葉 磊,李 成,白 崤,崔里寧
(1.重慶車輛檢測研究院有限公司,電動汽車安全評價重慶市工業(yè)和信息化重點實驗室,重慶 401122; 2.交通運輸部科學(xué)研究院, 北京 100029; 3.中國公路學(xué)會客車分會, 北京 100023; 4.中國道路運輸協(xié)會, 北京 100098)
繼2018年全國首屆新能源公交車性能評價賽(以下簡稱EB-PAC)成功舉辦之后,2019年EB-PAC組委會系統(tǒng)總結(jié)了首屆比賽的經(jīng)驗,認真分析了公交企業(yè)的需求以及近些年電動汽車頻繁發(fā)生的安全事故,針對車輛運營效率偏低、故障頻繁、性能不穩(wěn)定、車內(nèi)噪聲偏高、動力遲緩等問題,在首屆評價賽的基礎(chǔ)上,2019年EB-PAC在參賽車型范圍、動力性、舒適性和安全性4個方面進行了方案優(yōu)化。
隨著國家財政補貼的持續(xù)退坡,11~12 m長度的純電動公交車補貼力度下降最為明顯[1]。另外,受城市道路狀況和客流量的限制,國內(nèi)二、三線城市則更青睞11 m長度以下的公交車[2],其中8~9 m長度的純電動公交車在近幾年的市場份額越來越大。因此,2019年EB-PAC在保留了2018年的11 m段和10 m段的車型外,增加了8 m段的車型,其中11 m、10 m和8 m段車型的長度范圍分別為11~12 m、10~11 m和8~9 m。
驅(qū)動電機具有低速大扭矩的外特性,使得純電動公交車在起步過程中有良好的加速性能,然而,過高的加速性能往往會讓乘客感到不適;其次,公交車通常站立乘客較多,過高的加速度甚至?xí)钩丝陀捎谡玖⒉环€(wěn)而摔倒造成傷害[3]。另一方面,城市道路交通狀況復(fù)雜,經(jīng)常會有一些低速汽車行駛在公交車道上,如果公交車動力性太差而不能完成超越,同樣也會影響運營效率。因此,公交車往往需要有較強的超越加速性能,鑒于此,2019年EB-PAC由超越加速性能替換原來的起步加速性能的測試。
對于純電動汽車,除車內(nèi)噪聲外整車平順性也是用戶普遍關(guān)注的指標(biāo)。車輛的振動還會加速零部件的磨損和疲勞損壞,從而影響車輛使用壽命。因此,相對于首屆評價賽,2019年比賽在車內(nèi)噪聲測試的基礎(chǔ)上增加了平順性的測試,即車輛在平直路面上以30 km/h的速度勻速行駛,測量后橋上方左側(cè)座椅的垂直振動,并采用垂直方向加權(quán)加速度均方根值評價這一工況[4]。
對于電動汽車,沒有安全性的保證,也就失去了其存在的意義。因此,2019年EB-PAC增加了對車輛安全性的測試。然而,目前現(xiàn)行的測試方法中對于安全性的評價還沒有定量的評價方法。為了能夠體現(xiàn)車輛的安全性,將涉水試驗作為評價安全性的項目,即車輛以一定速度通過涉水池[5-6],觀察車輛的絕緣電阻監(jiān)控系統(tǒng)是否有安全類故障的提示,或者是否有動力輸出中斷等狀況。
為了能夠比較直觀地對所有參賽車型進行打分排名,在表1所示所有測試項目中,除安全性外的其余單項采用線性插值法[7]為其打分,分別設(shè)定所有測試結(jié)果中最佳值為100分,最差值為60分,其他值在60~100的區(qū)間內(nèi)按線性插值法計算得分,即:
某車型單項得分=60+40×(測試值-最差值)/
(最佳值-最差值)
1) 動力性能的評分根據(jù)爬坡時間和加速時間的得分按表1中相應(yīng)權(quán)重進行加權(quán)得到。
2) 舒適性能的評分根據(jù)車內(nèi)噪聲和平順性的得分按表1中相應(yīng)權(quán)重進行加權(quán)得到,其中車內(nèi)噪聲的得分根據(jù)駕駛員耳旁噪聲和后橋上方噪聲的得分進行加權(quán),平順性的得分方法根據(jù)后橋上方座椅垂直方向加權(quán)加速度均方根值進行計算。
3) 由于續(xù)駛里程一方面由車輛本身裝配的動力電池能量多少決定,另一方面和其能耗水平有關(guān)[8-10],因此為了體現(xiàn)車輛在節(jié)能水平上的先進技術(shù),要求參與續(xù)駛里程評獎的車型,其節(jié)能水平的排名須位于節(jié)能平均水平及以上。
4) 安全性作為否決項,即測試過程中不允許有涉水試驗導(dǎo)致的安全類故障發(fā)生,否則該車所有測試項目均不進行評分。
5) 對于綜合性能評獎的車型,其各單項成績的排名須位于各單項的平均水平及以上,否則,該車型將不進行綜合性能的評分。
通過節(jié)能、續(xù)駛、動力及舒適4個單項得分對車輛綜合性能進行評價,每個單項的得分在60~100分之間,并按表1的權(quán)重計算總分,總分越高綜合性能越好。
表1 2019年EB-PAC測試項目及指標(biāo)權(quán)重分配表
在交通運輸部運輸服務(wù)司的指導(dǎo)下,由交通運輸部科學(xué)研究院、中國公路學(xué)會客車分會、中國道路運輸協(xié)會城市客運分會、國家客車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心4家機構(gòu)共同主辦,于2019年9月17至20日在重慶機動車強檢試驗場進行2019年(第二屆)EB-PAC。測試前對參賽車輛進行了參數(shù)核查,保證各項參數(shù)與產(chǎn)品公告一致,要求車長和質(zhì)量參數(shù)相對該車型的《公告》申報值分別在1%和3%以內(nèi),其中8 m段車型按2 t質(zhì)量進行裝載,10 m和11 m段車型統(tǒng)一按3 t質(zhì)量進行裝載,按照前述的測試方法依次進行測試。受篇幅限制,本文僅展示具有代表性的部分8 m段和10 m段車型的測試數(shù)據(jù),見表2和表3。
表2 8 m段車型測試結(jié)果
表3 10 m段車型測試結(jié)果
根據(jù)表2和表3的測試結(jié)果,按照前述的評分規(guī)則,其對應(yīng)的各個單項以及綜合性能的評分結(jié)果見表4和表5。
表4 8 m段車型評分結(jié)果
表5 10 m段車型評分結(jié)果
EB-PAC的成功舉辦不僅為公交運營企業(yè)展示了目前國內(nèi)純電動公交車的真實水平,也為純電動公交車生產(chǎn)企業(yè)提供了技術(shù)交流的平臺,同時,相關(guān)測試結(jié)果也能為生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品開發(fā)提供參考。