Совершенствование базы национальных стандартов для целей подтверждения соответствия продукции автомобилестроения требованиям технического регламента «О безопасности колёсных транспортных средств» Управляемость и устойчивость

Барашков А.А. / Сыропатов М.Б. / Гусаров А.П., к.т.н. НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ»

УДК 629.018+629.113

Вступление в силу технического регламента «О безопасности колёсных транспортных средств», принятого постановлением Правительства Российской Федерации от 10 сентября 2009 г. № 720 требует существенной переработки базы стандартов, устанавливающих методы испытаний для подтверждения требований регламента, способы отбора представительных образцов и т.п. К сожалению, времени для этого остаётся крайне мало, а работы много, поскольку ряд нормативных положений регламента не подкреплён методически, да и отдельные его положения не бесспорны. При этом надо иметь в виду, что технический регламент облечён в жёсткую форму Постановления Правительства, исключающую какое-либо послабляющее вмешательство властей и сертификационных служб в процедуры подтверждения соответствия или требования к конкретным моделям транспортных средств (ТС). Проще говоря, любое несоответствие требованиям будет заканчиваться отказом в выдаче Одобрения типа транспортного средства (ОТТС) со всеми вытекающими для заявителя последствиями. Надо быть готовыми к возникновению проблем, связанных с несовершенством нормативной и методической базы регламента, и научиться принимать своевременные корректирующие воздействия.

На момент принятия регламента критическая ситуация создалась в отношении управляемости и устойчивости транспортных средств. Это свойство, согласно «Правилам по проведению работ в системе сертификации механических транспортных средств и прицепов» (приложение 5, пункт 71) оценивается в соответствии с ОСТ 37.001.471, ОСТ 37.001.487 и РД 37.001.005. Больших проблем с реализацией этих требований ни у производителя, ни у испытателей не возникало, хотя ведётся много споров (вполне обоснованных) о степени объективности оценок экспертными методами.

С 1.01.2010 года эти нормативно-технические документы (НТД) заменяются ГОСТ Р 52302-2004, с правом досрочного применения оценки по этому стандарту. ГОСТ, в основном, повторяет требования заменяемых НТД. Пожалуй, основным существенным отличием является обязательность испытаний «рывок руля», которые в настоящее время рекомендованы только для предварительных (заводских, доводочных и др.) испытаний.

Процедура испытаний «рывок руля» оценивает реакцию АТС на поворот руля, чувствительность рулевого управления, свойство поворачиваемости при поворотах руля влево, вправо. Она включает в себя последовательное выполнение заездов на ровной горизонтальной поверхности, на установленной скорости для двух групп категорий АТС (80 км/ч для M1, M2, N1; 60 км/ч для М3, N2, N3). В каждом заезде на заданной скорости выполняются повороты руля с максимально возможной угловой скоростью (по ГОСТ Р 52302-2004 — не менее 400 градус/с) на фиксированные углы, обеспечивающие последовательное, от заезда к заезду, увеличение поперечных ускорений АТС до 4,5 м/с2 в группе категорий M1, M2, N1 и до 2,5 м/с2 в группе категорий М3, N2, N3. В процессе испытаний измеряют и непрерывно регистрируют во времени: угол поворота рулевого колеса, угловую скорость АТС, боковое ускорение АТС, скорость АТС.

Оценка поведения АТС осуществляется по полученным характеристикам при поперечных ускорениях 1,0 м/с2, 2,0 м/с2, 4,0 м/с2. Углы поворота рулевого колеса, определенные при заданных поперечных ускорениях, должны находиться в установленных пределах, курсовую устойчивость оценивают характеристиками поворачиваемости и чувствительности к управлению автомобиля, забросом угловой скорости и временем 90% реакции по угловой скорости.

Несомненным достоинством испытания «рывок руля» является возможность зафиксировать некоторые характеристики ТС, полученные в результате инструментальной оценки (рис. 1).



Рисунок 1. Оборудование автомобиля при испытании на управляемость: а) — в кабине; б) — снаружи

Что касается сути, по мнению значительного числа экспертов, этот полезный и даже необходимый для целей доводки маневр обладает малой информативностью при контроле безопасности конструкции («соответствует / не соответствует»), поэтому, учитывая допущение действующих стандартов, маневр этот при сертификационных испытаниях (аналоге приёмочных в контексте ОСТ 37.001.471) не проводится. Исключения составляют случаи, когда зафиксирован отрицательный результат при других упражнениях, в частности, при «переставке». Испытания по ГОСТ Р 52302-2004 в порядке отработки его методики и процедуры начаты НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ» с момента вступления в силу Изменений № 1 к «Правилам по проведению работ в системе сертификации…», однако манёвр «рывок руля» делается только в случае необходимости.

Итак, при вступлении в силу с 1.01.2010 года ГОСТ Р 52302-2004 выполнение маневра «рывок руля» становится обязательным, но вызовет проблемы как для заявителя (производителя), так и для испытательных лабораторий.

Проблемы заявителя – громоздкая по времени и дорогостоящая процедура испытаний. Например, стандартом предусмотрено проведение в упражнении «рывок руля» минимум 12 заездов в двух направлениях движения, тогда как двух заездов «переставка», предусмотренных тем же стандартом, достаточно опытному испытателю для оценки управляемости. Излишне это количество заездов и для собственно оценки «рывок руля», так как тот же испытатель «попадёт» на нужный режим со 2-го – 3-го заезда.

Ожидания, что упражнение «рывок руля» создаст дополнительный технический барьер отечественным автопроизводителям для некачественной продукции или для нежелательных конкурентов несостоятельны, поскольку в этом упражнении показатели отечественной продукции и импортной практически равнозначны.

Большой добавляющийся объём испытаний соответственно вызывает увеличение их стоимости на 60-80 тыс. рублей (практически вдвое).

Проблема испытательных лабораторий – отсутствие в России участка, позволяющего проводить такие испытания безопасно, а также отсутствие специального оборудования (рулевых машинок). Имеющийся в дорожном комплексе НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ» круг радиусом 60 м (единственное дорожное сооружение в России, где такое испытание возможно проводить вообще) недостаточен, поскольку для безопасного выполнения упражнения, особенно на коммерческих ТС, требуется круг радиусом 120-150 м. Возможность реконструкции имеющегося участка в ближайшем времени сомнительна по финансовым соображениям - по экспертным оценкам, для этого потребуется не менее 100 млн. рублей.

Стоимость рулевой машинки в настоящее время составляет около 100 тыс. Евро при том, что для разных категорий ТС требуются аппараты с различными характеристиками. Проведение испытаний без рулевой машинки, кстати, не предусмотренной ГОСТ Р, несёт элемент субъективности (влияния испытателя – то, в чём обвиняют оценку методом «переставки»), а установка на стандартное рулевое колесо дополнительного «тензоруля», являющегося частью оборудования для испытаний, приближающего плоскость приложения усилия к груди испытателя на 100-150 мм, искажает реальный процесс руления, снижая его точность и внося дополнительный элемент риска (рис. 2).


Рисунок 2. Приближение плоскости приложения усилия при рулении с тензорулём

При этом, как отмечалось выше, показатели, которые определяются в этом режиме испытаний, представляют интерес в основном для разработчиков ТС на этапе доводки. С точки зрения контроля безопасности управления важны не частные характеристики, а общая способность ТС выполнить необходимый маневр с целью предотвращения ДТП, а каким образом обеспечивается эта «способность» — дело разработчиков. Учитывая это, при обсуждении проекта ГОСТ Р 52302 испытатели и производители автомобильной техники предлагали факультативное применение маневра «рывок руля» для целей доводки ТС. К сожалению, ни те, ни другие не проявили принципиальность и не настояли на своём предложении.

Резюмируя этот раздел, следует подчеркнуть, что в случае сохранения обязательности маневра «рывок руля» в регламенте, испытатели, конечно же, будут его реализовывать, однако степень риска для экспертов высока.

В ГОСТ Р 52302-2004, наряду с маневром «рывок руля» предусмотрено выполнение маневра «переставка», применяющегося в российской практике испытаний, в том числе сертификационных (ОСТ 37 001.471), в течение десятилетий. Он имитирует объезд неожиданно возникшего на дороге препятствия, и предельная скорость выполнения этого маневра дает более общую оценку управляемости ТС, чем показатели, определяемые при испытании «рывок руля». Если ТС имеет «неприемлемые» показатели поворачиваемости или времени реакции ТС на поворот руля, то это проявится при выполнении маневра «переставка» и не позволит достигнуть нормативных скоростей.

В нынешней редакции ГОСТ Р «переставка» дает более объективный материал для оценки управляемости, чем в редакции ОСТ, поглощая при этом отвлеченные и раздробленные критерии ГОСТ Р в части «рывка руля». Следует подчеркнуть, что применение маневра, аналогичного «переставке», предусмотрено Правилами ЕЭК ООН № 13-11 для оценки эффективности ESP (системы динамической стабилизации АТС) в двух вариантах – «смена полосы движения» и «объезд препятствия»). При этом специалисты НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ» полагают целесообразным переместить этот вид испытаний из Правил № 13 в Правила № 79 и/или № 111. В этом свете, опыт применения данного маневра в практике российской стандартизации может оказаться полезным при доработке Правил ЕЭК ООН.

Общей проблемой применения ГОСТ 52302, а теперь и регламента, является выбор «представительных образцов типа ТС» в отношении управляемости, особенно ярко проявляющейся в случае грузовых ТС. При оформлении ОТТС в «тип» коммерческого транспортного средства входят модификации, зачастую несопоставимые в части того или иного свойства. В отношении управляемости невозможно найти общее между ТС с колёсными формулами 4х2 и 8х8 (возможно, мы несколько утрируем, но примеры даже такого рода имеются). Безусловно, здесь уместен подход группирования по «типам» в отношении конкретных свойств, предусмотренный и практикой Женевского соглашения 1958 года. Но в этом случае испытаниям по управляемости (и не только) должны подвергаться практически все модификации базового ТС. Готовы ли к этому промышленность и импортёры?

Есть ещё и формальный момент разночтений между «Правилами по проведению работ в системе сертификации механических транспортных средств и прицепов», устанавливающих обязательность применения ГОСТ 52302 для всех транспортных средств с 01.01.2010 года, и техническим регламентом «О безопасности колёсных транспортных средств», предусматривающим обязательность применения испытания «рывок руля» в отношении новых типов транспортных средств с 01.01.2011 года и для всех остальных – с 01.01.2013 года. Это несоответствие может и будет устранено в кратчайшие сроки.

Таким образом, предлагается:

• в кратчайшие сроки внести в ГОСТ Р 52302-2004 необходимые изменения, согласующие его по срокам применения с положениями технического регламента «О безопасности колёсных транспортных средств» (этот пункт уже в стадии реализации);

• учитывая, что маневр «рывок руля» вошёл в технический регламент «О безопасности колёсных транспортных средств», при разработке изменений к регламенту и стандарта на методы испытаний предусмотреть возможность факультативного (или дополнительного в случае отрицательного результата испытаний в других упражнениях) применения маневра и сформулировать правила отбора «представительного образца»;

• продолжить освоение и совершенствование методики выполнения маневра «переставка» с учётом его применения для испытаний ESP. Инициировать на Всемирном форуме для согласования правил в области транспортных средств (WP.29) вопрос перемещения испытаний на управляемость из Правил № 13 в Правила № 79 или создания отдельных Правил для испытаний ESP;

• продолжить оснащение испытательной базы для проведения испытаний на управляемость, включая строительство дорожного комплекса для этих испытаний (исходные требования имеются) и закупку рулевых машинок и другого специализированного оборудования.