高永强 刘丹 田志成
(国家工程机械质量监督检验中心北京 102100)
摘要:本文针对中美观光车,从安全管理现状、法规体系、标准体系和标准内容四个方面进行对比分析,其中,着重分析了中美观光车行业现行的主要标准,列举了标准内容的不同之处,并且概括了中美观光车标准的主要特点。
关键词:观光车 法规标准 中图分类号:X924.2
文章编号:1673-257X(2016)03-0003-05 DOI: 10.3969/j .issn .1673-257X. 2016. 03- 001
在我国,非道路旅游观光车在标准GB/T21268-2014《非公路用旅游观光车通用技术条件》第3.1条中给出了明确的定义,是指在指定区域内行驶,以电动机、内燃机或二者交替驱动,具有四个或四个以上车轮的非轨道无架线的6座以上(含6座)、23座以下(含23座)的非封闭型乘用车辆。该型车是以休闲、观光、游览为主要设计用途,适合在旅游风景区、综合社区、步行街等指定区域运行的车辆。同时也包括多个观光车组合而成的观光列车。
在美国,观光车并不是一个严格意义上的一类产品,它属于轻型多功能车(Light utility vechicles)的范畴,主要功能为载人观光,其起源于高尔夫球车。随着技术的发展应用领域不断拓展,以此为基础衍生出一系列其他用途的同类车辆如打猎车、沙滩车、钓鱼车等,产品的使用区域已经从封闭的固定场所扩展到了一般的道路。上路使用的车辆简称LSV (LowSpeed Vehicles),根据车速的不同划分为两大类:一类叫做邻里电动车,简称NEVS (Neighborhoodelectric vehicles),车速低于25mph(每小时英里数),约40km/h;另一类为中速电动车,简称MSEVS(Medium-Speed Electric Vehicles),车速控制在约56km/h。由于其制造企业相同执行标准类似,在美国这一类车辆通常是以一个行业对待,统计数据也是基于此,为了便于和国内的法规标准进行比较,所以本文将之统称为观光车。
1安全管理现状
在美国,观光车根据用途可分为道路车辆和非道路车辆。由于美国的政府管制和行政审批制度需要接受严格的司法审查,所以对于一般的非道路车辆并没有严格的市场准入制度,制造商可以进行一般的自我认证。但联邦法律和州立法会明确规定非道路车辆的使用区域和使用范围。
对于上路观光车,需要满足一定的安全标准如设置乘员保护结构,安装安全带等。其技术水平如果能达到汽车的安全标准要求,其可纳入汽车范畴,执行汽车行业的安全认证和环境保护认证。但由于上路观光车LSV的特殊性,最高车速一般低于40km/h,且结构简单,安全技术性能与高速汽车有很大的差距,按普通汽车模式认证有一定的困难,通常执行LSV (Low Speed Vechile)认证,即低速车辆认证,认证执行的标准为US FMVSS(Federal Motor aVehicle Safety Standard)美国联邦汽车安全标准,该系列标准规定了汽车上路的安全要求,其中第500章规定了低速车辆LSV的安全要求。通过认证后,可容许其在规定的道路上使用,上路的车辆必须到相关的管理部门进行注册并安装牌照,但牌照有别于汽车牌照,使用者被要求为车辆上保险。
在我国,首台观光车的问世可以追朔到上世纪80年代末,但数量极少,基本不成规模,直至2000年以后观光车行业开始飞速发展,至2010年已形成了全国年产3万台的市场规模,且这一总体规模一直延续至今。早期,国内观光车制造企业无生产标准,无生产工艺,没有接受质量体系管理概念,产品质量得不到保证,产品向社会推广也比较困难。2003年国家将观光车作为场(厂)内专用机动车辆纳入特种设备管理,执行特种设备制造许可制度,管理部门为国家质量监督检验检疫总局特种设备安全监察局,全国索道与游乐设施标委会为观光车的标准化管理归口单位。
2法规体系
上文中提到对于非公路用的观光车,美国没有与之对应的法规体系对其进行约束和管理,只是有部分州制定州立法来限制其适用区域。对于上路的车辆(LSV),美国政府建立法规规定了车辆的使用要求。除阿拉巴马州、阿拉斯加州和康乃迪克州之外,其他的州都有立法容许LSV车辆在公共道路上使用,但所容许的使用道路限速条件和穿越的道路及十字路口的限速均不相同,其中35个州容许车辆在限速56km/h的道路上使用,但车辆的使用最大车速只能为40km/h。使用车辆必须注册,使用者必须要上保险,但由于愿意承担此类保险的保险公司很少,大多数使用者只能为车辆上财产险。
由于观光车在国内属于特种设备,所以其遵循特种设备的法规体系,我国的特种设备法规体系具有法律、行政法规、规章、安全技术规范和引用标准的五级体系。目前,涉及到的主要法律和法规有主席令第四号《中华人民共和国特种设备安全法》、国务院令第549号《特种设备安全监察条例》、《场(厂)内专用机动车辆型式试验规则>(修订中)、TSG20005-2007《特种设备制造、安装、改造、维修许可鉴定评审细则》、TSG 20004-2007《特种设备制造、安装、改造、维修质量保证体系基本要求》。对应关系见图2。
3标准体系
针对观光车,美国主要有四个标准,分别是前文提到的美国联邦机动车安全标准(FMVSS) No.500Low-Speed Vehicles.美国汽车工程师协会(SAE)制定的J2258 DEC2010 Light Utility Vehicles 《轻型多用途车辆》、美国国家标准协会颁布的ANSI/ITSDF B56.8-2011 Safety Standard for Personneland Burden Carriers 《人员或物料装载车的安全标准》和ANSI/ILTVA 2130.1-2012 For GolfCars-Safety and Performance Specifications 《高尔夫球车的安全和技术条件》。其中,FMVSS标准更接近于法规文件,内容简单只对车辆的车速、前大灯、信号灯、制动灯、回复反射器、后视镜、停车制动、挡风玻璃、VIN编码和安全带提出了要求,内容与J2258接近。另外高尔夫球车的使用场所特殊,GB/T21268-2014中已经将高尔夫球车剔除出观光车的范畴,综上,笔者只对J2258和B56.8这两个标准进行研究分析。可以认为美国的观光车体系就是依据这两个标准为基础标准,由若干个部件标准、性能标准或安全管理标准支撑的一个金字塔结构的体系,见图3。美国标准体系的构成包括了多个标准化组织在不同领域内的多个标准,如:美国国家标准协会(ANSI)、美国汽车工程师协会(SAE)、美国国家航空和宇宙航行局(NASA)、美国政府工业卫生学家会议(ACGIH)、美国国家防火协会(NFPA)、美国特种车辆协会(SVIA)、保险人实验室(UL)等协会组织制定的各类标准,同时标准也引用了一些ISO标准。按标准的内容来分,可以分为部件标准、性能标准和管理标准,其中部件标准和性能标准又分为技术条件和试验方法。
我国现有的观光车标准体系由基础标准、通用标准、产品标准、安全标准、方法标准和管理标准这六类标准构成,共涉及14个标准,这些标准中目前只完成5项,其他均未完成或在制定中。完成的标准中产品标准有3项、通用标准1项、安全标准1项,具体体系图见图4。
其中GB/T 21268-2014《非公路用旅游观光车通用技术条件》是目前观光车行业在生产制造、检测检验中依据的主要标准。
4标准内容
综上,笔者主要对比分析GB/T 21268-2014、J2258 DEC2010和ANSI/ITSDF B56.8-2011这三个标准的主要内容。
4.1适用范围
表1列出了中美观光车标准的适用范围,从表1中可以看出,国内对观光车的定义范围更为狭窄,使用区域更为明确,这与观光车在国内被列为特种设备管理是分不开的。J2258和B56.8这两个标准的发起者不同,所以标准的侧重点不同,第一个标准所涉及的车辆更接近于旅游观光或娱乐用车辆,而第二个车辆适用于工业用车辆。但究其内容,两者比较接近,差异内容少。
4.2主要内容
由于用途和国情不同,因而所制定的标准对技术要求的内容也不尽相同。图5、图6和图8分别是GB/T 21268. J2258和B56.8这三个标准内容的结构图,通过结构图可以看出,GB/T 21268的技术要求涉及内容比较多,对观光车主要组成系统甚至主要结构尺寸都作了规定。较美标,我国的标准要求更为严格。
美国标准对车辆的主要行为活动制造、操作和维修都做了相应规定。对于车辆的整个生命周期来说,从这三方面进行控制,可以基本保障车辆的安全运行。GB/T21268和GB 24727这两个标准也对这三方面进行了相应的规定,前者对车辆在制造方面作了规定,后者对车辆在使用、维修方面进行了规定,二者结合起来所起的作用与J2258在美国标准体系中所起的作用类似。
GB/T 21268中的技术要求与J2258中对车辆制造方的要求差异较大,在此主要从设计制造过程中的技术要求进行分析,主要在以下四方面的内容存在较大差异乘员保护系统、灯光信号装置、稳定性和制动性能。
●4.2.1乘员保护系统Occupant Protective Systems(OPS)
J2258的通用要求中,花了大量的笔墨来描述车辆对乘员的保护,其中对乘员保护系统的要求同GB/T21268有较大不同。首先,不是所有车辆都要求安装乘员保护结构和安全带,而是当车辆的最大车速和横向稳定性满足一定条件时需要安装,如图7所示,图中阴影部分需要安装乘员保护结构和安全带。其次,安装安全带的车辆必须要有乘员保护结构。再次,乘员保护结构需要进行车顶抗压强度试验Roof CrushResistance。而GB/T 21268未提及乘员保护结构,但要求所有观光车必须安装安全带,安全带及其固定点的性能要求要符合标准GB 28709《非公路用旅游观光车座椅安全带及其固定器》,GB/T 21268-2007版标准规定观光车允许的最大行驶车速为50km/h,GB/T 21268-2014版规定观光车允许的最大行驶车速为30km/h,但2014版的GB/T 21268标准引用了GB 28709,这样就要求所有观光车都必须安装安全带,没有考虑到与车辆所允许的最大行驶速度(仅为30km/h)和标准中所规定的稳定性限值(350)这两个因素的关系。
在最大行驶速度仅为30km/h的情况下,加装安全带的必要性不大,但是考虑到它的非封闭性,安全带也有其作用。
●4.2.2灯光信号装置
J2258对灯光信号的要求比较多,其中对前大灯要求比较严格,不仅有安装范围的规定,还要进行必要的光度测定,远光和近光都要符合标准要求。此外,本标准对车辆的各种信号灯都做了要求尾灯、制动灯、转向灯、回复反射器和侧灯,这五种灯的安装范围及技术要求需要满足不同的SAE汽车标准要求。后视镜需要满足SAE J268的要求。喇叭在规定测试条件下不能小于93dBA。
我国对观光车的灯光要求,仅对安全要素最重要的前照灯做了详细的规定,即标准GB 28710《非公路用旅游观光车前照灯》,该标准规定了前照灯的技术要求和试验方法,但未对尾灯、制动灯、转向灯、回复反射器、侧灯、后视镜及喇叭制定相应的标准。
在灯光信号方面,美国标准基本接近于汽车标准的要求。国内标准要求太低,可以说是只解决了照明问题,没有从根本上解决灯光信号方面的问题。
●4.2.3稳定性
J2258对车辆稳定性的试验方法同GB/T 21268基本相同,不同之处是对倾翻角度的要求不同,横向稳定性见图7,车辆需要满足的最小倾翻角度为200,不同的倾翻角度和对应车速决定车辆是否安装乘员保护结构,从J2258标准可以解读出:观光车有可能发生侧翻甚至翻滚,因此,当车速达到一定值时,应考虑乘员保护装置的强度并与稳定性相联系。
我国的GB/T 21268对横向稳定性的要求为单一限值(350),且与车速大小及是否安装乘员保护结构不联系,其优点是提高了载人车辆稳定性的安全裕度,缺点是增加了观光车的横向尺寸,限制了低速窄轴观光车的研发。另外,J2258还规定了车辆的纵向稳定性要求,而GB/T 21268末提及此项要求。
●4.2.4制动性能
J2258对制动性能的要求分为三部分,一是制动器强度的要求,要求制动踏板、制动手柄等部件加载一定力时制动系统没有损坏。二是行车制动性能要求,在一定车速下,制动距离应满足标准要求,该限值要求是依据标准中给定的公式,由制动初速度计算所得,不同初速度对应不同的制动距离要求。同时,行车制动性能还包括热衰退试验,热衰退的实现有两种方法,带负载牵引和十次制动,二选一进行试验即可,热衰退后的制动距离也应满足一定限值要求,标准中也给出了该限值的计算公式。另外标准不仅对前进方向的制动距离有要求,对后退的制动距离也有要求。三是停车制动,允许的最大操作力不同,但差值不是很大。坡道停车对坡道的要求坡度是20%,国标要求是15%。
与J2258比较,国标对制动性能的要求限值单一,对热衰退试验不做要求,整体而言要求相对较低。
B56.8结构内容同J2258基本相同,从车辆的设计制造到操作、维修都做了规定。B56.8中对制造方的要求同J2258也基本一致,不同之处是:1)B56.8中没有灯光信号、乘员保护系统的要求。2)对稳定性的要求略有不同,横向稳定性要求倾斜角度由图9给出,纵向稳定性要求坡度为25%。3)制动性能要求与J2258 一致,但驻车能力要求为15%,这一点与GB/T 21268相同。
5总结
综上,通过对中美观光车标准及体系的分析,可以看出相对国标而言,美国观光车标准具有的一些特点:一是标准主要由三部分组成:内容介绍、对使用者的要求、对制造商的要求。不同用户群体可以根据自身需要选择性的研究使用标准;二是标准考虑了产品全周期不同时期的安全要求,明确了产品在设计、制造、操作、维修各环节的安全须知;三是标准中规定的技术要求侧重于安全要求,对于一般性技术要求没有提出,使制造商在设计和制造产品时可以有的放矢,不会过多的束缚设计人员的设计思路,但同时又可以确保产品的安全。如稳定性、最大车速、制动性能等几个关键性技术要求,标准用较大的篇幅详细阐述了这几部分内容;四是标准规定的技术要求合理,符合产品的实际使用特性。如SAE J2258 DEC2010
对乘员保护结构的技术要求中,并没有要求所有车辆,而是列出了一个二维平面图,根据车速和稳定性的能力来确定产品是否需要加装乘员保护结构;五是标准体系内引用的标准来源广泛,来自多个不同的标准化组织,如:美国国家标准协会( ANSI)、美国汽车工程师协会(SAE)、美国国家航空和宇宙航行局(NASA)、美国政府工业卫生学家会议(ACGIH)、美国国家防火协会(NFPA)等,这样加强了社会各主要领域技术的交流,促进了产品在各领域的正常流通。
国标的特点与我国观光车行业整体的技术水平和工业基础水平是分不开的,一是技术要求覆盖全面,安全技术规定和其他如结构尺寸、基本性能等都做了较为细致的要求;二是标准指导性强,尤其是对中小企业,标准中涉及了许多解决方案和工艺说明,同时对一些关键性能和参数都给出了推荐值,企业从标准可以获取的信息更多。
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