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汽车零部件质量安全风险监测分析
作者:黄高益1 潘仕刚1 王 龙2 吕思龙1 郭 锐1
黄高益1 潘仕刚1 王 龙2 吕思龙1 郭 锐1
摘 要 本文介绍了汽车灯具配光性能和乘用车行车制动器性能试验在国标、欧洲法规、美国标准以及日本汽车行业标准中的异同,便于有关部门了解柳州市进出口汽车零部件质量安全情况,加强进出口汽车零部件质量安全监管,同时为国内汽车生产企业和标准的修订提供参考。
关键词 前照灯;配光性能;乘用车行车制动器;ECE法规;SAE标准;JASO标准
Quality and Safety Risk Monitoring Analysis of Automobile Parts
HUANG Gao-Yi1 PAN Shi-Gang1 WANG Long2 LV Si-Long1 GUO Rui1
Abstract This paper introduces the similarities and differences of the photometric performance of automobile lamps and the performance of passenger car service brakes among China national standards, ECE regulations, SAE standards and JASO standards, which provides convenience for government authorities to get the full picture of the quality and safety situation of imported and exported auto parts in Liuzhou so as to strengthen the quality and safety supervision of import and export auto parts. And in the meantime, it may render help to domestic automobile manufacturers and related departments in domestic standard revision.
Keywords headlamp; photometric performance; passenger car service brakes; ECE regulation; SAE standard; JASO standard
随着世界经济一体化发展,汽车及其零部件产业质量技术不断提高,国际竞争不断加剧。要提高国际市场竞争力,扩大产品出口,需要加大技术开发力度,同时要熟悉各国和地区的相关技术法规,这样才能积极应对国外一系列技术性贸易措施。
柳州是我国汽车产品主要生产基地之一,生产规模和出口规模在国内都具有相当大的影响力。2019年,柳州共出口汽车产品2.8万辆,比上年(下同)增长65.2%,价值17亿元人民币,增长1.1倍。拉丁美洲、非洲和东盟是其主要的出口市场,其中,出口拉美1.9万辆,增长1.5倍;出口非洲0.7万辆,减少9.8%;出口东盟0.17万辆,增长35.6%。中小排量汽油小轿车为主要出口产品。2018年,我国车市出现拐点,由高速增长转为销量下滑。但随着“一带一路”倡议的深入推进,外部需求不断增加,为汽车出口带来新契机。
表1 2020年进出口商品质量安全风险监测实施方案
Table 1 Implementation plan for quality and safety risk monitoring of import and export commodities in 2020
序号 | 样品名称 | 检验项目 | 检验标准 | 出口国家及地区 |
1 | 汽车用前大灯总成 | 配光性能 | GB 4599-2007《汽车用灯丝灯泡前照灯》[1] | 突尼斯 |
2 | 乘用车制动器总成 | 性能检验 | QC/T 239-2015《商用车辆行车制动器技术要求及台架试验方法》[2] | 南美 |
3 | 乘用车制动器总成 | 性能检验 | QC/T 564-2018《乘用车行车制动器性能要求及台架试验方法》[3] | 南美 |
1 风险监测目的
为满足柳州市汽车零部件进出口贸易需求,了解出口汽车零部件质量安全风险情况,保障汽车产品质量安全,2020年,南宁海关根据国家进出口质量安全风险监测计划组织开展进出口质量安全风险监测工作,制定了进出口商品质量安全风险监测(汽车及其零部件)方案,按《“多查合一”过渡期间出口商品质量安全风险监测联合作业流程指引》进行抽样送检。
2 检测项目及方法
根据相关要求,对6批汽车零部件进行检测,涉及20多个检测项目,具体检测要求及产品项目见表1。
3 风险分析
3.1 车灯风险监测分析
车用灯具是汽车上重要的安全部件,其技术要求在各国法规中都有相应规定,我国车灯标准基本上等同于或等效于联合国欧洲经济委员会(Economic Commission of Europe, ECE)汽车法规,少数标准根据国内实际情况进行了微调。本次车用灯具分析按照国家标准进行检验,分析其与美国汽车工程师学会(Society of Automotive Engineers, SAE)的异同,为企业提供风险信息。
本次试验设备采用Optronik AMS 3000的灯具配光性能测试系统,且经过第三方校准公司校准,符合使用条件。检验规则采用生产一致性检验,即对型式检验合格的产品,用批量产品中随机抽取的样灯来判定其生产一致性,有明显外观缺陷的灯不予考虑。按照GB 4599-2007《汽车用灯丝灯泡前灯》(等同于ECE R37[4])第6章规定进行试验,随机抽取的样灯的配光性能应符合相关规定,其配光数据如表2所示。
表2 前照灯配光性能
Table 2 Photometric Performance of headlamp
测试点或测试区域 | 标准要求 | 检验结果(lx) | |
束 | B50L | ≤ 0.6 | 0.17 |
75R | ≥ 9.6 | 51.60 | |
75L | ≤ 14.4 | 2.86 | |
50R | ≥ 9.6 | 51.44 | |
50L | ≤ 18 | 17.68 | |
50V | ≥ 4.8 | 48.67 | |
25L | ≥ 1.6 | 8.04 | |
25R | ≥ 1.6 | 8.49 | |
Ⅲ区任何点 | ≤ 1.0 | 0.35 | |
Ⅳ区任何点 | ≥ 2.4 | 16.22 | |
Ⅰ区任何点 | ≤ 2E50R | 46.71 | |
束 | HV至1125L和R | ≥ 19.2 | 45.67 |
HV至2250L和R | ≥ 4.8 | 5.20 | |
Emax | 48~240 | 101.08 | |
≤ 16E75R | |||
HV 点 | ≥ 0.75Emax | 92.91 |
从表2可以看出,近光照度限值按照标准[1]中的5.7.4.2规定放宽20%,但其中B50L放宽0.2 lx,Ⅲ区放宽0.3 lx;远光照度限值按标准中的5.7.5.1放宽20%,其中,HV点放宽至0.75Emax。因此,本次试验数据符合国标要求。
从表3可以看出,如果该灯具出口国家采用的灯具标准是国家车灯标准(等同于ECE法规),符合出口条件。如果出口国家是北美地区,采用SAE的技术标准,需要确认该灯具的照准方式,根据SAE相关标准进行测试,符合标准要求才能办理出口认证手续。
3.2 行车制动器风险监测分析
本次行车制动器的风险监测,采用的试验设备是重庆凯瑞的乘用车制动器惯性试验台(BBP50H-3)和制动卡钳综合性能试验台(BCP-05H),依据国内行业标准QC/T 564-2018《乘用车行车制动器性能要求及台架试验方法》对乘用车制动器进行性能试验。经试验,未发现乘用车行车制动器的摩擦衬片出现裂纹,衬片与制动蹄铁也无分离现象。同时,制动卡钳无变形,制动轮缸无漏油,制动盘工作表面无裂纹、刮伤,满足了标准要求。实验人员同时对乘用车制动器卡钳部分的密封性、拖滞扭矩、钳体刚性等综合性能参数进行了检测,检测依据为国内行业标准QC/T 592-2013《液压制动钳总成性能要求及台架试验方法》[6],各项数值均在标准所要求的合格范围内。表4~表9为第一次磨合试验、第二次效能试验、第一次衰退恢复试验(基准试验)以及第一次衰退试验(衰退试验)。
表3 中美前照灯配光性能的区别
Table 3 Differences in Photometric Performance between Chinese and American Standards
序号 | 不同点 | 《汽车用灯丝灯泡前照灯》 | Performance Requirements for Replaceable Bulb Motor Vehicle Headlamps[5] |
1 | 测试距离不同 | 测试灯具到配光屏幕和照度传感器是25 m | 测试灯具到配光屏幕和照度传感器大于18.3 m |
2 | (近光灯) | 8个测试点,3个区域,且配光限制要求不同 | 15个测试点,6条测试分割线,3个测试区域,且配光限制要求不同 |
3 | 照准方法不同 | 照准包括近光照准和远光照准。在进行配光测试前,先正确装卡位置,然后分别进行照准。对于可以单独调节的远光,需要进行远光的照准 | 按不同照准方式,可将前照灯分为三类:机械照准式前照灯、VHAD(Vehicle Head Aiming Device)照准式前照灯和视觉/光学照准式前照灯,且每个类型的照准方法不一样[5] |
表4 第一次磨合试验数据(1)
Table 4 Test data for the first running-in test (part1)
最大减速度/g | 最小减速度/g | 平均减速度/g | 最大压力/Mpa | 最小压力/Mpa | 平均压力/Mpa | 力矩稳定系数 | 计算惯量/g |
0.37 | 0.31 | 0.35 | 8.39 | 7.68 | 7.96 | 0.85 | 0.37 |
表5 第一次磨合试验数据(2)
Table 5 Test data for the first running-in test (part 2)
最大扭矩/N.m | 最小扭矩/N.m | 平均扭矩/N.m | 制动初温/℃ | 制动末温/℃ | 全制动时间/s | 主制动时间/s | 噪声/db |
995.74 | 846.54 | 947.88 | 118.44 | 119.51 | 5.51 | 4.21 | 77.5 |
第一次磨合的试验条件[3]是当Vmax≤140 km/h时,制动初速度为65 km/h;当Vmax≥140 km/h时,制动初速度为85 km/h,制动初温≤120℃,制动减速度3.5 m/s2,制动次数200次,其试验数据如表4、表5所示。
第二次效能的试验条件[3]是制动初速度为30%Vmax≤80 km/h、55%Vmax≤100 km/h和80% Vmax ≤160 km/h,制动初温为(80 ± 2)℃。在规定的制动管路范围内取不少于5个点做试验,各试验点间的间隔尽量相等,与各制动初速度所对应的各制动管路压力分别进行一次试验[3],其试验数据如表6所示。
表6 第二次效能试验数据
Table 6 Test data for the second efficiency test
制动时间/s | 制动管路压力/Mpa | 输出制动力矩/N.m |
8.40 | 1.98 | 311.55 |
4.11 | 4.00 | 660.27 |
2.85 | 6.02 | 990.62 |
2.17 | 8.04 | 1341.59 |
1.80 | 10.04 | 1676.99 |
第一次衰退恢复(基准试验)的试验条件[3]是制动初速度为5 km/h,制动初温为(80 ± 2)℃,制动减速度3 m/s2,制动次数3次,其试验数据如表7所示。第一次衰退恢复(衰退试验)的试验条件[3]是第一次制动时的制动初温为(80 ± 2)℃,制动初速度和制动周期见表8,其试验数据如表9所示。
表7 第一次衰退恢复试验(基准试验)数据
Table 7 Test conditions for the first fade and recovery test
制动时间/s | 制动管路压力/Mpa | 输出制动力矩/N.m |
4.85 | 4.95 | 821.45 |
表8 制动初速度和制动周期
Table 8 Initial braking speed and braking period
(km/h) | 制动初速度/(km/h) | 制动周期/s |
Vmax≤110 | 65 | 45 |
140˃Vmax˃110 | 80 | 45 |
Vmax≥140 | 100 | 45 |
本次抽检样品的质量满足我国国家标准要求,但在当前柳州各大车企大力开拓国际市场的大背景下,其风险因素仍然存在,主要是国内外检验标准存在差异,不同的检测标准有可能成为汽车产品出口的阻碍。针对制动器性能试验,我国在试验标准上都是参考ECE法规和ISO标准[7],所以本次研究日美标准不同点,可以为我国企业出口提供参考。
(1) 与日本标准的比较。QC/T 564-2018《乘用车行车制动器性能要求及台架试验方法》与对应的日本汽车行业标准JASO C406[8]有较大差异,日本汽车行业标准中的检测程序在第四次磨合试验后有一道浸水程序,国内行业标准则没有。该漫水程序的目的是对发热严重的制动器起到急速降温的作用,而这个急速降温过程有可能会对最终的制动器外观检查产生影响。此外,对中日标准检测步骤中的参数要求也有所区别,例如:效能试验中关于制动减速度的要求,国内行业标准以制动管路压力作为输入数值,而日本标准则直接以制动减速度的数值作为输入数值。
(2) 与美国标准的比较。美国汽车标准SAE J212[9]与对应的国内汽车行业标准的测试流程有所不同,国内标准在试验过程中会有多次磨合试验,而美国标准只在试验之初进行磨合;国内标准将制动器性能试验与制动器磨损试验分开进行,美国标准则将这两个试验融合在一套测试流程中。此外,中美标准关于试验参数的设定有所不同,美国标准使用的是英制单位,换算成国际通用单位后与国内标准的参数要求并不一致。
表9 第一次衰退恢复试验(衰退试验)数据
Table 9 Test data for the first fade and recovery test
制动时间/s | 制动初温/℃ | 制动终温/℃ | 制动管路压力/Mpa | 输出制动力矩/N.m |
6.90 | 190.83 | 191.21 | 6.70 | 910.90 |
4 结语
针对汽车灯具配光性能试验和行车制动器性能试验,本文通过对比分析国标、ECE法规、SAE标准以及日本汽车行业标准的差异。在汽车灯具配光性能试验检测方面,可以看出ECE法规和SAE标准在配光测试点和限制有很大的不同;在行车制动器性能检测方面,国内行业标准与日本、美国标准在试验方法、试验环节等方面存在差异。因此,汽车生产企业在汽车灯具和乘用车行车制动器的设计时,需要了解出口国家标准的技术标准以及试验要求,避免造成不必要的损失,同时把质量安全风险降到最低,提高国际竞争力。
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参考文献
[1]全国汽车标准化技术委员会. GB 4599-2007 汽车用灯丝灯泡前照灯 [S]. 北京: 中国标准出版社, 2007.
[2]全国汽车标准化技术委员会. QC/T 239-2015 商用车辆行车制动器技术要求及台架试验方法[S]. 北京: 中国计划出版社, 2015.
[3]全国汽车标准化技术委员会. QC/T 564-2018 乘用车行车制动器性能要求及台架试验方法[S].北京:中国计划出版社, 2018.
[4] Economic Commission of Europe. ECE R37 Uniform Provisions Concerning the Approval of Filament Lamps for Use In Approved Lamp Units of Power Driven Vehicles and of Their Trailers [S]. 2013.
[5] SAE International. SAE J1383 Performance Requirements for Replaceable Bulb Motor Vehicle Headlamps [S]. 2010.
[6]全国汽车标准化技术委员会. QC/T592-2013 液压制动钳总成性能要求及台架试验方法[S]. 北京: 中国计划出版社, 2013.
[7]何宇平.国内外汽车制动法规评述及制动性能分析[D]. 北京: 清华大学, 1991.
[8] Japanese Automobile Standard. JASO C406 Passenger car - Braking device- Dynamometer test procedures [S]. 2000.
[9] SAE International. SAE J212 Brake System Dynamometer Test Procedures—Passenger Car [S]. 2008.
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