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论研发一种更安全更耐用的汽车球头销的必要性论文
论研发一种更安全更耐用的汽车球头销的必要性
张声良
[摘要]本文全面地论述了研发一种更安全更耐用不脱落的汽车球头的必要性,阐明了该新型汽车球头销技术的优越性、适用性、技术特点及该技术产业化的可行性。
关键词;技术安全耐用市场产业化
一、前言
在都市里,看到车水马龙的各种各样的汽车,会感受到这里正奏响着现代文明交响曲。
——汽车发展到今天,不仅是交通运输工具,而且是一件艺术品,一种文化,一种享受品。
但从另一角度看,它又是一种危险品、一个流动的杀手。
不是吗?
随着我国汽车产业及国民经济的长足发展,汽车数量骤然增加,汽车交通呈现出高速化,驾驶人员非职业化及车流密集化带来的负面影响日益严重,频繁的交通事故,惨重的人员伤亡及财产损失,交通安全已成为迫切需要解决的问题。
解决这个问题的事前办法虽多,但对汽车本身来讲,就是怎样使汽车具有尽可能地避免事故发生的一种性能,像汽车制动增加了“ABS”一样。
从分析汽车最易影响安全问题入手,按照汽车事故的诱发因素排列比例,不是刹车,而是汽车的操纵稳定性、可靠性,而保证汽车操纵稳定性、可靠性的零部件又是球头销。
该件虽小,但汽车的安全系于其身,故称保命件。
如何更有效地保证汽车操纵稳定性、可靠性,使汽车更安全,研发一种比现有产品更具有安全保证的球头销,以适应目前和未来交通环境,及人们对汽车安全行驶的迫切需求,减少交通事故,避免更多人员不会伤亡及减少财产损失是我们要研究解决的重大课题之一。
目前国内外汽车上使用的球头销(球接头、球铰链),无论是德系车、美系车、日系车,还是韩系车采用的还是老产品,该产品使汽车使用成本高,都存在易磨损、松旷、力矩丧失,导致汽车偏行、滑移、摆振、脱落等,使汽车操纵不稳、失控,不安全,易引发重大事故。
针对这些问题,笔者经过多年研究,发明了不易出现上述问题,能更有效地提高和保证汽车操纵更稳定、更可靠的一种耐用并能自动调整预紧力的不脱落汽车球头销总成。
安全源自科技,结构保证安全。
本发明在多次试验和征求意见时,受到了专家、学者及广大驾驶员的支持和高度评价,引起了强烈的反响。
经查索,国内外还没有同类产品,在技术上是一项重大突破,是一种升级换代的产品,是球头销的一次革命,将为汽车降低使用成本和安全提供有力的保证,为减少交通事故、避免更多人员不会伤亡和财产损失做出贡献,为汽车球头销技术进展写下亮丽的一笔。
二、目前国内外汽车球头销的技术状况
目前,国内外各类大小汽车上使用的球头销,不管是承载的和非承载的,市场上虽有几个改进的产品,因其在技术上未能取得重大突破,只能昙花一现,实际上还是只有两种:
一种是可拆式球头销(此种在大、中、重各种客、货车上采用较多),该件采用分开式球碗,球头销装入球壳中,为了消除球头销与球碗之间因磨损出现的间隙,在球碗的下方装有一个压缩弹簧及封盖。
由于球头销的强烈冲击,压缩弹簧极易疲劳和折断。
此种球头销虽可注油润滑,可修复使用,但油脂会板结,不耐用。
另一种是不可拆式球头销(此种在轿车、轻型车、微型车上使用较多),采用了整体式球碗,取消了供补偿间隙的压缩弹簧,球头销装入塑料成形的球碗中,外壳底部与封盖滚压而成。
这种球头销零件少、成本低,但只能一次性使用,不能注油润滑。
因其预紧力是靠球碗保持的,只要稍一磨损就会产生间隙,出现松旷,影响使用,不能修复。
上述两种球头销都易磨损、松旷、脱落,进入了水份、尘土、杂质,极易进入快速磨损期而提前损坏。
一旦磨损松旷,就会影响汽车操纵稳定性、可靠性;如未及时修配,球头销在受到较大拉伸力时,就会从球碗孔中脱出、特别在强转弯、急转弯、通过障碍物,如越野和行驶在泥泞坑洼的路上,最易出现球头销松旷和脱落,使汽车操纵失控。
这两种球头销都存在很多的缺陷。
一个稍有驾龄的人都深知,一旦出现上述问题,轻则影响汽车行驶操纵稳定性、平顺性、舒适性,影响汽车各系统零件的运动干涉,降低制动效能,破坏几何布置,如前轮前束、悬架及转向系统等零件损坏,如使前桥及轮胎磨损加速,导致降低整车的安全系数,增加燃油消耗,增加整车使用成本,致使驾驶员疲劳和加重驾驶员心理压力,潜伏事故的隐患;重则造成操纵失灵,导致严重的交通事故和惨重的人员伤亡及巨大的财产损失,十分危险,很不安全可靠。
三、新型汽车球头销的的技术特点
汽车发展到今天,已是相当完善和先进了,但唯独球头销没有随着跟进,确实需要研究解决。
本实用是由原球头销改进而成,是针对原有球头销存在的缺陷和不足而发明,并有效地解决了存在的问题,又增加了新的内容,比原来更完善、更进步、更安全。
(一)即使出现球头销与球碗磨损过甚,又同时受到很大拉伸力时,如强转弯、急转弯、越野或行驶在泥泞坑洼的路上,其球头销再不会从球碗孔中脱落,使操作失灵,造成事故。
由于不会脱落,司机不用担心,不会产生心理压力和紧张感,放心驾驶。
(二)其预紧力强劲、稳定、持久,在各种恶劣的情况下,都能使球头销与球头碗保持紧密接触,摩擦力矩始终不丧失,能灵活转动,又有一定的转动阻力,控制性强,操作稳定性更可靠,不易出现偏行、滑移、摆振等破坏性干涉。
(三)密封性好,水份、尘土、杂质更难进入球头销壳内,不易进入快速磨损期,疲劳寿命长,能经受较大冲击,在较大的冲击下,不易损坏,承载性强。
(四)确实因磨损出现间隙或其预紧力较弱将会松旷时,能自动加强预紧力。
(五)损坏能指示,出现松旷而损坏时,无需支起汽车去测量或去转动和拉动,一看便知。
(六)可注油润滑,不会使球壳内的油脂板结,润滑性能更有保证,也可修复使用。
总之,本发明有效地解决了存在的缺陷,进而提高了汽车的操纵稳定性(稳态特性和瞬态特性)、行驶的平顺性、舒适性,减轻了驾驶员的疲劳和心理压力,不影响降低制动效能,减少零件损坏,减少噪声,降低燃油消耗及使用成本,提高汽车使用率,事故概率低,行驶更放心、更有安全保证,还适合用于其它机械设备上使用。
四、开发本产品的可行性分析
(一)从我国《汽车产业发展政策》的角度看,其第二十四条明确规定:
零部件的生产企业均要增强企业和产品品牌意识,积极研发具有自主知识产权的产品,促使有比较优势的零部件企业形成专业化。
大批量的生产和模块化供货能力。
……进入国际零部件的采购体系。
第十八条规定:
汽车零部件生产企业要开发具有当代先进水平和自主知识产权的整车和部件,带动汽车零部件企业技术进步。
在汽车零部件发展的六项措施中也提到“要加速我国汽车零部件的发展,特别是涉及汽车安全的先进技术的零部件,要大力支持,限制落后技术、换代产品开发要有自主知识产权。
”遗憾的是,我国本土目前的汽车零部件明显地散、乱、小,研发少,规模小,不能满足市场需求,要大量进口,技术和质量上不能与外国媲美。
外国的企业和产品大举打入国际及我国市场,占尽了便宜,赚足了钱,基本是合资企业唱主角,大都是他们的品牌和产品,而我们股份虽大,却没有采购权、话语权,做了跨国公司的打工仔。
搞得不好,我们又步上了巴西和西班牙的后尘,成为十足的附庸,而我们的企业自主品牌则廖若晨星,所以要研发我们自己的产品。
就我国汽车产业的零部件而言,有几种是我们自己研发的呢?
外国会帮助中国研发吗?
合资企业的运营方向体现的是国外厂商的战略布局,而非帮助中国研发自主产品,不会把大量的研发费用投入到中国公司里来。
总之,到目前没有看到这方面的举动。
从一份《中国汽车产业国际竞争力的评价研究》中提到外国的一些跨国公司,平均研发投入值是26.42亿美元,中国是1.32亿美元,从研发投入比来看,外国平均值占销售收入的2.62%,中国是0.63%,投入少,甚至研究出来的成果也不愿开发和采用,有些成了外国人拥有的了。
所以我国汽车技术始终落后于世界技术发展水平,竞争力孱弱。
现在好了,政府相继出台了很多政策和措施,如《构成整车特征的汽车零部件进口管理办法》出台,也将迫使加速我国汽车的零部件的研发、扩大和技术提高。
最近,商务部又提出了很多方案。
国人已认识,政府在重视,我国的汽车产业是有希望的。
所以笔者认为,开发本产品是很有意义,受人们欢迎的,很有必要,也符合我国汽车产业发展政策及汽车零部件的六项措施。
(二)从实行《汽车强制性标准》和对交通安全要求的角度来看,我国为了贯彻落实《汽车工业发展政策》,按照CATT/TBT《关贸总协定贸易壁垒协定》的要求,制定《汽车强制性标准》,其中的第一条就是“保障人体和财产安全”。
今后国家将依法强制执行,未达到标准的汽车产品,不得生产制造和销售,也不得进口。
当今世界各国对汽车安全的关注已是前所未有。
汽车球头销是决定汽车安全的关键零部件,汽车球头销也归属强制性标准之列。
如果汽车都安装了本产品,易使汽车达到强制性标准的安全要求,能提高汽车的整车安全系数和整车质量,对提升汽车竞争优势是很有帮助的。
因为汽车竞争核心就是安全,人们对汽车的主要要求也是安全,所以人们会乐意购买和使用,人们更愿意乘安装了本产品的汽车,整个配件市场会乐意接受,整车生产商更会积极采用。
随着社会的发展,以人为本的观念深入人心,为了幸福的生活,珍爱生命比什么都重要,所以人们对汽车安全的要求愈来愈强烈,绝大部份人都坚持安全第一。
然而,不容乐观的是交通事故的频繁。
从公安部交通管理局和国家安全生产监督管理局三司得到消息,2004年全国共发生道路交通事故77万起,死亡人数109381人,56万余人受伤,直接损失33亿。
尽管政府出台了交通事故问责制,加大了对道路交通安全的监管,居高不下的交通事故还是降不下来。
为什么会这样呢?
汽车球头销的问题,也是事故高发原因之一。
不是吗?
我地牛兀岭死伤30余人,就是球头销脱落导致。
去年5月12日下午2时30分,杭州至昆山客车发生的特大交通事故,死伤40余人,文花枝事件也是因球头销出问题造成的。
由于球头销出问题,导致重大的交通事故不胜枚举。
据交警部门提供资料显示,交通事故20%—28%都与操纵稳定性有关。
世界卫生组织在去年的4月7日卫生日上认为它是事故的“罪魁”,可见球头销是多么重要,多么需要改进。
汽车发展史证明,为了安全,在汽车制动上增加了“ABS”后,又增加了安全带和汽囊“SRS”以来,挽救了很多人的生命。
可以预测,如果今后的汽车都装上了本产品,也一定会减少更多的道路交通事故,避免更多人员伤亡和财产损失。
另外,军队的汽车很适合本产品,降低成本,提高作战能力,因为部队要训练和作战,越野的情况多。
根据资料显示,第二次世界大战,德军进功莫斯科时,德军部份汽车球头销出问题,陷入泥泞坑洼中,导致部队前进困难,错过了作战时机。
我军在抗美援朝时也曾多次出现这种情况。
在1979年的中越战争中,笔者曾亲身经历过,由于球头销脱落,给我军造成了十分大的损失。
再者,目前我国汽车上的球头销都是仿照国外的,品种少,摆脱不了单调的尴尬,不能满足人们的消费观念趋向安全、耐用、求新、求异、自由选择的需求,因此,客观上也要求品种不断推陈出新,开发新产品。
我国还不发达,道路交通拥挤,特别是农村地形复杂,山路多,又差又窄,驾驶人员非职业化,驾驶人员整体素质不高,交通道德较缺失,既不能定期保养汽车,又舍不得换件,汽车安全隐患很大。
本产品不易磨损、松旷、不脱落,成本低,有安全保证的优势,适合国情。
当汽车行驶一段路程或一天后,为了安全,较多司机都会停下车转转方向盘,检查一下球头销是否损坏,有些司机担心汽车球头销会脱落,刚买的新车就用铁丝将球头销捆扎。
根据调查反馈,广大的汽车拥有者及驾驶员迫切盼望本产品能早日上市。
(三)从我国目前汽车及汽车零部件发展及经济效益上看
我国目前汽车产业发展的过程已凸显出两大亮点,将会刺激汽车产业出现暴发式增长高潮,宏观经济持续增长是支持汽车产业高速发展的坚实基础。
自去年以来,我国经济发展又进入了新一轮景气周期,内在动力十分强劲,居民消费水平和消费结构在升级,社会自主投资和机制的增加,物流和服务业的兴起,都将为汽车业繁荣提供了购买力的保证,有宏观经济增长这一背景做支持,汽车产业高速增长的势头将会持续相当一个时期。
目前各类资本都钟情于汽车业,汽车产业的高利润率引发了一轮又一轮的投资热潮。
不是吗?
近期的市场态势证明,整车业激情涌动,配件业也在飞升。
在近期的一个汽车产业研讨会上,有专家指出,在汽车整车市场增长的同时,外资零部件企业进入中国的速度前所未有,经济一体化的浪潮席卷全球,跨国公司已将中国汽车零部件纳入其采购体系,外商在我国投资的零部件企业有300余家。
国际著名的汽车零部件企业在抢滩中国,都来分食这块“大蛋糕”。
事实证明,从事汽车零部件是很有搞头的,也是汽车产业的重要一翼,汽车零部件创造的价值不可小觑,一台汽车的价值中零部件创造的产值要占70%左右,更何况消费者在以后的使用维修中,还要使用大量的零配件。
像美国的“德尔福”、德国的“博世”、日本的“石桥”、法国的“米其林”,年销售额均在100亿美元以上;我国浙江的“万向”,也赚得盆溢钵满;我们眼前的长沙县就尝到了甜头,汽车产业年总量达80余亿元,年税收占全县财政总收入的25%,今年将进一步打造,形成产业链,年总量可达300余亿元。
我省前些年来,醒悟慢,对汽车产业重视不够,未大力扶持,胆子小,规模小,研发少,技术含量低,不能满足本省需求。
长丰集团每年几十亿的零部件,省内只能满足30%,与其它地方比,还是“几片鸡毛”,与浙江比差距惊人。
令人可喜的是我省有关方面已顿悟,正在努力做局,将汽车零部件的发展列为全省支柱产业予以呵护培育,并加力打造以承接世界汽车零部件产业转移,做强做大,力争使我省汽车产业进入全国十强。
博鳌亚洲论坛秘书长龙永图在星沙企业文化论坛上说,加入WTO后中国汽车产业带来了新的机遇,全球产业向中国大转移,特别是汽车零部件的转移将成为大趋势,有较大的发展空间。
大量发展汽车零部件,在满足国内需要的同时,具有广阔的出口前景,中国必将成为全球汽车零部件制造国。
商务部副部长魏建国在去年4月3日表示,国家将建立十个左右的汽车零部件出口基地,力争汽车零部件出口成为对外贸易的支柱产业。
一份权威的2005年中国汽车零部件行业研究咨询报告中断言,能准确地把握发展机遇,中国汽车零部件发展依然前景广阔,极有可能成为世界汽车零部件供应重要基地。
浙江、山东、河北的几家生产球头销的企业做得很好,占国内市场份额几乎是半壁江山,还大量出口,象温州的企业。
从上述分析可知,从事汽车零部件生产确实是很有前途的,汽车球头销是汽车上不可缺少的,无法替代的,维系汽车安全的关键零部件。
由此可见,开发本产品有理由、有希望,可做大做强,是切实可行的,市场是非常成熟的。
五、本产品的市场前景和经济效益分析
上面提到本发明是汽车球头销的更新换代产品,它所具有的优势完全可取代原有的球头销,完全有理由预测产品一经上市,一定很受人们青睐,会踊跃采用,装入汽车上使用,进入汽车生产线上,提升我国汽车综合竞争能力,更有可能成为创汇产品打入国际市场,所以生产该产品充满着勃勃生机。
汽车工业是我国的支柱产业,是国民经济发展的火车头。
根据新华社北京9月24日电(记者张毅)中国道路交通安全协会副理事长段里仁教授说目前我国机动车已逾1.2亿辆。
全国汽车保有量将达6000余万辆,去年年产445万辆,销售431万辆,保有量将继续上升。
由于保有量的增多,维修需求量大大增加,一辆轿车2WS的最少有6~12个球头销,4WS的有8~16个之多,有横、直、叉、杆、弯杆、摇臂、拉臂、悬臂等类球头销,其它车型一般最少也有4个。
客货车、工程车、矿山车的最易坏,如中巴车几乎行驶1万公里就得全部更换新的;轿车及其它车,如果在很恶劣的环境里行驶了一段时间,未到保养期就得更换。
国家技术标准规定,球头销座磨损超过1.2mm,球头销及球头销颈部磨损超过1mm就得更换,否则汽车安全就没有保证了。
由于球头销工作条件十分恶劣,易变形、裂纹、磨损、松旷、脱落,是汽车上损坏得最多的零部件,也是销量最大的零部件。
按最保守计算,一辆车年均只换6个,按5千万辆车算,年需求量就有3亿个,市场额几千亿元。
根据调查,我省虽有几家在生产原有产品,但只能满足本省市场的0。
5%,其余全由其它省所占。
目前,该零部件还不能满足我国市场需求,整车厂还要进口,特别是高层次、高技术的轿车、专用车、重型车等的球头销及其组件大部份靠进口。
我国生产的现有产品大都不够精细,品种、质量等方面与国外同类产品相比,缺乏竞争力,我国还不能做到中国制造到中国创造。
该产品适合现有生产球头销的企业及其它机械制造厂和有机械设备的企业接产,也适合其它资金较厚的其它企业接产。
如办一个年产900万个单一球头销的小厂,按每个最小净利润4元计算,年创利润5600万元,税收一千余万元。
如果经营有方,能扩大规模,生产出适合国内外各种车型使用的系列化、组件化的本产品,只要占到市场份额的2.5%,年利润逾千万是肯定的。
如果还能继续做大做强,既能向汽配市场供货,又能向整车制造商供货,还能打入国际市场,其经济效益是相当可观的。
根据资料显示,浙江宁波甲村3号区一个生产原球头销的企业其产品已进入了各省市的汽配城,年税利愈亿元。
长沙三湘汽配城一家小小的徽车配件批发店,年销球头销180余万元(二区174~175号);一家销售中型汽车配件批发商,光球头销年销售额就高达220余万元(三湘汽配市场93号);高桥一家专销进口汽配的小店,其球头销年销额就有300余万元。
从汽配市场上看,长沙地区球头销年销售额就8000多万元,上海市每天向外采购光球头销一项约300万元,我国30多个省,660余个城市,2000多个县,其消费市场和需求量十分惊人。
从浙江几家专业球头销的生产销售情况看,国内需求量大,出口量也大。
本产品的发展需求有赖于汽车的保有量的增加。
我国汽车保有量还在继续增长,《中国行业景气分析报告》指出,我国汽车产业已跨入持续高增长期,未来4—6年里,将释放出年600万辆以上的消费潜能,我国汽车需求多层次及规模化决定了汽车消费的高增长,具有长期的稳定性。
就北京、上海、天津,仅前期积累的购买力就达200多万辆,而家庭汽车消费规模更是庞大。
汽车工业协会日前透露到2010年前我国将成为世界主要汽车生产制造国,进入全球汽车生产大国前三名。
专家认为,我国每百户拥有五辆轿车仍需20年,我国的汽车高潮时期远未到来,当中国人像拥有彩电、冰箱一样拥有汽车的时候,那才是我国汽车工业腾飞的高潮时代。
由此可见,本产品不但目前需求可观,而且更显示出一个潜在的巨大市场,需求前景十分看好。
六、开发本产品的优势、竞争对手、不利因素与风险。
(一)、有利优势:
1、从大环境看,全球产业向中国转移,特别是汽车零部件的转移已成事实,是大力发展本土汽车零部件难得的机遇,国家大力支持发展汽车零部件,支持技术创新,采用新技术,为此相继出台了各项政策和措施作支持,以利中国制造向中国创造过度。
本产品属制造业,又是汽车零部件的创新产品,市场成熟,符合国家政策,容易得到支持。
2、生产该产品没有难处,该产品经多次的试用验证,证明本专利是成熟的。
生产该产品我国各地都有充足易购的原材料。
3、该产品是汽车上重要的安全件,又与交通、交警、安全等部门对口,能得到他们支持。
4、生产该产品无毒、无腐蚀、无三废、无污染、不影响人畜和环境。
5、生产该产品投资少、上马快、利润大,进入市场容易,市场成熟,无须再去培育市场。
6、本技术由国家知识产权局受权公开,拥有独立的知识产权,任何单位或个人未经专利权人许可,不得生产经营为目的、制造销售其专利产品。
本专利品种多样,可将本产品生产成承载的、非承载的,可拆、可注油、可修复的,也可生产成不注油、不拆一次性的系列化、组件化产品,该技术具有长期的稳定性,就是电动汽车或混合动力汽车到来,本产品也不会淘汰。
(二)为什么说人们会乐意购买本产品,汽车生产商也会积极采用呢?
1、人们已知道对汽车的要求,不仅是美观、豪华,更为重要的是其使用成本和安全,比如一辆商务用车,每行驶5千—1万公里,就得去修理厂进行检修,调前速、注润滑油,检查球头销或更换球头销。
做一次检查,少则几十元,多则几百元,一辆车一年至少要做4次检查,还要做四轮定位,每次至少也要200元。
如果不进行检修,一辆车只要其中有一个球头销磨损、松旷了就会使前轮前束不正确(本问题已在前章做过论述),滑移、摆正、偏行使轮胎胎面剥落,一个新轮胎几天就会给磨坏掉,燃油消耗增加,问题接踵而来,使用成本大为增加。
更为可怕的是未及时更换球头销,球头销就会从球孔中脱出,酿成车废人亡的大事故,损失更为惨重。
一辆车只要花上几十元或上百元就可使汽车全部换成本产品,装、拆容易,采用了本产品换件少,修理少,燃油降低,使用成本降低,本产品与原产品相比,一辆车一年至少可节约600元—2000余元的使用成本。
从使用成本上看,也惹人购买,更为有利的是安全有保证。
如果汽车整车或大件总成厂采用的话,也不会影响其企业产品的整体成本,并还进一步提高企业产品的核心竞争力和购买欲。
常言道,不怕不识货,就怕货比货。
从上述比较来看,本产品优势十分明显,价格就是若高于原产品的价格,人们还是会乐意采用的。
(三)生产本产品的主要竞争对手和不利因素。
生产本产品主要竞争对手是原有产品的生产企业,由于本企业对本产品缺乏经验,不知该产品的运转惯性,人们还不知道这个新产品,企业和产品知名度低,较难进入它们已经稳定的销售渠道中去。
为了使本产品较快地进入市场,出奇制胜,应预先制定一份较完善的计划书,采取可靠的营销战略。
结束语
本技术已通过国家汽车质量监督检验中心检验,各项技术指标达到国家标准,部分超过国家和日本标准,并经过相关汽车生产商多次试用,证明产品完全能达到更安全更耐用和不脱落之目的,该技术对改善我国交通事故状况,减少事故发生率,提高汽车安全行驶系数,降低汽车运行成本等产生不可小觑的作用,必将受到广大汽车消费者和汽车生产商的欢迎及政府的大力支持,进而产品将得到大量推广应用。
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