韓永飛
【摘 要】隨著國(guó)家政策的調(diào)整及市場(chǎng)的需求,電動(dòng)汽車(chē)逐漸受到廣大用戶的歡迎,越來(lái)越多的企業(yè)加入純電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā)中,整車(chē)各類試驗(yàn)驗(yàn)證是汽車(chē)研發(fā)中必不可少的環(huán)節(jié)。文章基于某款全新車(chē)型的純電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā),對(duì)整車(chē)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行歸納總結(jié),為整車(chē)開(kāi)發(fā)工程師及試驗(yàn)人員提供借鑒與幫助。
【關(guān)鍵詞】純電動(dòng)汽車(chē);開(kāi)發(fā);整車(chē)試驗(yàn)
【中圖分類號(hào)】U469.72 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-0688(2018)06-0059-02
在純電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)過(guò)程中,整車(chē)開(kāi)發(fā)工程師都會(huì)思考一個(gè)問(wèn)題,整車(chē)要做哪些試驗(yàn)才能滿足開(kāi)發(fā)需求。本文基于某款全新的純電動(dòng)汽車(chē)的開(kāi)發(fā),對(duì)整車(chē)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行歸納總結(jié)。由于我國(guó)在純電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)和零部件領(lǐng)域已經(jīng)發(fā)布一系列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,明確了測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法,所以本文不再講述測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)和評(píng)價(jià)方法,只對(duì)整車(chē)試驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行論述。
1 高寒、高溫、高原試驗(yàn)
由于電池和電機(jī)對(duì)環(huán)境的要求較高,若純電動(dòng)汽車(chē)定位于全國(guó)區(qū)域銷售,則需要驗(yàn)證整車(chē)在高寒、高溫、高原(簡(jiǎn)稱“三高”)等極端環(huán)境下的可靠性及各項(xiàng)性能指標(biāo),并根據(jù)表現(xiàn)情況進(jìn)行整改或優(yōu)化,直至達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。試驗(yàn)?zāi)康闹饕菣z驗(yàn)整車(chē)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性能、駕駛性能、續(xù)航里程、電池充放電性能、低溫啟動(dòng)能力、整車(chē)熱管理、空調(diào)降溫、除霜、采暖性能等,驗(yàn)證車(chē)輛在“三高”地區(qū)各項(xiàng)性能指標(biāo)是否符合用戶在各種條件下的日常使用要求。此外,還要檢查電池包總成是否有泄漏,外殼是否有破裂,是否存在著火與爆炸隱患,電池包總成的高壓、低壓接插件是否插接到位,接插件上的機(jī)械鎖止機(jī)構(gòu)是否到位等。根據(jù)試驗(yàn)情況對(duì)車(chē)輛進(jìn)行整改或優(yōu)化,直至達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)。
2 整車(chē)可靠性試驗(yàn)
汽車(chē)可靠性就是汽車(chē)產(chǎn)品在規(guī)定條件下和規(guī)定里程(時(shí)間)內(nèi),完成規(guī)定功能的能力。汽車(chē)可靠性是檢驗(yàn)汽車(chē)產(chǎn)品質(zhì)量的重要評(píng)價(jià)指標(biāo)??煽啃栽囼?yàn)是取得可靠性數(shù)據(jù)的最主要方法,可以幫助設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)階段所存在的問(wèn)題。汽車(chē)可靠性試驗(yàn)具有周期長(zhǎng)、費(fèi)用高、破壞性等特點(diǎn),研究和采用合適的試驗(yàn)方法有利于保證和提高產(chǎn)品的可靠性??煽啃栽囼?yàn)需明確試驗(yàn)質(zhì)量、輪胎氣壓、環(huán)境要求、道路要求及檢驗(yàn)、保養(yǎng)要求。根據(jù)某款純電動(dòng)車(chē)的試驗(yàn)要求,高速道路要求占13%,強(qiáng)化壞路占54%,一般公路占13%,山路占7%,城市道路占13%,總里程根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)可設(shè)為15 000 km、20 000 km或30 000 km。其他要求可參考GB/T 12678。
3 整車(chē)EMC試驗(yàn)
電磁兼容性(Electromagnetic Compatibility,簡(jiǎn)稱EMC)是設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作且不對(duì)該環(huán)境中任何事物構(gòu)成不能承受的電磁騷擾的能力?,F(xiàn)代車(chē)輛的電磁環(huán)境空前復(fù)雜,靜電、雷電、電磁輻射、電磁脈沖等各種自然的或人為的效應(yīng)交互作用,故車(chē)輛的電磁兼容對(duì)于現(xiàn)代汽車(chē)至關(guān)重要。主要測(cè)試項(xiàng)目包含輻射發(fā)射、車(chē)載天線末端騷擾、射頻抗擾(自由場(chǎng)、BCI、模擬車(chē)載接收機(jī)抗擾)、靜電放電、電源傳導(dǎo)發(fā)射、整車(chē)地線試驗(yàn)、整車(chē)主觀評(píng)價(jià)測(cè)試。
4 整車(chē)電性能試驗(yàn)
電性能試驗(yàn)?zāi)康脑谟谕ㄟ^(guò)測(cè)試評(píng)估車(chē)輛電源系統(tǒng)、線束系統(tǒng)和接地系統(tǒng)在設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)方面潛在的缺陷,并針對(duì)問(wèn)題通過(guò)評(píng)審確認(rèn)最優(yōu)的工程化解決方案,從而最大限度地降低整車(chē)風(fēng)險(xiǎn)和售后的服務(wù)成本。主要分為低壓系統(tǒng)、高壓系統(tǒng)、安全性的測(cè)試。
(1)低壓系統(tǒng)測(cè)試主要有低壓電源系統(tǒng)、接地系統(tǒng)、線束系統(tǒng)測(cè)試等;低壓電源系統(tǒng)測(cè)試主要有電源分配測(cè)試、靜態(tài)電流測(cè)試;接地系統(tǒng)測(cè)試主要有失效測(cè)試、接地電流分布測(cè)試;線束系統(tǒng)測(cè)試主要有短路測(cè)試、過(guò)電流測(cè)試、感性負(fù)載測(cè)試等。
(2)高壓系統(tǒng)測(cè)試主要有接地測(cè)試、部件測(cè)試(充放電測(cè)試)、高壓電源系統(tǒng)測(cè)試;高壓電源系統(tǒng)測(cè)試主要有干擾測(cè)試、充電發(fā)熱測(cè)試等。
(3)安全性測(cè)試主要是碰撞后不漏電、不起火、無(wú)電解液泄露等。
5 安全氣囊標(biāo)定及整車(chē)碰撞試驗(yàn)
安全氣囊系統(tǒng)((Supplemental Restraint System,SRS)也稱為輔助乘員保護(hù)系統(tǒng)。它是一種當(dāng)汽車(chē)遭到?jīng)_撞而急劇減速時(shí)能很快膨脹的緩沖墊,通過(guò)它與座椅安全帶配合使用,可以為乘員提供有效的防撞保護(hù)。當(dāng)汽車(chē)發(fā)生碰撞時(shí),迅速在乘員和汽車(chē)內(nèi)部結(jié)構(gòu)之間打開(kāi)一個(gè)充滿氣體的袋子,使乘員撞在氣袋上,避免和減緩碰撞,從而達(dá)到保護(hù)乘員的作用。氣囊標(biāo)定就是通過(guò)臺(tái)架試驗(yàn)、實(shí)車(chē)碰撞試驗(yàn)和滑臺(tái)驗(yàn)證對(duì)安全氣囊系統(tǒng)進(jìn)行匹配和標(biāo)定,在車(chē)輛發(fā)生正面碰撞、偏置碰撞和側(cè)面碰撞時(shí),前排和后排乘員對(duì)應(yīng)的安全帶和安全氣囊及時(shí)反應(yīng),從而使安全帶和安全氣囊對(duì)假人的保護(hù)達(dá)到最佳效果。為了保證車(chē)輛安全,任何一款汽車(chē)產(chǎn)品都要經(jīng)過(guò)嚴(yán)苛的安全碰撞測(cè)試。
6 底盤(pán)調(diào)校試驗(yàn)
底盤(pán)調(diào)校主要通過(guò)調(diào)整彈簧、穩(wěn)定桿、襯套、緩沖塊、減振器、輪胎和轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的參數(shù)使車(chē)輛的乘坐舒適性和操控性得到較好的平衡。底盤(pán)調(diào)校以主觀評(píng)價(jià)為主,根據(jù)每一步的評(píng)價(jià)結(jié)果決定下一步優(yōu)化方向。通常首先保證一個(gè)合理的車(chē)身控制,然后調(diào)整轉(zhuǎn)彎穩(wěn)定性,同時(shí)保證轉(zhuǎn)向性能,最后通過(guò)襯套及減振器的調(diào)整控制舒適性,使得車(chē)輛的乘坐舒適性及操控性得到提升。
7 整車(chē)熱平衡試驗(yàn)
新車(chē)型開(kāi)發(fā)中采用液冷系統(tǒng)對(duì)電機(jī)、電池進(jìn)行冷卻,則需要進(jìn)行整車(chē)熱平衡試驗(yàn),以驗(yàn)證車(chē)輛的冷卻能力,防止對(duì)電池、電機(jī)造成損害。根據(jù)GB/T 12542,熱平衡就是系統(tǒng)(零部件、總成、汽車(chē))各部分的溫度與環(huán)境溫度的差值達(dá)到穩(wěn)定。熱平衡試驗(yàn)主要驗(yàn)證車(chē)輛在爬坡工況、高速工況、城市工況、超速工況、怠速工況等極限工況條件的水溫變化,驗(yàn)證是否有漏水、漏油、冒煙、異響、水溫報(bào)警等問(wèn)題。根據(jù)熱平衡試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,評(píng)價(jià)車(chē)輛是否滿足設(shè)計(jì)目標(biāo)。
8 ESC(ESP)標(biāo)定試驗(yàn)
電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng)(Electronic Stability Control System,ESC,博世系統(tǒng)簡(jiǎn)稱ESP)可實(shí)時(shí)監(jiān)控車(chē)輛運(yùn)行狀態(tài),根據(jù)需要調(diào)節(jié)制動(dòng)力和電動(dòng)機(jī)扭矩以改變車(chē)輛橫擺力矩,使車(chē)輛按駕駛員意圖行駛的主動(dòng)安全系統(tǒng)。ESC標(biāo)定就是通過(guò)硬件匹配測(cè)試,通過(guò)高附著試驗(yàn)、低附著試驗(yàn)對(duì)軟件進(jìn)行優(yōu)化,從而達(dá)到提升車(chē)輛的操控性能,防止汽車(chē)失去控制。
9 整車(chē)涉水試驗(yàn)
為保證純電動(dòng)汽車(chē)的用電安全,需要進(jìn)行涉水試驗(yàn),以防止車(chē)內(nèi)和車(chē)外人員觸電。具體要求是車(chē)輛在水深100 mm的水道內(nèi),以車(chē)速20 km/h的速度行駛500 m,時(shí)間大約1.5 min。如果水池長(zhǎng)度小于500 m,需要進(jìn)行幾次,總的時(shí)間(包括在水池外的時(shí)間)應(yīng)少于10 min。在車(chē)輛潮濕的狀態(tài)下測(cè)量車(chē)輛動(dòng)力系統(tǒng)絕緣電阻,要求絕緣電阻≥500 Ω/V。
10 整車(chē)性能測(cè)試
整車(chē)性能測(cè)試主要是針對(duì)汽車(chē)六大性能(動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、制動(dòng)性、操控穩(wěn)定性、平順性及通過(guò)性)進(jìn)行測(cè)試,還包括NVH、尺寸、質(zhì)量參數(shù)等,通過(guò)測(cè)試獲得新車(chē)性能的詳實(shí)數(shù)據(jù),為整車(chē)各項(xiàng)性能進(jìn)行綜合評(píng)估提供依據(jù)。純電動(dòng)汽車(chē)主要測(cè)量以下參數(shù):整備質(zhì)量、試驗(yàn)質(zhì)量、最高車(chē)速、30 min最高車(chē)速,加速能力、續(xù)駛里程、能量消耗率等。
11 空調(diào)環(huán)模試驗(yàn)
空調(diào)環(huán)模試驗(yàn)的目的主要是驗(yàn)證空調(diào)系統(tǒng)冷媒充注量、空調(diào)降溫性能、怠速空調(diào)降溫性能、空調(diào)低檔保溫性能、空調(diào)隔熱保溫性能、整車(chē)空調(diào)抗結(jié)霜性能、最大升溫(采暖)性能、除霜性能、除霧性能等。
試驗(yàn)過(guò)程中,要嚴(yán)格、認(rèn)真地記錄,如試驗(yàn)日期、試驗(yàn)場(chǎng)地、當(dāng)天的環(huán)境溫度、氣壓、輪胎規(guī)格、里程表讀數(shù)、試驗(yàn)員、駕駛員、行駛里程、最高車(chē)速等,及時(shí)檢查車(chē)況,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)記錄并處理。試驗(yàn)設(shè)備若齊全,可配備行駛記錄儀或視頻設(shè)備,方便檢驗(yàn)人員掌握試驗(yàn)情況。
12 結(jié)語(yǔ)
本文主要結(jié)合實(shí)際工作中純電動(dòng)車(chē)開(kāi)發(fā)需做的相關(guān)試驗(yàn),從中進(jìn)行歸納總結(jié),為整車(chē)開(kāi)發(fā)工程師及試驗(yàn)人員提供借鑒與幫助。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]安相璧.汽車(chē)試驗(yàn)教程[M].北京:北京理工大學(xué)出版社,2012.
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[3]GB/T 18385—2005,電動(dòng)汽車(chē) 動(dòng)力性能 試驗(yàn)方法[S].
[4]GB/T 18384.3—2015,電動(dòng)汽車(chē)安全要求 第3部分:人員觸電防護(hù)-涉水[S].
[責(zé)任編輯:鐘聲賢]