文/蘇青瑞

【機(jī)動車專欄】

汽車最高車速試驗(yàn)方法探討

文/蘇青瑞

本文通過對國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12544－2012《汽車最高車速試驗(yàn)方法》同原1990版標(biāo)準(zhǔn)、ECE R68:1997《關(guān)于就最大車速測量方面批準(zhǔn)機(jī)動車的統(tǒng)一規(guī)定》（以下簡稱“ECE R68”）的比對，指出了標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的主要差異，分析了GB/T 12544－2012規(guī)定的試驗(yàn)方法對試驗(yàn)過程、試驗(yàn)結(jié)果的影響以及在試驗(yàn)中應(yīng)注意的事項(xiàng)。

最高車速 標(biāo)準(zhǔn) 試驗(yàn)方法

汽車最高車速是評價汽車動力性能的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。汽車最高車速試驗(yàn)既是汽車基本性能的重要試驗(yàn)項(xiàng)目，同時也是汽車產(chǎn)品定型鑒定的重要試驗(yàn)項(xiàng)目。

GB/T 12544－2012是以傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)為動力的汽車最高車速試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，該現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)取代了1990年的版本。新標(biāo)準(zhǔn)主要參考了歐洲經(jīng)濟(jì)委員會第68號法規(guī)，即ECE R68的技術(shù)內(nèi)容。本文主要通過此新、舊標(biāo)準(zhǔn)以及ECE R68的比對分析來探討標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的差異，以及新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)條件、方法對試驗(yàn)過程和試驗(yàn)結(jié)果的影響。

一、GB/T 12544新、舊標(biāo)準(zhǔn)、ECE R68技術(shù)內(nèi)容的主要差異

舊版（1990版）適用于各類汽車，新版（2012版）適用于除電動汽車外的汽車，ECE R68適用于內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動和純電動車汽車。舊版的制定在上世紀(jì)80年代，當(dāng)時還沒有以新能源為動力的汽車，因此它的適用范圍是各類汽車也就順理成章。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，以新能源為動力的汽車相繼出現(xiàn)，我國也根據(jù)新能源汽車的技術(shù)特點(diǎn)先后編制了GB/T 18385－2005《電動汽車動力性能試驗(yàn)方法》、GB/T 19752－2005《混合動力電動汽車動力性能試驗(yàn)方法》和GB/T 26991－2011《燃料電池電動汽車最高車速試驗(yàn)方法》等針對新能源汽車動力性能的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)，其中全部包含了汽車最高車速的試驗(yàn)方法，其技術(shù)內(nèi)容與相應(yīng)的ISO8715:2001《電動道路車輛—道路操作特性》、EN1821－2－1999《電動車輛道路試驗(yàn)方法第2部分熱力、電力混合動力電動汽車》和ISO/TR11954:2008《燃料電池道路車輛最高車速試驗(yàn)方法》等國際標(biāo)準(zhǔn)和歐洲標(biāo)準(zhǔn)基本一致，只是考慮到可操作性和我國實(shí)際情況在一些細(xì)枝末節(jié)作了細(xì)微變動。

試驗(yàn)條件比對見表1，試驗(yàn)方法、試驗(yàn)結(jié)果的計算和修正比對見表2。

二、GB/T 12544-2012修訂內(nèi)容的分析和對試驗(yàn)的影響

新版標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)的氣溫條件依舊沿用舊版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0℃～40℃范圍，主要是考慮到我國北方冬季氣溫較低，如按照ECE R68的規(guī)定“氣溫不低于5℃”，則北方冬季大多時候就不能做試驗(yàn)了，再者5℃的溫差對試驗(yàn)結(jié)果的影響微乎其微。

另外，增加對空氣密度變化范圍的規(guī)定，是因?yàn)槌舜髿鈮毫?，空氣中的?xì)微顆粒物數(shù)量的增加也會使空氣密度變大，進(jìn)而影響空氣濾清器過濾和進(jìn)氣阻力增大，導(dǎo)致發(fā)動機(jī)功率下降。

新版標(biāo)準(zhǔn)忽略了對空氣濕度和風(fēng)速的規(guī)定，僅對直線單向測試方法的風(fēng)速進(jìn)行了規(guī)定，這是不全面的，空氣濕度和風(fēng)速對試驗(yàn)結(jié)果影響都是顯而易見的：空氣的濕度過大，壓縮后會析出水，不利于混合氣的燃燒，從而影響發(fā)動機(jī)功率；風(fēng)速影響行駛阻力，也會影響最終試驗(yàn)結(jié)果。因此，無論從試驗(yàn)的科學(xué)公正性還是試驗(yàn)結(jié)果的可比性來講，都需要對氣象條件進(jìn)行合理詳盡的規(guī)定。

表1 3個標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)條件差異表

表2 3個標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法、試驗(yàn)結(jié)果的計算和修正比對表

新版標(biāo)準(zhǔn)中的道路條件完全采納了ECE R68的規(guī)定，與舊版相比增加了環(huán)形試驗(yàn)道路的要求，細(xì)化了對直線試驗(yàn)道路的技術(shù)要求，增加了橫向坡度的要求。這些規(guī)定對國內(nèi)的汽車試驗(yàn)場有一定的影響，有些道路需要進(jìn)行改造才能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。

新版標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)車輛準(zhǔn)備一項(xiàng)刪掉了許多內(nèi)容，相對于舊版標(biāo)準(zhǔn)和ECE R68的要求過于簡單，但無論是輪胎氣壓、潤滑油的等級、燃油的牌號等都對車輛的性能有著直接的影響。如果不作規(guī)定將使試驗(yàn)條件不可控，即使是同一輛車，試驗(yàn)條件不同，試驗(yàn)結(jié)果會有明顯的差異。因此，筆者認(rèn)為不能忽略這方面的規(guī)定。

加載和載荷分布對試驗(yàn)結(jié)果也有著重要影響，新版標(biāo)準(zhǔn)與舊版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定完全不同，按新版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定加載的車輛最高車速要高于按舊版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定加載的最高車速。這對企業(yè)來說影響較大，需要重新按新標(biāo)準(zhǔn)加載規(guī)定測試所有車型的最高車速。

舊版標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)道路條件及試驗(yàn)方法規(guī)定單一：只規(guī)定在單一直線跑道往返試驗(yàn)，新版標(biāo)準(zhǔn)增加了直線跑道單方向和在環(huán)形跑道的試驗(yàn)方法。隨著汽車動力性能的改進(jìn)，最高車速也在不斷提高，最高車速達(dá)到200 km/h以上的車輛已經(jīng)比較常見，在達(dá)到如此高的車速之前，汽車要加速很長的一段距離，如規(guī)定只能在直線道路往返采樣，有些試驗(yàn)道路可能在一個方向沒有足夠長的加速區(qū)，按舊版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定就無法往返測試，這種情況比較普遍，為了能夠充分利用道路條件進(jìn)行測試，應(yīng)該規(guī)定單方向測試是允許的，對于道路的坡度和氣象條件應(yīng)有更加嚴(yán)格的要求，對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的修正，消除環(huán)境的影響。實(shí)際測試中，由于受到道路條件限制沒有足夠長的直線道路，往往可以借助彎道或環(huán)道加速，在直線道上進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。目前，國內(nèi)的汽車試驗(yàn)場均有高速環(huán)形跑道，在高速環(huán)道上測試最高車速也應(yīng)是一種選擇，但在環(huán)道測試的情況會比直線道復(fù)雜，要求在測量時在不對方向盤進(jìn)行操作的情況下汽車可以正常行駛，試驗(yàn)結(jié)果要修正。

舊版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的試驗(yàn)次數(shù)偏少，僅往返各一次，這樣試驗(yàn)結(jié)果誤差和隨機(jī)性就大大增加了。新版標(biāo)準(zhǔn)采納了ECE R68的規(guī)定，增加了單向測試的試驗(yàn)次數(shù)，但未按ECE R68的規(guī)定增加雙向測試的試驗(yàn)次數(shù)。這主要是為了減少測試時間成本和提高測試效率。為了避免結(jié)果的隨機(jī)性，新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了試驗(yàn)結(jié)果的誤差范圍，但從試驗(yàn)本身來講，適當(dāng)增加試驗(yàn)的次數(shù)更能夠有效地減少隨機(jī)誤差，從而得出更加科學(xué)、可信的試驗(yàn)結(jié)果。

三、完善測試方法的一些建議

舊版標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)上世紀(jì)80年代的道路條件、汽車技術(shù)和測試技術(shù)編制的，其內(nèi)容較簡單。標(biāo)準(zhǔn)對試驗(yàn)條件、試驗(yàn)方法和數(shù)據(jù)處理的規(guī)定已經(jīng)顯得陳舊。新標(biāo)準(zhǔn)的修訂考慮了試驗(yàn)道路的實(shí)際情況和一些影響因素，主要技術(shù)內(nèi)容與國際標(biāo)準(zhǔn)接軌，適應(yīng)了我國汽車行業(yè)和汽車測試技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，但有些地方還值得商榷。

在實(shí)際測試中，應(yīng)考慮到一些汽車裝置對該項(xiàng)試驗(yàn)的影響，比如汽車限速裝置的使用，就無法測試出車輛真實(shí)的最高車速；另外，在環(huán)道測試最高車速時車身側(cè)傾角較大，裝備ESP或ESC電子穩(wěn)定程序的汽車易誤觸發(fā)，汽車會采取主動制動，從而帶來安全隱患或使試驗(yàn)失敗。因此，測試前要關(guān)閉該功能或使該項(xiàng)功能失效。

新版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定環(huán)道測試中的修正因數(shù)k，是車輛在保持相同的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和擋位條件下，分別測量在直線道路的車速和環(huán)形道路的車速得來的。不同的車速，修正因數(shù)可能也是不同的，不同的環(huán)道修正因數(shù)也不一樣。我國的汽車試驗(yàn)場都有環(huán)形跑道，應(yīng)及時按新版標(biāo)準(zhǔn)要求做好環(huán)道修正因數(shù)的測試工作，為新標(biāo)準(zhǔn)的順利實(shí)施做好準(zhǔn)備。

新版標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的3種試驗(yàn)方法中，首選還是直線雙向測試方法。因?yàn)椋@種方法直接得到試驗(yàn)結(jié)果，不需修正，也可基本消除道路坡道和風(fēng)的影響。另外，兩種方法都要依據(jù)經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或修正因數(shù)對結(jié)果進(jìn)行修正，存在系統(tǒng)誤差，是備用的試驗(yàn)方法，當(dāng)?shù)缆窏l件達(dá)不到要求時可以考慮采用。

Through the comparison of GB/T 12544-2012“Measurement of Maximum Speed of Motor Vehicle”,the 1990 version,as well as ECE R68:1997“Uniform Provisions Concerning the Approval of Power-driven Vehicles”(hereinafter referred to as"ECE R68"),the article points out the main differences between standards technical content,analyzes the impact of the test method specified in the new GB/T 12544-2012 standard on test process and test results,as well as matters needing attention in the test.

Maximum speed；Standard；Test method

（作者單位：國家機(jī)動車產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心（上海））