型设计研发提供更加科学、合理、准确

的车辆转弯通过性评价测试方法。

3.主要工作过程

根据整车分技术委员会标准化工作的整体部署,整车分技术委员会组织国内相关生产企

业、检测机构成立了标准起草工作组,并有计划、有组织、有步骤的系统开展了GB/T12540

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标准的修订工作。

3.12019年~2020年5月,整车分技术委员会组织开展GB/T12540标准预研工作,

广泛收集行业意见,进行技术研讨和行业调研工作,组织开展了多次行业技术讨论。

3.22020年5月~2020年11月,襄阳达安汽车检测中心有限公司和中国汽车技术研

究中心有限公司根据讨论意见和近年来积累的车辆转弯通过性试验经验,并与国内外相关标

准进行了比对和研究,确定了标准的主要修订点,并编制了初版的标准草案。在组织行业研

讨的基础上确定了主要修订点和标准主要技术内容,同意增加车辆通道圆试验方法。

3.32020年11月~2021年9月,襄阳达安汽车检测中心有限公司、中国汽车技术研

究中心有限公司和东风商用车有限公司进行了第一轮摸底试验和行业调研,重点针对车辆通

道圆的试验方法和半挂汽车列车的最小转弯直径试验方法进行了实车试验,期间开展了通道

圆通过性理论分析研究,同时开发了一套能够采集车辆行驶过程中车辆轨迹数据的GPS转

向测试系统,用于验证试验的数据采集与分析。

3.42021年10月~2022年5月,进行了第二轮验证试验,重点对重型商用车和半挂

汽车列车的通道圆进行验证试验,验证了GPS转向测试设备与理论计算方法的准确性,同时

验证了标准中规定试验方法的可操作性、数据的重复性和准确性。

3.52022年6月~2022年10月,襄阳达安汽车检测中心有限公司和中国汽车技术研

究中心有限公司对最新发布的EU2021/535欧盟法规以及日本JISOZ107标准和澳大利亚

法规PBSScheme–TheStandardsandVehicleAssessmentRules(基于性能的标准方

案——标准和车辆评估规则)中的外摆值、通道圆、最小转弯直径的试验方法和车辆要求进

行了分析和研究,对标准草案的技术细节进行了进一步的修改和完善。

3.62022年11月,整车分技术委员会在厦门组织召开行业研讨会,介绍了《汽车最

小转弯直径、最小转弯通道圆直径和外摆值测量方法》新版标准草案,对其修订变化点、与

欧洲标准的异同进行了说明,与会人员围绕以下方面进行了研讨:

1)试验中如左转、右转的某一次未通过,是否视为不符合通道圆要求,是否需要在标

准中明确。

2)有关转向盘、方向盘的描述要统一。

3)参考欧标,增加满载试验,考虑到附着力不一样会导致车辆运行结构有差异,但需

要考虑满载如何加载,也有企业提出可否用最严格的状态作为要求,减少试验次数。

4)可调式悬架,是否纳入标准。

5)记录装置是什么,是激光记录还是其他。

6)关于接近外圆直径25m如何理解的问题,目前是按照3%执行。

7)我国车长与欧标不一致,通道圆能否同步考虑。

8)牵引车与挂车匹配如何处理,总质量与欧标也不一致,需要考虑。

9)倒车和停车可以通过通道圆,是否算合格。

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10)最小转弯直径试验要求所有外侧轮胎都需要安装行驶轨迹显示装置,是否有必要,

起草组考虑限定在不确定哪个轴的轮胎是最外侧时适用。

3.72023年2月,襄阳达安汽车检测中心有限公司和中国汽车技术研究中心有限公司

在襄阳开展了中置轴汽车列车验证试验,对最小转弯直径试验时挂车内侧车轮旋转状态以及

试验过程中是否会出现牵引车与挂车折叠现象进行了验证,同时也验证了草案中的通道圆与

外摆值试验方法对中置轴汽车列车的适用性。

3.82023年3月29日整车分技术委员会在襄阳组织组织召开了标准起草组第一次工作

会议,襄阳达安汽车检测中心有限公司代表起草组从任务来源与修订背景、前期标准工作历

程、采标情况和标准差异分析、标准主要修订点、通道圆的理论与分析、前期验证试验情况、

后续工作设想等方面介绍了标准预研两年来的工作情况。会议就以下内容进行了讨论:

1)标准3.1条和3.2条定义中对试验的档位和车速的规定是否应纳入试验方法章节作

为试验开展的具体要求,将结合试验章节技术内容的修改完善在草案后续研讨中进一步商

定。

2)标准3.3条中关于开展试验时不考虑的零部件(间接视野装置、前转向信号灯和具

有作业功能的专用装置)表述不准确,相比于GB1589不全面,经研讨决定增加对GB1589

豁免条款的引用;会上有企业提出希望豁免雷达、空气动力学装置等,考虑到相关部件列入

GB1589,继而通过本标准对GB1589的引用实现豁免,无论是从强标符合性和执行逻辑上

均更加合适,相关豁免需求在未来GB1589预研工作中考虑。

3)标准3.3条中关于转弯通道圆外圆和内圆的表述与2009版意思相同,但表述方式不

一致,考虑到定义的延续性和约定俗成的理解,经过讨论决定参照2009版对草案进行修改。

4)标准3.4条关于“转弯通道宽度”的定义参照2009版标准对草案进行修改,按照

GB/T1.1-2020,定义中可以有数学公式,如本定义包含数学公式,表述形式要满足GB/T

1.1-2020的要求。

5)标准3.5条“最小转弯通道圆”定义参照2009版标准修改;删除3.6条有关“车辆

通道圆”的定义。

6)车辆开展转弯直径、转弯通道圆、外摆值试验时是否开展空载和满载试验,与会人

员进行了充分探讨,有如下考虑因素:1、GB1589关于通道圆和外摆值的试验条件为空载

状态;2、GB/T12540-2009对最小转弯通道圆直径接近25m时,增加满载状态试验;3、

欧洲法规在通道圆和外摆值试验中同时要求空载和满载状态试验;4、与会代表认为“接近

25m”的说法不便于操作,何种状态为“接近”不好界定;5、部分与会代表认为空载和满载

对通过性(转弯直径、通道圆、外摆值)在理论上不构成较大影响,建议选择空载(或认为

更严格的一种状态开展),减少试验次数,降低企业负担。经过研讨,标准草案暂时保留空

载和满载状态,在标准验证试验环节,各单位开展空载和满载状态下的验证试验,收集试验

证据,后期根据两种状态验证试验对比情况决定是否只保留一种状态。

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7)关于装备提升桥车辆的通道圆、外摆值测试及相关术语表述,保持与正在制定的《装

备提升桥的重型商用车及列车的特殊要求》一致;原描述中“若车辆安装有可提升非转向车

轴”修改为“若车辆安装有提升桥”,主要是考虑到随动转向的车桥是可以提升的;车辆装

备有升桥时,其“最长轴距”状态不仅考虑主车、挂车,还需要考虑主车和挂车组合后的汽

车列车。

8)标准有关“测量仪器”的表述不准确,进行修改。

9)标准中“行驶轨迹显示装置”修改为“行驶轨迹采集装置”,主要是考虑到水迹法可

理解为轨迹显示,而GPS等方法解释为轨迹显示略显牵强,修改为采集装置可覆盖目前预想

到的各种方法。

10)关于试验次数,标准基于理论暂定修改为1次,后续验证试验时各单位针对每项试

验开展2次或多次试验,收集试验数据,根据试验验证情况再商定试验次数。

11)最小转弯直径测量时,半挂车的临界状态以挂车车轮不转为准还是以挂车车轮侧滑

为准的问题,初步决定以车轮不转为临界状态,后续验证试验中观察侧滑状态并收集相关数

据,根据验证试验结果最终确定临界状态。

12)汽车列车最小转弯直径试验时,关于极限位置(原5.2.2)条件,重新组织语言,

优化表述顺序和方式。

13)对目前的车辆通道圆试验方法进行修改,不作为与最小转弯通道圆并列的方法,修

改为指定半径的通道圆试验,与最小转弯通道圆试验共同作为两类特殊的通道圆试验。

14)外摆值测量方法(原5.5条)直接给出稳态法和驶入法两个方法,考虑到便于后

续其他标准(如GB1589等)的引用,不再强制规定M类、N类必须分别采用不同方法,

但在标准中明确稳态法对于汽车列车是不适用的。

3.92023年4月~2023年8月,襄阳达安汽车检测中心有限公司、中汽研汽车检验中

心(天津)有限公司、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、中国汽车工程研究院股

份有限公司等检测机构联合东风商用车有限公司、中国重汽集团济南动力有限公司、东风柳

州汽车有限公司、安徽江淮汽车集团股份有限公司、东风越野车有限公司等生产企业对半挂

汽车列车、中置轴汽车列车、乘用车列车、铰接客车、载货汽车、装备提升桥的商用车等十

余台车辆进行了第三轮验证试验。主要验证了:1、空载和满载状态下的车辆通道圆和外摆

值测量结果的比对;2、半挂汽车列车车轮侧滑与挂车内侧车轮不旋转状态的最小转弯直径;

3、提升桥的不同工作状态下的测试结果比对;4、草案中各项试验方法的可操作性以及试验

结果的重复性。验证试验取得了良好的效果,对草案技术内容提供大量的数据支持。

3.102023年9月12日,整车分技术委员会在南通组织召开了标准起草组第二次工作

会议,来自交通运输部公路科学研究院、襄阳达安汽车检测中心有限公司、中国汽车技术研

究中心有限公司及标准起草组成员单位的近30位专家参加了本次会议。会议主要从第一次

起草组工作会议所安排工作的完成情况、试验验证情况和结果分析、最新标准草案的主要变

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化点进行了介绍和深入研讨,对草案进行了逐条讨论,具体情况如下:

1)删除规范性引用文件中GB/T6323和GB/T26778,第3章引导语修改为“GB/T3730.1

界定的术语和定义适用于本文件。”

2)“最低稳定车速”是燃油/燃气车辆,电动车辆无对应术语,全文将“最低稳定车速”

修改为“较低的稳定车速(最低稳定车速或不大于10km/h)。

3)将转弯通道圆修改为“车辆转弯通道圆的外圆直径与内圆直径之差的二分之一。”

4)考虑到验证试验一种状态不能完全包含其他状态,车辆实际道路运行状态(空满载

皆有可能)和与国际标准的协调,以及后续可能被其他标准引用,因此,标准暂定最小转弯

直径为空载,通道圆和外摆值为空满载。后续针对同时开展空满载试验的方案更广泛的听取

行业意见。

5)删除4.2.4条注2中“载荷按照GB/T12534均匀分布”的描述,试验通常按照轴荷

达到申报值进行加载。

6)“测量仪器”修改为“测量的参数、单位和测量误差”;质量参数测量误差“±5‰”

改为“±1.0%”;测量参数“直径”改为“长度”,测量误差“±1mm”改为“±0.1%”;速

度测量误差“±1%或0.1取大者”改为“±0.1”;删除测量参数“距离”。

7)在汽车列车最小转弯直径试验方法临界状态a)的规定中,增加车辆未发生运动干涉

的描述。

8)指定直径的转弯通道圆的试验方法中,由于次试验不是必须使用轨迹采集装置,可

通过标桩等方法实现,应当只规定车辆行驶路径,不限定具体如何实施。删除安装轨迹采集

装置的要求。

9)由于外摆值验证试验结果表明,稳态法的试验重复性好,进行一次试验的可信度较

高,但驶入法的测试结果较为离散,建议增加试验次数,暂时考虑试验至少两次,同向结

果相差5%以内做为数据有效性判断。

10)考虑到汽车列车中牵引车和挂车同时具有提升桥时,最长轴距的描述不准确,因此

引入理论轴距的概念,理论轴距是指车辆第一轴(或牵引销中心)至后轴组中落地车轴的中

心线之间的距离。在草案中加注说明。

11)驶入法测量外摆值时是否需要提前确定好25米圆对应的方向盘转角,试验时以该

角度直线行驶沿切线过渡到直径为25米的圆周上需要再补充验证。

3.112023年9月~2023年10月,起草组采用驶入法进行了外摆值补充验证,发现

一些车辆直线进入25米圆周时,方向盘转动速率较慢,无需提前确定25米圆对应的方向盘

转角即可完成测试,考虑到试验方法明确行驶轨迹即可,规定具体实现方法不利于测试技术

的发展,因此删除驶入法外摆值试验方法中提前确定方向盘转角的条款要求。

3.122023年10月12日,整车分技术委员会在天津召开的行业研讨会上就标准草案、

补充验证及起草组第二次会议情况向与会专家进行了说明,就通道圆、外摆值试验的加载状

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《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

态进行了研讨,认为应分别在空满载状态下进行测试。

3.132023年11月,编制形成标准征求意见稿和编制说明材料。

二、国家标准编制原则、主要内容及其确定依据

1.编制原则

1)科学性原则:本标准在编写过程中,充分考虑了行业发展和产品技术的迭代更新,

以及当前测试评价技术与道路条件等因素,吸收和听取了车辆生产企业、检测机构的意见和

建议,并尽可能考虑了欧盟、日本、澳大利亚等国外先进国家或地区的标准法规,使试验条

件更加明确、试验流程及方法更加科学、完善,试验结果更加准确有效,能够更加全面准确

的对汽车及汽车列车转弯通过性进行评价。

2)可操作性原则:本标准综合考虑试验场地条件、试验方法和数据有效性判定,结合

企业产品和当前道路运输主力车型结构特点,对现行试验方法进行调整和修改,经过试验验

证及专家论证,确保实施更加便捷、准确、有效,提升试验方法的可操作性。

3)适用性原则:试验方法的制定过程综合考虑了汽车和汽车列车的特点,在车辆条件、

试验方法中分别进行了相应规定,使标准能够适用于各类汽车和汽车列车,并与国内外其他

相关的相关标准协调一致,提升了标准的适用性。

4)规范性原则:在标准的起草过程中,严格按照GB/T1.1—2020的要求规划标准内容,

并按GB/T1.1-2020的规定进行表述。

2.标准主要内容

本标准的主要内容分为:范围、规范性引用文件、术语和定义、试验条件、试验方法、

试验结果、附录A七个章节,具体内容介绍说明如下:

2.1范围

本文件规定了汽车和汽车列车最小转弯直径、转弯通道圆直径和外摆值测量的试验条件、

试验方法、试验结果。

本文件适用于汽车和汽车列车。

说明

由于本次修订增加了指定直径的转弯通道圆,并与最小转弯通道圆直径试验方法一起作为

转弯通道圆的两种试验方法,因此调整了标准范围中有关规定内容的表述。

适用车型与GB/T12540-2009保持一致。

2.2术语和定义

GB/T3730.1界定的术语和定义适用于本文件。

汽车最小转弯直径minimumturningcirclediameterformotorvehicle

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《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

汽车转向盘转到极限位置,以较低的稳定车速(最低稳定车速或不大于10km/h)转向

行驶,车辆最外侧转向轮胎接地中心在平整地面上形成的封闭轨迹圆直径。

汽车列车最小转弯直径minimumturningcirclediameterforcombinationof

vehicle

汽车列车以较低的稳定车速(最低稳定车速或不大于10km/h)转向行驶,调整转向盘

到规定的转角,最外侧转向轮胎接地中心在平整地面上形成的封闭轨迹圆直径。

注:5.2.2中给出了方向盘转角的调整方法。

转弯通道圆turningclearancecircle

车辆转弯行驶时,下述两圆形成的环形空间通道:

a)转弯通道圆外圆(直径D1):车辆上所有点在平整地面上的投影均位于圆内的最小外

圆;

b)转弯通道圆内圆(直径D2):车辆上所有点在平整地面上的投影均位于圆外的最大内

圆。

注:除非特别指出,本文件中有关车辆上所有点、最远点、最外点的描述中不包括GB1589

规定的不在车辆长度、宽度测量范围的装置和具有作业功能的专用装置的突出部分。

转弯通道宽度turningclearancecirclewidth

车辆转弯通道圆外圆直径与内圆直径之差的二分之一。

最小转弯通道圆minimumturningclearancecircle

汽车或汽车列车以最小转弯直径对应的转向盘转角进行转弯行驶时所形成的转弯通道

圆。

外摆值outvalue

汽车和汽车列车按照规定的路径行驶时,车辆尾部最外侧点轨迹与过车辆的车身最外侧

点平行于车辆纵向中心线的投影线之间的最大距离。

注:5.4.1.4、5.4.2.4分别给出了稳态法和驶入法的行驶路径。

说明

与GB/T12540-2009相比:

1)删除了“转弯直径”、“最大转弯通道宽度”术语和定义。

2)调整了“最小转弯直径”的定义,分为“汽车最小转弯直径”和“汽车列车最小转弯

直径”主要是由于汽车列车在牵引车方向盘转到极限位置之前,牵引车与挂车可能会出现干涉、

折叠、车轮反向旋转等情况,此时会造成汽车列车无法继续转向行驶或无法形成封闭圆形轨迹,

因此有必要分别定义汽车和汽车列车的最小转弯直径。

3)调整了“外摆值”的定义,主要是由于外摆值有稳态法和驶入法两种方法,现行标准

的定义只阐述了采用驶入法时的外摆值,而试验方法中又采用的是稳态法,前后不对应。外摆

值本质上是车辆按照规定的方式沿着规定的路线行驶时,车辆尾部最外侧点的轨迹与过车辆最

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《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

外侧点平行于车辆纵向中心线的投影线之间的最大距离,因此本次修订做了调整。

4)其他的定义基本与GB/T12540-2009保持一致,只做了编辑性修改,以满足GB/T1.1-

2020的要求。

2.3试验条件

2.3.1试验场地条件

1)试验场地为平整坚实干燥的沥青或混凝土地面,任意方向坡度不大于2%,大小能允

许车辆作直径不小于30m的圆周运动。

2)温度、风速等其他试验条件应符合GB/T12534的规定。

2.3.2车辆条件

1)车辆装备的轮胎型号应符合车辆制造厂的规定,轮胎气压应符合GB/T12534的规

定。

2)车辆的车轮定位参数和转向轮的最大转角应符合车辆制造厂的规定。

3)试验开始前,采用适当的方式使车辆达到正常的运行温度。

4)车辆最小转弯直径试验在空载状态下进行,转弯通道圆和外摆值试验在空载和满载

状态下分别进行。

注1:空载状态:整车整备质量加上驾驶员及必要的轨迹测量设备的质量时的状态。

注2:满载状态:车辆装载至最大设计总质量时的状态。

5)若车辆装备有提升桥,进行空载状态试验时车辆应处于:

——最小转弯直径、转弯通道圆试验:提升桥落下或提升状态下车辆理论轴距最大

的状态;

——外摆值试验:提升桥落下或提升状态下车辆后悬最长的状态。

注1:理论轴距是指车辆第一轴(或牵引销中心)至后轴组中落地车轴的中心线之间的距离。

注2:对于汽车列车,牵引车辆和挂车同时处于理论轴距最大的状态。

2.3.3测量的参数、单位和准确度

测量参数及其单位、准确度要求应符合表1的规定:

表1测量的参数、单位、准确度

测量参数单位准确度

温度℃±1.0

风速m/s±0.5

大气压力kPa±1.0

长度mm±0.1%

速度km/h±0.1

质量kg±1.0%

轮胎气压kPa±1.5%

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《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

说明

与GB/T12540-2009相比:

1)试验场地增加了干燥清洁和附着力良好,任意方向坡度不大于2%的要求,因为附着

力和坡度对试验结果有直接影响,干湿路面的最小转弯直径的结果有差异,场地坡度过大时会

造成最小转弯直径的轨迹无法封闭。

2)增加了温度、风速等其他试验条件的要求,考虑到该项试验是道路试验,环境条件是

试验结果的影响因素之一,因此提出环境条件应满足《汽车道路试验方法通则》的规定。

3)增加了试验开始前预热的要求,尽可能保持车辆的最佳运行状态。

4)调整了试验载荷的规定,按照试验项目规定为“最小转弯直径试验时车辆空载,进行

转弯通道圆和外摆值试验时车辆应在空载和满载状态下分别进行”,原因是由于验证试验表明

空载时最小转弯直径更小,但与满载相差不大,欧盟法规对最小转弯直径没有规定,但日本JISO

Z107标准中规定的载荷状态也为空载,在Z107标准中也对不同载荷状态下的最小转弯直径进

行了比对,其结果与本次起草组进行的验证试验结果一样,均是空满载差别不大,最终认为载

荷的影响可以忽略,因此规定空载状态下进行试验,因此本次修订的最小转弯直径的载荷状态

与GB/T12540-2009保持一致。对于转弯通道圆和外摆值试验,起草组进行的验证试验显示空

满载的试验结果有差异,欧盟法规和澳大利亚法规对转弯通道圆和外摆值试验载荷规定为空满

载都需要进行,考虑车辆实际道路运行状态下空满载行驶皆有可能,且转弯通道圆与外摆值涉

及交通安全,因此规定通道圆和外摆值在空满载状态下分别进行试验。

5)增加提升桥状态的规定,并增加理论轴距的注解。因主管部门规定提升桥不允许在满

载状态下提升,所以本次修订仅规定了装备提升桥的车辆在空载状态下的试验。

车辆的最小转弯直径、转弯通道圆受轴距影响明显,轴距越长直径越大,因此这两项试验

应在轴距最长的状态下进行试验,考虑到汽车列车的牵引车和挂车有可能同时装备提升桥,因

此需要同时考虑牵引车和挂车理论轴距的最大值。同时为了避免混淆,增加理论轴距的注解:

理论轴距是指车辆第一轴(或牵引销中心)至后轴组中落地车轴的中心线之间的距离,避免将

最长轴距理解为第一轴至最后轴的距离,造成如四轴车辆第三轴提升时最长轴距无变化的情

况。

车辆的外摆值受后悬与轴距的比值影响,比值越大,外摆值越大,提升桥落下或提升状态

下最长后悬状态下外摆值更大,因此规定一种最严苛的状态进行试验即可。

6)经过理论分析和验证试验,本次修订调整了需要测量的参数以及误差要求。

2.4试验方法

2.4.1汽车最小转弯直径

1)在车辆所有外侧转向轮胎接地中心上方安装行驶轨迹采集装置。

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《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

2)车辆以较低的稳定车速(最低稳定车速或不大于10km/h)匀速行驶,转向盘转到

极限位置并保持不变,稳定后启动轨迹采集装置,车辆行驶一周(360°),记录各外侧转向

轮胎接地中心在地面上封闭的运动轨迹,然后将车辆驶出测量区域。

3)应至少在相互垂直的两个方向测量各转向轮胎接地中心在地面上形成的封闭轨迹圆

直径,取各方向测量值的算术平均值作为各转向轮胎接地中心轨迹圆直径。

4)取各转向轮胎接地中心轨迹圆直径中的最大值作为汽车最小转弯直径测量结果。

车辆左转和右转应各测量1次,并记录测量结果。

5)取左转、右转方向测量结果中的最大值作为汽车最小转弯直径最终结果。

2.4.2汽车列车最小转弯直径

1)在汽车列车所有外侧转向轮胎接地中心上方安装行驶轨迹采集装置。

2)汽车列车以较低的稳定车速(最低稳定车速或不大于10km/h)匀速行驶,行驶中

逐渐增大转向盘转角直至出现如下情形之一:

a)逐渐增大转向盘转角直至达到极限位置,车辆未发生运动干涉且挂车内侧轮胎未出

现反向旋转,则保持转向盘极限转角不变;

b)逐渐增大转向盘转角过程中,若挂车内侧车轮出现反向旋转,则缓慢减小转向盘转

角使挂车内侧车轮不转动,并保持该转向盘转角不变;

c)逐渐增大转向盘转角过程中,若车辆即将发生运动干涉或机械连接装置达到最大工

作角度,则保持当前转向盘角度不变。

注:挂车内侧车轮不转动是指当试验车辆保持该转向盘转角行驶一周时,挂车后内轮转动的角度在

±180°范围内。

3)车辆继续行驶直至挂车达到稳定状态,启动轨迹采集装置,车辆行驶一周(360°),

记录各外侧转向轮胎接地中心在地面上封闭的运动轨迹,然后将车辆驶出测量区域。

4)应至少在相互垂直的两个方向测量各转向轮胎接地中心在地面上形成的封闭轨迹圆

直径,取各方向测量值的算术平均值作为各转向轮胎接地中心轨迹圆直径。

5)取各转向轮胎接地中心轨迹圆直径中的最大值作为汽车最小转弯直径测量结果。

6)车辆左转和右转应各测量1次,并记录测量结果。

7)取左转、右转方向测量结果中的最大值作为汽车列车最小转弯直径最终结果。

说明

与GB/T12540-2009相比:

1)由于汽车和汽车列车在以最小转弯直径状态行驶时,方向盘转角状态是不同的,因此

本次修订的最小转弯直径试验方法分为汽车最小转弯直径和汽车列车最小转弯直径。

2)汽车最小转弯直径试验方法与GB/T12540-2009中的最小转弯直径试验方法基本相

同,因为最小转弯直径的轨迹测试点是外侧转向轮胎的中心,因此本次修订中行驶轨迹采集装

置的安装位置只需安装在外侧转向轮胎上方即可。

10

《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

3)调整了试验车速的要求,手动挡车型一般采用最低档最低稳定车速,由于目前新能源

车辆没有明确的最低稳定车速的概念,因此试验车速规定为:以较低的车速(最低稳定车速或

不大于10km/h),以满足新能源车辆的试验需求。

4)由于汽车测试技术的发展,对最小转弯直径的测量并不局限于钢卷尺,目前GPS、光

学传感器等测量方式同样可以测出转弯直径的数值,因此删除了现行标准中用钢卷尺测量的规

定。

5)考虑到转弯直径指标反映的是车辆在实际运行中的通过性,采用左转与右转取平均值

的方式在实际运用极端场景下有可能出现平均值表明可以通过但实际某一方向无法通过的情

况,结合验证试验结果,本次修订采用更加符合实际运行且更加严格的取值方式:取左转、右

转方向测量结果中的最大值作为最小转弯直径最终结果”。

6)新增汽车列车最小转弯直径试验方法,根据以往测试经验和标准起草期间的验证试

验,半挂汽车列车易出现车轮反转或牵引车与挂车折叠的情况,日本JISOZ107标准中规定半

挂汽车列车最小转弯直径测试时以挂车内侧内胎不转动时对应的方向盘转角进行转弯行驶所

测得直径为半挂汽车列车的最小转弯直径,起草组验证试验也表明,在挂车内侧轮胎不转动时,

车辆可以稳定行驶出一个封闭轨迹圆,且此时的转弯半径是最小的,因此,这是一种典型状态;

汽车列车在做最小转弯直径试验时还会出现方向盘转至极限时,汽车列车未发生干涉且挂车车

轮未出现反向旋转,这也是一种典型状态;还有一种情况是汽车列车在方向盘转到一定角度时,

牵引车和挂车会出现干涉现象,车辆无法继续转向行驶,此时应找到尽量接近干涉时对应的方

向盘转角进行转向行驶,这也是一种典型状态。因此,本次修订将三种状态分别进行了规定。

7)验证试验中发现,保持挂车内侧车轮不旋转状态进行转向行驶时,由于并装车轴轴距

较小,加上路面坡度、附着系数的细微变化,极易出现其中一根或多根车轴非常缓慢旋转的情

况,经过多台次的验证试验,在车辆旋转360°的情况下,挂车内侧车轮向前或向后旋转不超

过180°时,车辆的轨迹仍是一个封闭的轨迹圆,且直径的变化非常小,因此,本次修订将挂

车内侧车轮不旋转的定义进行了注释,规定为:挂车内侧车轮不转动是指当试验车辆保持该转

向盘转角行驶一周时,挂车后内轮转动的角度在±180°范围内。

2.4.3转弯通道圆

2.4.3.1指定直径的转弯通道圆

1)汽车或汽车列车以直线行驶姿态停于试验场地上。

2)车辆以较低的稳定车速(最低稳定车速或不大于10km/h)驶入指定外径和内径的转

弯通道圆,车辆上离转向中心最远点在地面上的投影与该通道圆的外圆重合(或位于外圆内

侧),至少连续行驶一周(360°)。

3)记录车辆上离转向中心最近点是否超出该转弯通道圆的内圆。

4)车辆左转、右转应分别测量1次。

2.4.3.2最小转弯通道圆

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《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

1)在汽车车身上离转向中心最远点和最近点安装行驶轨迹采集装置;在汽车列车的牵

引车辆离转向中心最远点和挂车离转向中心最远点、离转向中心最近点安装行驶轨迹采集装

置。

2)汽车按照5.1.2进行试验,汽车列车按照5.2.2~5.2.3进行试验。

3)分别测量离转向中心最远点和最近点在地面上形成的封闭轨迹圆直径,应至少在相

互垂直的两个方向测量出最大值,取各方向上的测量值的算术平均值作为最小转弯通道圆的

外圆、内圆直径,计算对应转弯通道宽度。

4)若汽车列车试验时出现5.2.2b)所述的情况,则仅测量离转向中心最远点形成的封

闭轨迹圆直径,计算该轨迹圆半径作为该方向的最小转弯通道宽度。

5)车辆左转和右转应各测量1次,并记录测量结果。

6)取左转和右转方向测量结果中转弯通道宽度最大者对应的内外圆直径作为最小转弯

通道圆的最终结果。

说明

与GB/T12540-2009相比:

1)本次修订新增指定直径的转弯通道圆,考虑到GB1589-2016中有车辆通道圆的规定,

本标准新增了指定直径的转弯通道圆试验方法,该项试验不要求测量车辆最外点和最内点的直

径,只需在车辆最外点沿指定直径的通道圆外圆行驶时,观察离转向中心最近点的轨迹是否超

出指定直径的通道圆内圆即可。技术内容以GB1589-2016的规定为基础,参考了EU2021/535

法规,并调整了有可能产生歧义的技术内容,以使试验规定更加明确、更具可操作性。

2)汽车的最小转弯通道圆的测试方法基本与GB/T12540-2009的规定一致,汽车列车的

最小转弯通道圆与汽车类似,均是在车辆以最小转弯直径状态下的方向盘转角进行转向行驶,

行驶一周后测量车身上离转向中心最远点和最近点所形成的封闭轨迹圆的直径。

3)需要注意的是,汽车列车的最小转弯直径对应的方向盘转角是在挂车车轮不旋转时测

得的,那么由于此时车辆形成的轨迹圆的圆心位于挂车内侧车轮中心靠近轴组中心线偏后的位

置(如图1所示),因此,此时汽车列车的转弯通道宽度应为离转向中心最远点形成的封闭轨

迹圆的半径。

12

《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

图1半挂汽车列车最小转弯通道圆的转弯通道宽度示意图

4)考虑到转弯通道宽度对应车辆在行驶过程中转向所需道路的宽度,转弯通道宽过大容

易出现占道行驶的现象,因此标准选取更严格的限值:取左转和右转方向测量结果中转弯通道

宽度最大者对应的内外圆直径作为最小转弯通道圆的最终结果。

2.4.4转弯通道圆

2.4.4.1稳态法(汽车列车不适用)

1)在车辆前部离转向中心最远点和车辆尾部最外点安装轨迹采集装置。

2)车辆以较低的稳定车速(最低稳定车速或不大于10km/h)起步匀速行驶,调整转向

盘转角,使车辆前部离转向中心最远点的行驶轨迹与直径为25米的圆周重合,记录并保持

该转向盘转角不变,将车辆停止。

3)沿车辆的车身最外点向地面做与车辆纵向中心线平行的投影线。

4)启动车辆尾部最外点轨迹采集装置,并保持2)中记录的转向盘转角不变起步继续

行驶,直至车辆尾部最外点轨迹再次与3)中所做投影线交汇,车辆停止(见图2)。

5)测量车辆尾部最外点轨迹与投影线之间的最大垂直距离,作为外摆值测量结果。

6)车辆左转、右转应各测量1次,并记录测量结果,取左转、右转方向测量结果中的

最大值作为最终测量结果。

图2稳态法外摆值测量示意图

2.4.4.2驶入法

1)在车辆前部离转向中心最远点和车辆尾部最外点安装轨迹采集装置。

2)将车辆以直线行驶姿态停于平整地面上,沿车辆车身最外点向地面做与车辆纵向中

心线平行的投影线,并在投影线的车辆一侧向地面做一个与之相切的直径为25米的圆周轮

廓线。

注:汽车列车的车身最外点为挂车车身的最外点。

3)启动轨迹采集装置,车辆起步以较低的稳定车速(最低稳定车速或不大于10km/h)

沿投影线向前行驶,转动转向盘使车辆前部离转向中心最远点从直线行驶过渡到2)所述圆

13

《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

周轮廓线上,并使该点沿圆周轮廓线继续行驶,至少行驶至车辆尾部最外点轨迹再次与2)

中所做投影线交汇,车辆停止(见图3、图4)。

4)测量车辆尾部最外点轨迹与投影线之间的最大垂直距离,作为该次外摆值试验的测

量结果。

5)车辆左转、右转应各测量至少2次,同方向的测量结果最大值与最小值相差不应超

过最小值的5%,取同方向有效测量结果的算术平均值作为该方向测量结果。

6)取左转、右转方向测量结果中的最大值作为该车辆最终测量结果。

图3汽车驶入法外摆值测量示意图

图4汽车列车驶入法外摆值测量示意图

说明

与GB/T12540-2009相比:

1)EU2021/535将外摆值试验方法分为稳态法和驶入法两种稳态法对应N2和N3类车

辆,驶入法对应M2、M3和铰接列车,两种试验方法的操作方法和行驶轨迹略有不同。本次修

订参考了EU2021/535,有关稳态法的技术内容与GB/T12540-2009基本一致,驶入法的技术

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《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

内容与GB1589-2016基本一致。

2)稳态法是先驾驶车辆使车辆最外点沿直径25米的圆周行驶,找到对应的方向盘转角,

然后停下车辆,沿车辆最外侧向地面作与车辆纵向中心线平行的投影线,起动车辆在车辆停止

状态下,转动方向盘至对应转角起步行驶,车辆尾部最外点轨迹与最外侧投影响之间的最大距

离即为外摆值。稳态法模拟的是车辆稳定的转向行驶时尾部所产生的外摆值。由于汽车列车在

低速转向时,挂车的转向跟随较为滞后的特性,牵引车在方向盘处于大角度起步转向时,对挂

车产生的侧向力易导致挂车后轮侧滑,挂车不是稳定转向的状态,影响测试结果的真实性和准

确性,因此不适用于汽车列车。

3)新增的驶入法是模拟车辆由直线行驶过程中变为转向行驶时产生的外摆值,是对车辆

实际运行的一种典型工况,汽车列车采用驶入法可以真实的反应汽车列车由直线行驶过程中转

向时挂车尾部产生的外摆值,因此汽车列车应采用驶入法测量外摆值。本次修订参照GB1589-

2016和EU2021/535的规定进行了较为细致明确的规定。

4)GB1589-2016中外摆值的试验方法虽然与欧盟法规EU2021/535的驶入法基本相同,

但其B2.3条规定的“汽车或汽车列车起步,由直线过渡到B1.2所述圆周内运动”中的“进入

圆周内运动”描述不清晰易产生歧义,EU2021/535规定是车辆最前最外点的轨迹应与圆周轮

廓线重合,因此本标准规定为“车辆前部最外点应沿直径25米的圆周轮廓线行驶”。

5)汽车列车由于牵引车与挂车的匹配存在较多的可能性,可能会存在牵引车宽度比挂车

宽的情况,与GB1589-2016附录B中汽车列车外摆值示意图所示一致,GB1589-2016中B2.2

条规定“沿车辆最外侧部位向地面做投影,并做与车辆纵向中心线平行的投影线”,图B.2车

辆外摆值示意图(汽车列车)中投影线为挂车车身最外侧,由于汽车列车由于牵引车与挂车的

匹配存在较多的可能性,可能会存在牵引车宽度比挂车宽的情况,此时按照B2.2条规定,应

按照牵引车最外侧做投影线。但汽车列车转向时外摆值主要由挂车产生,且由于汽车列车在低

速转向时会产生低速偏移,挂车将在牵引车轨迹的内侧运动,此时以牵引车的车身侧面作为基

准测量外摆值会偏小,而以挂车车身最外侧的投影线做为基准线,能够更加真实的反应车辆尾

部最外点的外摆值,相较以牵引车车身最外侧作的投影线作为基准也更加严格。因此,本次修

订明确汽车列车的车身最外点为挂车车身的最外点。

6)驶入法的试验次数规定为“车辆左转、右转应各测量至少2次”,并增加了数据的有

效性判定即“同方向的测量结果最大值与最小值相差不应超过最小值的5%,取同方向有效测

量结果的算术平均值作为该方向测量结果”。起草组经过大量的验证试验表明,驶入法的试验

重复性相较稳态法波动较大,因此一次试验不能准确反应车辆的外摆值,有必要进行重复试

验。因此,增加了试验次数并规定了数据有效性判定,提高试验结果的准确性和可信度。采用

稳态法的试验结果重复性和准确性非常好,因此,稳态法的试验次数与GB/T12540-2009保持

一致,仍是左转和右转方向各一次。

7)验证试验发现,单车采用稳态法测得的外摆值更大,这是因为采用驶入法试验时车辆

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《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

有一个逐步调整方向盘转角的过程,直至方向盘转角达到最终车辆稳定的沿直径25米圆周转

向行驶对应的转角,车辆最外侧投影线与25米圆周呈切线,而采用稳态法试验时车辆没有方

向盘调整的过程,车辆最外侧投影线与25米圆周呈割线,转动方向盘越快,车辆最后点轨迹

越接近稳态法,外摆值越大。EU2021/535规定N2、N3类车辆采用稳态法,M2、M3、铰接列

车采用驶入法。鉴于外摆值涉及交通安全,因此综合考虑评价的严格程度、单车采用稳态法试

验结果的准确性和稳定性、未来被GB1589等相关标准引用的可行性和便利性等因素,没有

直接照搬EU2021/535区分不同车型的规定,仅规定了稳态法不适用于汽车列车,M类汽车

产品也可以按照稳态法进行试验,更便于试验和管理。

三、主要试验验证情况分析及预期效益

标准修订过程中,襄阳达安汽车检测中心有限公司、中国汽车技术研究中心有限公司与

交通运输部公路科学研究所、东风商用车有限公司、中汽研汽车检验中心(天津)有限公司、

安徽江淮汽车集团股份有限公司、上海机动车检测认证技术研究中心有限公司、中国重汽集

团济南动力有限公司、中国汽车工程研究院股份有限公司、东风越野车有限公司、东风柳州

汽车有限公司等单位,先后组织开展了大量的试验验证和分析工作。

针对标准中的关键修订内容,结合制造商与检测机构关注的关键问题,做了相应的验证

工作,包括不同测试方法与理论计算比对、空载和满载状态下测量结果的比对、半挂汽车列

车车轮侧滑与挂车内侧车轮不旋转状态的最小转弯直径、提升桥的不同工作状态下的测试结

果比对、外摆值稳态法与驶入法的比对、试验结果重复性比对等,通过分析试验规程及试验

数据,进一步验证了本标准的主要技术内容的合理性和可行性。

3.1不同测试设备的通道圆试验结果与模拟计算验证比对

为了验证标准草案对不同测试实施方式和测试设备的适应性,分别采用传统的水迹法和

高精度GPS测试系统进行了比对试验,并与理论计算进行了比对,验证了标准的技术内容

对格式测试方法的适用性和结果的准确性,具体如表1所示:

表1不同测试设备测试结果与理论计算差异

实测外圆直径实测内圆直径实测外圆直径理论计算外圆误差(注2)

车型通道圆测试

(水迹法)(GPS法)(GPS法)直径(注1)(GPS法与理论计算)

25.4010.6025.4425.590.58%

顺时针

25.5311.3825.5625.710.58%

26.5912.9626.5626.690.50%

逆时针

26.6713.1226.6826.800.43%

半挂汽

25.0310.6025.0525.401.40%

车列车

顺时针24.769.2824.7424.66-0.31%

24.859.6424.8624.860

25.9811.5626.0225.97-0.19%

逆时针

25.9011.3025.8825.81-0.26%

16

《汽车及汽车列车最小转弯直径转弯通道圆直径和外摆值测量方法》(征求意见稿)编制说明

26.0311.3826.0025.86-0.53%

四轴单方向盘打死25.5816.2325.5625.630.297%

车方向盘打至一半34.6026.6534.5634.610.14%

注1:根据GPS法实测半挂汽车列车内圆直径结合列车相关尺寸计算外圆直径;

注2:理论计算外圆直径与GPS法外圆测量结果的误差

图5不同测试设备测量通道圆

验证试验表明,采用GPS采集轨迹计算或者传统水迹法都可按照标准草案的规定进

行试验,重复性和准确性可以保证,草案规定的技术内容有较好的可操作性。

3.2不同载荷状态下多次重复测量最小转弯直径结果的比对

车辆载荷状态是测试的基本条件,国家标准与国际标准的规定有所不同,因此空满载的

比对是验证试验的一个重点,同时经过多次重复试验,确认结果的重复性,标准修订期间工

作组在不同的场地使用不同车辆进行了大量的验证试验,涵盖了各种车型。具体情况见表2、

表3

表2载货汽车最小转弯直径验证试验

最小转弯直径第一次第二次第三次平均值空满载偏差

空载20.2320.2320.1920.22/

左转

三轴载货满载20.7620.7520.7520.752.65%

(襄阳)

空载19.5219.5419.5819.55/

右转

满载19.6019.6719.6919.650.55%

空载22.2622.20/22.23/

左转

三轴载货满载23.3923.11/23.254.59%

(重庆重型)空载22.3922.56/22.48/

右转

满载22.5622.60/22.580.47%

空载18.8618.88/18.87/

左转

四轴载货满载19.4419.39/19.422.89%

(襄阳)空载18.2318.20/18.22/

右转

满载18.6218.63/18.632.25%

空载24.8424.8624.8524.85/

左转

四轴载货满载25.8225.8425.8425.831.04%

(襄阳)空载23.8323.7923.7823.8/

右转

满载24.7124.7524.7124.72

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