汽車最高車速試驗方法探討

文/蘇青瑞

【機動車專欄】

汽車最高車速試驗方法探討

文/蘇青瑞

本文通過對國家標準GB/T 12544－2012《汽車最高車速試驗方法》同原1990版標準、ECE R68:1997《關于就最大車速測量方面批準機動車的統(tǒng)一規(guī)定》（以下簡稱“ECE R68”）的比對，指出了標準技術內容的主要差異，分析了GB/T 12544－2012規(guī)定的試驗方法對試驗過程、試驗結果的影響以及在試驗中應注意的事項。

最高車速 標準 試驗方法

汽車最高車速是評價汽車動力性能的一項重要技術指標。汽車最高車速試驗既是汽車基本性能的重要試驗項目，同時也是汽車產品定型鑒定的重要試驗項目。

GB/T 12544－2012是以傳統(tǒng)內燃機為動力的汽車最高車速試驗標準，該現(xiàn)行標準取代了1990年的版本。新標準主要參考了歐洲經濟委員會第68號法規(guī)，即ECE R68的技術內容。本文主要通過此新、舊標準以及ECE R68的比對分析來探討標準技術內容的差異，以及新標準規(guī)定的試驗條件、方法對試驗過程和試驗結果的影響。

一、GB/T 12544新、舊標準、ECE R68技術內容的主要差異

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適用于內燃機驅動和純電動車汽車。舊版的制定在上世紀80年代，當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)新能源汽車的技術特點先后編制了GB/T 18385－2005《電動汽車動力性能試驗方法》、GB/T 19752－2005《混合動力電動汽車動力性能試驗方法》和GB/T 26991－2011《燃料電池電動汽車最高車速試驗方法》等針對新能源汽車動力性能的試驗標準，其中全部包含了汽車最高車速的試驗方法，其技術內容與相應的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方法》等國際標準和歐洲標準基本一致，只是考慮到可操作性和我國實際情況在一些細枝末節(jié)作了細微變動。

試驗條件比對見表1，試驗方法、試驗結果的計算和修正比對見表2。

二、GB/T 12544-2012修訂內容的分析和對試驗的影響

新版標準對試驗的氣溫條件依舊沿用舊版標準規(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了，再者5℃的溫差對試驗結果的影響微乎其微。

另外，增加對空氣密度變化范圍的規(guī)定，是因為除了大氣壓力，空氣中的細微顆粒物數(shù)量的增加也會使空氣密度變大，進而影響空氣濾清器過濾和進氣阻力增大，導致發(fā)動機功率下降。

新版標準忽略了對空氣濕度和風速的規(guī)定，僅對直線單向測試方法的風速進行了規(guī)定，這是不全面的，空氣濕度和風速對試驗結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)動機功率；風速影響行駛阻力，也會影響最終試驗結果。因此，無論從試驗的科學公正性還是試驗結果的可比性來講，都需要對氣象條件進行合理詳盡的規(guī)定。

表1 3個標準的試驗條件差異表

表2 3個標準試驗方法、試驗結果的計算和修正比對表

新版標準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)形試驗道路的要求，細化了對直線試驗道路的技術要求，增加了橫向坡度的要求。這些規(guī)定對國內的汽車試驗場有一定的影響，有些道路需要進行改造才能達到標準要求。

新版標準對試驗車輛準備一項刪掉了許多內容，相對于舊版標準和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)定將使試驗條件不可控，即使是同一輛車，試驗條件不同，試驗結果會有明顯的差異。因此，筆者認為不能忽略這方面的規(guī)定。

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

舊版標準對試驗道路條件及試驗方法規(guī)定單一：只規(guī)定在單一直線跑道往返試驗，新版標準增加了直線跑道單方向和在環(huán)形跑道的試驗方法。隨著汽車動力性能的改進，最高車速也在不斷提高，最高車速達到200 km/h以上的車輛已經比較常見，在達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，有些試驗道路可能在一個方向沒有足夠長的加速區(qū)，按舊版標準規(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行測試，應該規(guī)定單方向測試是允許的，對于道路的坡度和氣象條件應有更加嚴格的要求，對試驗結果進行合理的修正，消除環(huán)境的影響。實際測試中，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，在直線道上進行數(shù)據(jù)采樣。目前，國內的汽車試驗場均有高速環(huán)形跑道，在高速環(huán)道上測試最高車速也應是一種選擇，但在環(huán)道測試的情況會比直線道復雜，要求在測量時在不對方向盤進行操作的情況下汽車可以正常行駛，試驗結果要修正。

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

三、完善測試方法的一些建議

舊版標準是根據(jù)上世紀80年代的道路條件、汽車技術和測試技術編制的，其內容較簡單。標準對試驗條件、試驗方法和數(shù)據(jù)處理的規(guī)定已經顯得陳舊。新標準的修訂考慮了試驗道路的實際情況和一些影響因素，主要技術內容與國際標準接軌，適應了我國汽車行業(yè)和汽車測試技術的發(fā)展現(xiàn)狀，但有些地方還值得商榷。

在實際測試中，應考慮到一些汽車裝置對該項試驗的影響，比如汽車限速裝置的使用，就無法測試出車輛真實的最高車速；另外，在環(huán)道測試最高車速時車身側傾角較大，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失敗。因此，測試前要關閉該功能或使該項功能失效。

新版標準規(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)動機轉速和擋位條件下，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。我國的汽車試驗場都有環(huán)形跑道，應及時按新版標準要求做好環(huán)道修正因數(shù)的測試工作，為新標準的順利實施做好準備。

新版標準規(guī)定的3種試驗方法中，首選還是直線雙向測試方法。因為，這種方法直接得到試驗結果，不需修正，也可基本消除道路坡道和風的影響。另外，兩種方法都要依據(jù)經驗數(shù)據(jù)或修正因數(shù)對結果進行修正，存在系統(tǒng)誤差，是備用的試驗方法，當?shù)缆窏l件達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：國家機動車產品質量監(jiān)督檢驗中心（上海））