純電動清洗車測試方法研究

漢陽專用汽車研究所 王維 蔡博 吳杰靈 回春

針對當(dāng)前傳統(tǒng)能源清洗車檢測標(biāo)準(zhǔn)不適用于純電動清洗車的問題，以某品牌純電動清洗車為研究對象，研究不同純電動清洗車的設(shè)計理念與方案，對比分析現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)，在某試驗場進(jìn)行了道路測試試驗，試驗結(jié)果為純電動清洗車檢測標(biāo)準(zhǔn)的制定提供了依據(jù)與參考。

隨著節(jié)能、環(huán)保理念的普及深入，更節(jié)能環(huán)保的純電動清洗車迅速發(fā)展起來[1]。但在檢測標(biāo)準(zhǔn)方面，我國現(xiàn)在僅有針對傳統(tǒng)能源驅(qū)動的清洗車技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，而在純電動清洗車檢測方面仍然是空白，現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)中部分規(guī)定（如噪聲等）并不適用于新能源清洗車的檢測。隨著國內(nèi)純電動汽車企業(yè)越來越多，為了純電動清洗車的健康有利發(fā)展，相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的更新迫在眉睫。

本文以某品牌型號的純電動清洗車為研究對象，研究不同純電動清洗車的設(shè)計理念與方案，分析現(xiàn)有的檢測標(biāo)準(zhǔn)，從專項性能和純電動汽車共有特點入手，總結(jié)適用于純電動清洗車的檢測方案和專項檢測標(biāo)準(zhǔn)，為純電動清洗車檢測標(biāo)準(zhǔn)制定提供了依據(jù)。

純電動清洗車發(fā)展概況

城市道路建設(shè)的迅速發(fā)展，國家出臺的《能源發(fā)展戰(zhàn)略計劃（2014-2020年）》等都刺激了純電動汽車、混合動力汽車、天然氣汽車的發(fā)展，國內(nèi)生產(chǎn)純電動清洗車的企業(yè)主要有鄭州宇通重工、福建龍馬環(huán)衛(wèi)、河南森源重工、湖北合加、浙江寶成、中聯(lián)重科等，大多數(shù)都是在二類底盤基礎(chǔ)上加專用裝置而成。

純電動清洗車相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)分析

目前，國內(nèi)僅有針對傳統(tǒng)能源驅(qū)動的清洗車檢測標(biāo)準(zhǔn)，即QC/T 750-2006《清洗車通用技術(shù)條件》，純電動清洗車的測試主要參考QC/T 750-2006和QC/T 1087-2017《純電動城市環(huán)衛(wèi)車技術(shù)條件》，然而由于純電動清洗車自身的特點，使得基于QC/T 750-2006的清洗車檢測標(biāo)準(zhǔn)對于純電動清洗車在諸多方面并不適用，具體表現(xiàn)在以下方面：

a. 噪聲。傳統(tǒng)能源驅(qū)動清洗車多采用主副兩臺發(fā)動機，工作過程中會產(chǎn)生比較大的噪聲；純電動清洗車作業(yè)時采用電動機驅(qū)動，噪聲小，兩者在噪聲的水平限值上有較大差異。

b. 清洗效率。純電動清洗車采用電池作為動力源，電池在使用后會產(chǎn)生電壓降低的現(xiàn)象，需要考慮在電壓降低后清洗車的清洗效率是否會降低。

c. 上裝基本參數(shù)對比。需要確定能源供給方式的改變對車輛上裝基本參數(shù)的影響。

d. 上裝觸電防護(hù)。由于上裝部分具有儲水功能，電能驅(qū)動清洗車作業(yè)過程中可能產(chǎn)生漏電危險，進(jìn)而需要對上裝觸電防護(hù)進(jìn)行研究。

e. 專用裝置可靠性。現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)都是基于汽油機與柴油機所制定，需要對其進(jìn)行研究。

純電動清洗車測試案例分析

以國內(nèi)某公司生產(chǎn)的純電動清洗車為研究對象，對純電動清洗車進(jìn)行噪聲、專用性能、專用裝置可靠性及上裝觸電防護(hù)等方面的測試試驗，該車基本參數(shù)如表1所示。

以孝感汽車試驗場作為道路測試場地，進(jìn)行汽車安全運行強制性項目檢測、汽車整車產(chǎn)品定型試驗及汽車加速行駛車外噪聲檢測試驗，檢測的依據(jù)有GB 7258-2017 《機動車運行安全技術(shù)條件》、QC/T 252-1998《專用汽車定型試驗規(guī)程》、GB/T 18388-2005《電動汽車定型試驗規(guī)程》、QC/T 750-2006 《清洗車通用技術(shù)條件》及GB 1495-2002《汽車加速行駛車外噪聲限值及測量方法》等。

表1 某品牌純電動清洗車基本參數(shù)

1.噪聲

純電動汽車采用電機驅(qū)動，由于缺少發(fā)動機噪聲及其掩蔽效應(yīng)，而使得車內(nèi)聲壓級水平總體較低，主要車內(nèi)噪聲來源是高頻電機電磁噪聲[2]，傳統(tǒng)能源驅(qū)動汽車對車內(nèi)外噪聲貢獻(xiàn)最大的發(fā)動機以及進(jìn)排氣系統(tǒng)被完全取消或發(fā)生很大的變化，因而有必要對純電動清洗車進(jìn)行噪聲試驗，如圖1、2所示，噪聲試驗結(jié)果如表2所示。

圖1 耳旁噪聲測量

圖2 加速行駛車外噪聲測量

表2 噪聲試驗結(jié)果

表中的作業(yè)噪聲、加速行駛車外噪聲及駕駛員耳旁噪聲限值都不是針對純電動清洗車的，特別是耳旁噪聲（GB 7258中對耳旁噪聲的規(guī)定不包含純電動汽車）。從表中可以得出：作業(yè)噪聲的限值對于純電動清洗車還比較適用，而對于加速行駛噪聲與耳旁噪聲而言，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中的規(guī)定并不十分適用于新能源清洗車的檢測，在原有基礎(chǔ)上，加速行駛噪聲與耳旁噪聲的限值可以適當(dāng)調(diào)整降低至少5個dB（A）值。

2.上裝基本參數(shù)的研究

專用性能試驗的結(jié)果如表3所示，清洗車能源供給方式的改變并沒有對純電動清洗車的清洗水壓力、清洗寬度、清洗水流量及人孔等參數(shù)產(chǎn)生較大的影響，只有清洗寬度方面要遠(yuǎn)大于規(guī)定要求，QC/T 750中規(guī)定清洗車的清洗寬度在清洗路面時只需要不小于清洗車寬度就行，從試驗結(jié)果看，標(biāo)準(zhǔn)中對清洗寬度的規(guī)定用于純電動清洗車則偏于保守；在電池SOC較低的情況下，電池電壓會隨著SOC的下降以更快的速度下降，從而影響純電動清洗車的清洗效率[3]。

表3 專用性能試驗參數(shù)

3. 上裝觸電防護(hù)研究

根據(jù)GB 7258-2017對試驗車進(jìn)行檢測，所做的觸電防護(hù)主要有：（1）基本防護(hù)：通過帶電部分的基本絕緣，遮攔或外殼，防止接近帶電部分來實現(xiàn)防護(hù)；（2）電位均衡：電位均衡通路中任意兩個可以被人同時觸碰到的外露可導(dǎo)電部分之間的電阻為0.05Ω（≤0.1Ω規(guī)定）；（3）絕緣電阻：關(guān)閉B級電壓系統(tǒng)，用雙重絕緣代替基本絕緣或在基本防護(hù)之上增加一層絕緣體或外殼來確保安全；（4）交流電路的附加防護(hù)：用雙重絕緣替代基本絕緣，附加了一層絕緣體、外殼；（5）電容耦合：當(dāng)人與B級直流電壓接觸，滿足雙重絕緣代替基本絕緣，在基本防護(hù)之上增加外殼。（6）斷電：一旦B級電壓電路出現(xiàn)問題，監(jiān)控電路采取斷電方式作為保護(hù)措施。

為保證清洗車裝儲水系統(tǒng)與儲能系統(tǒng)的相對安全，通過設(shè)置REESS自身防短路，在基本防護(hù)上增加絕緣、外殼，用多層絕緣來代替基本絕緣，監(jiān)控電路與斷電電路等相配合的多重防護(hù)與報警來保證純電動清洗車的安全作業(yè)，這些方面與傳統(tǒng)能源清洗車并沒有較大差別。

4. 專用裝置可靠性研究

采用電能作為整車能源的清洗車在取力器、傳動裝置以及專用裝置可靠性方面都會與傳統(tǒng)清洗車有所不同。對專用裝置性能檢測，結(jié)果如表4、5所示。

對本次純電動樣車進(jìn)行15000km可靠性行駛試驗，平坦公路與高速公路9750km，凸凹不平路5250km，結(jié)果表明：無致命故障，左后燈具發(fā)生松動輕微故障一次，緊固后排除；左后制動燈出現(xiàn)燒壞一般故障一次，更換后排除，罐體等專用裝置經(jīng)檢查后一切正常，受驅(qū)動能源影響較小。

表4 罐體及管路密封性試驗

圖3 凸凹不平路

圖4 高速路

表5 吸排系統(tǒng)壓力試驗及吸排系統(tǒng)密封性試驗

結(jié)語

本文道路測試結(jié)果顯示：車輛加速行駛噪聲、耳旁噪聲、作業(yè)噪聲及專用性能試驗的檢測結(jié)果與現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的要求具有較大的差異性，現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)不適用于純電動清洗車的檢測，建議從專項性能和純電動汽車共有特點著手來對純電動清洗車進(jìn)行檢測，以期對純電動清洗車進(jìn)行合適規(guī)范的檢測；限于當(dāng)前條件，很難采集到足夠的樣本試驗數(shù)據(jù)，因而本文研究成果可為純電動清洗車企業(yè)提供參考，純電動清洗車生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)研發(fā)的同時，也應(yīng)該積極制定與純電動清洗車檢測相匹配的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，推動行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定。