背景

汽车操纵稳定性试验评价是整车道路性能评价体系中最重要的部分之一,其中包括转向轻便性、行驶时路感、转向操纵灵敏性、抗外力干扰能力以及受干扰后的反应、急转和行驶中的安全稳定性等。 随着家用汽车的不断普及,国内高速公路的不断建设和发展,人们对驾驶乐趣的追求和汽车拥堵增长以及路况的复杂性对汽车的操纵稳定性及相应电子控制装置提出了更高的要求,另一方面也促进了试验评价方法的快速发展,更多车速更快、危险性更高的试验在产品的开发及检测中被采用,如ISO 7401 :2003中的瞬态响应试验、QC/T 480-1999中的转向盘角脉冲输入瞬态响应和蛇形试验、NHTSA研究车辆侧翻问题中所采用的Fishhook试验、ECE-R13H中进行车辆电子稳定控制系统测试时采用的Sine With Dwell试验等,在此类试验中,车辆都已接近甚至达到了侧向附着极限,极有可能发生侧翻事故引发试验人员伤亡,因而必须加装车辆防侧翻支架以提升试验的安全性,同时为了保证车辆的操稳性能不受到过于严重的影响,必须对支架本身的重量及转动惯量等参数进行严格的限定,从而对设计支架中的材料选取,结构设计都提出了极为苛刻的要求。

美国国家高速公路安全管理局(NHTSA)最早启动了对车辆防侧翻支架的研究与设计,ECE R13H、FMVSS 126以及我国的GB/T 30677-2014等法规中也对防侧翻支架的重量及转动惯量提出了明确的要求。

1、ECE R13H 法规中对防翻支架的规定

防翻滚装置。如果认为对于试验驾驶员的安全是必要的话,可以使用防翻滚装置。在这种情况下,下列所示情况适用于静态稳定因数(SSF——轮距/2倍重心高)小于等于1.25的车辆:

支架类型 车辆工作重量 支架最大质量 支架最大惯性翻转力矩 说明
轻型 <1588kg 27kg 27kg·m2 在正常工作状态下质量低于1588千克的车辆应该装备“轻型”防翻滚装置。
标准型 1588kg~2722kg 32kg 35.9kg·m2 在正常工作状态下质量处于1588千克和2722千克之间的车辆应该装备“标准”防翻滚装置。
重型 >2722kg 39kg 40.7kg·.m2 在正常工作状态下质量等于或高于2722千克的车辆应该装备“重型”防翻滚装置。
2、FMVSS 126 法规中对防翻支架的规定

在进行卡车、多用途乘用车和公共汽车时必须使用支架。基准质量低于2722kg(6000磅)的车辆必须装备“标准”支架。基准重量等于或大于2722kg的车辆必须装备“重型”支架。

支架类型 基准质量 支架最大质量 支架最大惯性翻转力矩 说明
标准型 <2722kg 32kg 35.9kg·m2 标准支架的设计要求是:最大重量为32kg,转动惯量最大值为35.9 kg·m2。
重型 ≥2722kg 39kg 40.7kg·m2 重型支架的设计要求是:最大重量为39kg,转动惯量最大值为40.7 kg·m2。

(* 车辆的基准质量是经销商交付时加满燃油的车辆质量,包括驾驶员的体重73kg。)

3、《轻型汽车电子稳定性控制系统性能要求及试验方法》(GB/T 30677-2014)中对防翻支架的规定

6.3.4 为保证试验安全,可安装防翻架,防翻架应符合下列要求。

支架类型 车辆工作重量 支架最大质量 支架最大惯性翻转力矩 说明
轻型 <1513kg 27kg 27kg·m2 整备质量小于1513千克的车辆装备质量不大于27kg,转动惯量不大于27kg·m2的轻型防翻架。
标准型 1513kg~2647kg 32kg 35.9kg·m2 整备质量处于1513kg~2647kg的车辆装备质量不大于32kg,转动惯量不大于35.9kg·m2的标准型防翻架。
重型 >2647kg 39kg 40.7kg·.m2 整备质量大于2647kg的车辆装备质量不大于39kg,转动惯量不大于40.7kg·m2的重型防翻架。

一、凯菩斯防翻滚架系列产品介绍

凯菩斯提供了【折叠式】和【整体式】两种防翻支架产品供用户选择使用。

折叠式 整体式

折叠式防翻支架正视图

1、产品特点

两段式


中间通过转接板连接—单个零件自重轻,拆装容易,连接牢固。 只需更换①安装板,即可实现多车型共用。

安装高度可调、宽度可设置


安装宽度根据不同车型纵梁宽度仅需在转接板上开孔即可实现,满足绝大多数车辆要求。 防翻杆可调高度范围约520mm。

①最小离地高度安装状态
②最大离地高度安装状态

方便携带性


可将防翻杆立于车身前后端,无需拆解。特别适用于试验场内运输。

适用载荷范围广,强度高,自重轻


防翻杆采用钛合金工字钢设计,能够做到强度高,自重轻。

2、产品设计要素

  • 本产品主要应用于乘用车,满足ECE-R13H以及FMVSS-TP-126-02的法规中对防翻支架的技术要求;
  • 本产品主体采用钛合金材料(TC4),重量轻,刚度高;
  • 本产品安装便捷,通用性好,安装高度可调整;
  • 本产品携带方便可立于前后车身,无需拆解,无需服务车单独运送
  • 一般为成对安装,车辆前后各一;
  • 整车操纵稳定性测试及评价,主要应用于稳态回转、阶跃、鱼钩、双移线等极限工况;
  • 车辆电子控制装置的匹配、评价、标定,如ESP、EPS;

二、应用案例

某电动SUV车型测试现场