乘用车主挂车间拖挂装置及技术法规咨询调研报告1¥一、国际市场要求乘用车具备拖挂能力根据国际汽车产业和消费市场的发展情况,目前不仅在商用车辆领域牵引车和挂车、半挂车之间 组成汽车列车,两者之间需要联接和拖挂装置,乘用车拖挂挂车组成乘用车列车已成为普遍应用的产 品和技术,在许多国际市场,尤其是发达国家和地区的市场,为满足人们的娱乐、休闲、度假要求, 乘用车除了是人们的交通代步工具外,还普遍用于拖挂各种娱乐度假用设施,最常见的为乘用车拖挂 房车、游艇等因此对起牵引和拖挂作用的乘用车,就要求其安装拖挂装置,并对该拖挂装置及其车 身提出了性能和强度要求,使其具备拖挂各种娱乐度假设施的能力图1乘用车拖挂房车图2乘用车和挂车间机械连接装置二、国际市场乘用车拖挂能力状况目前,在国际市场上,约90%以上的乘用车具备牵引挂车的能力,其牵引能力可以从乘用车单车 整备质量、总质量分别与带制动器、不带制动器的挂车质量分布关系几个方面来分析1. 乘用车分别牵引带制动器和不带制动器的挂车时,乘用车整车整备质量与挂车质量分布关系图3和图4分别列出了乘用车整车整备质量与挂车质量分布关系,图中横坐标轴表示乘用车整备 质量,纵坐标轴分别为牵引的不带制动器的挂车(挂车质量-<750 kg时法规要求带有制动器)的质量 和带制动器的挂车(挂车质量N750kg)的质量。
从图3可以看出,乘用车牵引不带制动器的挂车时,其整备质量集中在700 kg--1300 kg之间,所 牵引的挂车质量一般为350 kg--750 kg从图4看出乘用车牵引带制动器的挂车时,其整备质量大多在 850kg--2100 kg之间,所牵引的挂车质量集中在750Kg--2400 kg之间图4中的方程式表示质量分布 带均值的关系式图3乘用车整车整备质量与挂车质量分布关系(挂车不带制动器)图4乘用车整车整备质量与挂车质量分布关系(挂车带制动器)2乘用车分别牵引带制动器和不带制动器的挂车时,乘用车总质量与挂车质量分布关系图5和图6的横坐标表示乘用车总质量,纵坐标分别为牵引的不带制动器的挂车(挂车质量 <750kg)、带制动器的挂车(挂车质量W750kg)的质量从图5、图6中可看出,当牵引不带制动器 的挂车时,乘用车总质量大多集中在1100 kg〜1700 kg之间当牵引带制动器的挂车时,乘用车总质量一般在1300 kg〜2700 kg之间图6中的方程式表示质量分布带均值关系图6乘用车总质量与挂车质量分布关系(挂车带制动器)3乘用车比功率、乘用车列车比功率与车辆总质量分布关系图7、图8分别表示乘用车单车比功率与单车总质量、列车比功率与列车总质量的分布状态。
横 坐标表示车辆比功率,纵坐标表示车辆总重量可以看出国外乘用车单车发动机比功率集中在24kw〜 100kw / t范围内,而乘用车牵引挂车组成的乘用车列车比功率一般在17 kw ~60 kw / t之间图8 乘用车列车比功率与列车总质量的分布状态三、针对乘用车抱挂的相关国际、国外标准法规及主要内容针对各国各地区市场中乘用车列车的产品和技术状况,国际标准化组织(ISO)、联合国欧洲经 济委员会(ECE)等国际汽车标准和技术法规制修订组织和欧盟(EC)、美国、澳大利亚等发达国家 和地区都出台了相关标准、法规,分别对乘用车列车的尺寸、质量参数、横向稳定性、乘用车列车制 动性能、乘用车和挂车间的连接装置等做出规定1. 有关车辆整车的标准、法规1.1国际标准化组织对乘用车列车横向稳定性试验的规定国际标准化组织在2003年出台了一项标准ISO9815-2003《道路车辆——乘用车和挂车列车—— 横向稳定性试验》,对乘用车列车的横向稳定性试验的试验条件、试验方法、试验数据的分析作了规 定该标准适用于ISO3833中规定的乘用车,轻型货车和它们与挂车组成的列车目的在于规定在给 定转向脉冲激发下,确定牵引车和挂车列车摆动阻尼特性的试验方法。
标准中规定的试验条件除了应和SO 5037—1《道路车辆——汽车动态试验方法——第l部分: 乘用车总体环境》的要求基本相符外,又增加了对试验设备、试验车道、风速和载荷的要求试验方法中对试验车速、转向脉冲、试验次数都做了规定,并要求每轮试验都应以直线、匀速运 行状态开始对于数据分析,规定分析铰接角随时间变化的曲线并规定应记录方向盘转角、牵引车前行车速、 挂车横向加速度、牵引车和挂车间的铰接角、牵引车和挂车的横向摆动速度等试验数据对于有效试 验的含义,标准从车辆纵向加速度、铰接角摆动、横摆速率、零衰减速度、参考阻尼车速、参考车速 阻尼等6方面给予规定1.2 欧盟在汽车整车层面上对车辆拖挂能力和拖挂装置的要求目前,欧盟如下两项关于车辆整车要求的技术指令要求企业在获取欧盟的整车产品型式批准时, 对车辆拖挂能力的相关数据和资料应进行申报:2007/46/EC《建立机动车辆及其挂车,和用于这类车辆的系统、部件和单独技术单元的批准 框架的指令》该指令为欧盟的汽车整车型式批准框架性技术法规,替代原有的70/156/EEC2007/46/EC的修订本包括:欧盟委员会法规(EC) 1060/2008和(EC) 385/2009.• 95/48/EC《M1类机动车辆的质量和尺寸》。
2007/46/EC《建立机动车辆及其挂车,和用于这类车辆的系统、部件和单独技术单元的批准框架 的指令》中规定7M1类车的定义为“用来运载乘客,除驾驶员座位外,座位不超过8个的车辆”以 及制造商在提交车辆型式批准时在产品技术资料应注明的项目,包括:• 各轴的最大技术允许质量;• 车辆是否适合用于拖挂;• 车辆列车的最大技术允许质量;• 车辆技术允许最大拖挂质量;• 在车辆连接点上的最大技术允许垂直载荷(质量);• 可拖挂挂车的最大质量,不带制动的挂车的最大质量:• 挂车制动装置的控制和传动:主车是否配备电/气/液压伺服制动器;主车与挂车连接装置类 别和形式,连接装置相关的值、V值、U值和S值1;主车与挂车连接器与车辆连接说明;牵 引装置的位置、结构和安装等95/48/EC《M1类机动车辆的质量和尺寸》有6项相关规定,包括:① 牵引车最大允许质量,规定不得超过制造商规定的最大技术允许载荷,应包括:牵引装置最 大质量,当汽车静止时,牵引点上最大载荷;② 车辆尺寸限值,规定最大尺寸(长x宽x高mm): 12000x2500 x 4000;③ 质量规定:规定了满载质量、前轴载荷;④ 牵引车牵引能力:指出最大牵引质量由制造商决定,并分别对牵引带制动器的挂车和不带制 动器的挂车时,对挂车最大允许质量提出要求;⑤ 连接装置静态垂直载荷,指明应由牵引车制造商规定,并在用户手册中注明连接装置最大允 许垂直静载,以及安装点;⑥ 动力性,当汽车列车处于满载质量时的最小爬坡度。
除了上述两项欧盟技术指令外,在欧盟的整车型式批准管理制度中,还有一项技术指令: 77/389/EEC “在机动车辆牵引装置方面各成员国法律的一致性”(该指令的中英文文本见本咨询报 告附件),该技术指令明确规定除了不适合拖挂载荷的车辆外,所有的11类车辆必须在车辆的前部和 后部安装拖挂装置同样不满足该技术指令要求的车辆,无法被准入欧盟27国市场2在具体的连接部件层面上,相关的国际标准和技术法规目前国际上对于乘用车列车的机械连接装置主要有国际标准化组织(ISO)、联合国欧洲经济委 员会(ECE)、欧盟(EC)有关乘用车和挂车间机械联接装置的标准、法规具体的标准和技术法规 项目如下:• ISO 1103道路车辆——旅居挂车及轻型挂车——连接球头1 D值、V值、U值和S值的定义及计算公式见欧盟技术指令94/20/EC或ECE R55它们是主挂车连接装置重要的性 能指标,具体要求在94/20/EC或者ECER55附件5• ISO 4114道路车辆——旅居挂车及轻型挂车一一牵引球头上静载荷• 94/20/EC有关汽车与挂车之间的连接装置及其在这些车辆安装的欧洲议会和理事会指令(修订本为2006/96/EC)(该指令的中英文文本见本咨询报告附件)。
该技术指令在欧盟汽 车(M、N、0)整车产品的市场准入管理制度----整车型式批准制度中,构成重要的主动安 全项目该技术指令详尽地规定了拖挂装置的种类、尺寸要求、性能要求,以及与之配套的 试验方法只有满足该技术指令,汽车产品才能被准入欧盟27国市场• 联合国法规ECE55 (该技术法规的中英文文本见本咨询报告附件),该法规与欧盟的技术指 令94/20/EC相对应,在技术内容上相等同我国企业需要注意的是:2009年7月13日,欧 盟政府发布新法规:(EC) 661/2009“就机动车辆及其挂车,它们所使用的系统、部件和单独 技术单元的一般安全性的型式批准要求的欧盟议会和理事会法规”该法规的制定和发布意 味着欧洲联盟对其汽车产品技术指令体系和型式批准制度继发布实施新的整车型式批准框 架技术指令2007/46/EC后的又一次重大的变革在未来相当长的一段时期内,对汽车产品 进入欧洲联盟市场将产生巨大的影响°(EC) 661/2009的核心内容之一就是简化现行的欧盟车 辆型式批准体系,撤消现行的欧盟汽车产品型式批准制度中50项安全和环保零部件单项技 术指令,直接用相应的联合国ECE汽车技术法规代替,以适应欧盟进一步融入国际化的进 程。
这其中就包括将撤销94/20/EC,直接用ECE R55代替,具体生效日期为:2014年11 月1日表1对上述国际标准和技术法规的主要内容进行简要归纳表1有关乘用车和挂车间机械连接装置的国际标准和技术法规阻加句有关汽车与挂车 之间的连接装置及其固定ECER 55美于对汽车列车的 证敝ISO 1103道路 —— 穗挂车及 ——头ISCM1M道路一旅居挂车及 [球头荷的总掩求适用范围主车厂给H淬引车和挂.乍间水平方向的力值及连接点姓铮志 垂1'或荷•险’并依据甘脚定连接球头孝晦引架型式和尺寸仅适用于最大总业!止6的旅居挂车、轻型 挂车的连接•球头适闰于安装在汽车上球头尚如女受 的巾总质技1、期土 5":j闾任轲口轻坐车产生腱愈荷, 心涌q姓车^双粕挂车不还;ik牵引车和挂车间水平..亦]切的Ji,最大值为30KN技术要求兰接点处静态垂页载荷,最 大120kg最大仙反屈尺、]耍求司皿%EC以牵引车最大厂定总质量H33倍挂 车最大允并重量为沂提中置4却:1车的最大质最定义:装有最大薮荷并与牵引年躁 后,通过中置轴挂仁:附融传谢给地而的质最方的描ii【许厂规定’挂车在最 大允许载荷时作出在球头中心•松 忙」中c载的城荷要求即求好接泓郁1和酎于连接球头及支架的中,1'巡水平债; 垂I'i好•:轴向旋转1笋】时必须能连接或脱开球头捻水平W i]金1伊■可以进行正常的迫接成1用7L 水平W垂直抨为牛趾角迫接点及锁定装置必须为机械结合:机械迫接装•正.颁T以|1人1:小丘1'1刊1 .具地连搂及断「炷揍 或全缱代:液装位置应保i :打 期1时小幌值3癣置正顷■:谜抵哉不二W性'可动系统正常仙球头中心土地1溷偶甄-POmm.连接头在挂军车轮水 平面43Q±3Sum以上;技术允许最大质量小于3.5t的挂车不允许使用自动睇装贫3美国有关乘用车列车的制动标准美国SAE于1993年出台了一项标准SAE J135-1993《行车制动系统性能要求一一乘用车列车》, 该标准确定了乘用车列车行车制动系统的制动能力、最大和最小踏板力、制动稳定性、制动系统的完 整性的试验要求和性能要求:• 制。