室外道路试验在汽车开发中的重要性研究 1晋英林 2 张旱年 3何圣东

发表时间:2020/6/2   来源:《科学与技术》2020年第3期   作者: 1晋英林 2 张旱年 3何圣东
[导读] 上个世纪八十年代中国汽车工业公司提出了“提高汽车产品质量
         摘要:上个世纪八十年代中国汽车工业公司提出了“提高汽车产品质量,主攻汽车可靠性的工作方针”,随后又颁布了汽车可靠性考核评定办法。但该项工作推进进展缓慢,也没有引起足够重视。近些年来,随着汽车的普及,汽车技术的发展,结构的复杂以及人们需求水平的提高,人们对汽车的可靠性也提出了越来越高的要求。
         关键词:室外道路试验;汽车开发;重要性
         引言:汽车试验是整车开发过程中的重要环节,而室外道路试验是三大类试验方法之一。本文阐述了室外道路试验在汽车研发体系中的地位,介绍了与其他两类试验的区别,分析了研发体系的积极作用,重点论述了室外道路试验在汽车开发过程中的重要性,以供参考。
         1汽车试验的分类及区别
         1.1什么是汽车试验
         汽车试验即在实际使用环境中、专用试验场中和室内试验台上,按照预定程序对汽车或其零部件、材料等进行的试验,用以判明汽车的技术特性、可靠性、耐久性和环境适应性。汽车在不同的道路、地理位置和气候条件下使用,它的性能、效率、可靠性和耐久性等不能只依靠计算,而必须经过试验证实。如果汽车在投入大量生产后,再发现因设计、工艺或采用的材料不当而出现普遍性的缺陷或损坏,工厂和使用者都会蒙受极大的损失。
         1.2汽车试验的分类及区别
         1.2.1室内台架试验
         室内台架试验是指在试验室内对整车和零部件进行的参数测定以及性能和可靠性试验,一般在专用的台上进行,其特点是试验条件较易控制、数据离散小、试验精度高、试验周期短、可比性高、应用范围广。但这种试验一般多用于单项性能和耐久性试验,或少数相关项目的综合性试验,不能较全面地考核综合性能。
         1.2.2试车场试验
         试车场试验是按预先制定的试验项目规范,在规定的行驶条件下进行的,试车场可设置比实际道路更恶劣的行驶条件和各种典型道路与环境,可以进行可靠性、寿命及环境试验,也可强化试验,缩短试验周期,提高试验结果的对比性。试验中汽车易于保证安全,试验的项目较多,范围较广,试验结果的再现性和可比性较好。
         1.2.3室外道路试验
         室外道路试验是目前整车试验主要采取的方式,要求被试汽车装备完整,在专用试车场或选定的典型使用路面上进行整车性能和可靠性试验。道路试验是在实际使用道路条件下进行的,对各种路面的里程规定有一定的比例,对炎热、寒冷和高原等地区的试验时间也有一定的规定,可全面评价考核汽车的技术性能,是最为普遍的试验方法。
         2道路可靠性试验的目的
         汽车作为商品,汽车的可靠性程度俨然是评价一辆车好坏的重要指标,而汽车的可靠性则贯穿了整个使用、存放、维修的过程。尤其是在使用过程中,汽车除了正常使用、经历风吹雨晒,坎坷路面等常规条件,还有可能经历极寒、极热、高海拔等苛刻环境。同时汽车包含了石油、塑料、橡胶、钢铁、电子、信息控制等各个领域,这样就要求我们在开发过程中零部件材料、特性、功能、结构及环境属性的不同进行不同项目的道路可靠性试验,利用试验中获得的第一手原始数据,求得产品的使用可靠度、零件的失效率、零件的平均寿命等各项可靠性指标,从而保证设计的新产品及改进后的新产品,在使用功能、强度、使用可靠性和使用寿命等方面完全满足各方面设计要求。因此汽车可靠性试验是产品开发过程中,评估汽车可靠性的重要手段,也是保证汽车达到设计预期可靠性水平的重要措施,同时也是研究和提高汽车可靠性的重要环节之一。
         3 汽车开发中整车可靠性试验的内容分析.
         3.1“三高”试验
         汽车开发过程中,多数汽车的市场定位是“面向全国销售”。这就决定汽车在使用过程中不可避免会遇到高温、高湿、高海拔(简称“三高”)等环境。对此,在整车可靠性试验中,需有效验证汽车在“三高”环境下存在的可靠性,明确汽车整体性能变化情况,包括驾驶性能、经济性、制动性、续航里程、空调降温能力、低温启动性能等。从而能够根据试验结果进行设计调整与优化,提升汽车设计与开发质量。


         3.2 电性能试验
         随着环境保护理念、低碳生活理念等在汽车产业中的贯彻落实,高节能性、环保性、经济性的电动式汽车得到迅速发展。而在电动汽车开发中,整车电性能试验的重要性不断提升,成为汽车开发中整车可靠性试验不可或缺的项目。其核心在于对汽车低压系统、高压系统运行安全性、可靠性进行测定、评估,验证汽车是否存在漏电、起火、漏液等问题,以改善汽车电源系统设计、接地系统设计等存在的不足,降低整车开发、制造与售后风险。
         3.3 热平衡试验
         在汽车开发的整车可靠性试验中,热平衡试验主要是针对内外温度变化影响组织开展的试验。通常情况下,汽车(包括整车、零件等)在各工况运行下,系统内部温度会产生一定变化,当内外温度差达到一定数值时,将出现系统损坏问题,影响汽车运行安全性、稳定性。这就需要通过热平衡试验对不同工况下(包括高速公路工况、城市道路工况、爬坡工况、山路工况、极限工况等)汽车温度变化进行测定,验证整车是否受温度影响存在冒烟、异响、泄露等问题。
         4室外道路试验的不可替代性
         4.1复杂的实际道路交通环境
         虽然汽车试验场内建有高速环路、石块路、搓板路、坡道、弯道等各种典型路面,用于验证车辆在实际中可能遇到的各种路面的行驶情况,但这始终与实际交通情况存在很大差异。例如实际的山路行驶,存在连续的长上坡加转弯或长下坡加转弯,对转向及制动系统的可靠性考核要求极高,但这种路况在试验场上很难被模仿。实际道路中普遍存在很多隧道,隧道内通信信号差是其主要特点,在很大程度上会影响到收音机、导航定位等相关功能的使用,导致出现收音机出现噪音、导航定位丢失、路线偏移等问题。
         复杂的城市环境是人、车协调互存的一个共同体,在复杂的路面及交通路况下能对导航功能的定位精准性、导航路线的准确性、界面信息可视便捷性进行更加有效的考核验证。同时,由于行人及对向车辆的存在,增加了更多的突发状况,这对车辆自动刹车、行人识别等功能的考核意义更加重大。此外,不管是在城市还是在山路,因为交通环境的复杂,喇叭是经常需要使用到的一项功能,但在汽车试验场因为车辆单向行驶且行驶路线都比较固定,很少使用到喇叭,极有可能出现考核不足的情况。
         4.2气候及环境的多样性
         汽车在试验场中的气候及环境均是相对固定的,存在一定的局限性,但实际道路试验能够到高温、高寒、高原等不同的气候条件地区进行实际行驶验证,以验证车辆在不同极端天气下可能存在的问题。同时,也可以从一个高温地区直接行驶进入一个高寒地区,验证车辆在较短时间内经过环境温度的快速变化而可能出现的问题。地下停车场同样是车辆经常使用的一个环境,但可能因为光线差、信号差等原因导致车辆出现一些在日常路面上行驶较难发现的故障,如因光线差而导致自动泊车功能误识别停车线、障碍物等而导致停车失败;因为通信信号差而导致车辆部分智联功能持续处于搜索信号状态而致整车无法休眠和车辆长时间停置后出现馈电等问题。类似问题只有在特定的实际环境才有可能被发现,而试验场环境单一,验证考核不足。
         结语:随着时代的进步,汽车试验场在持续升级,虚拟验证技术在不断成熟,汽车试验技术及方法必定会越来越完善,但室外道路试验因其重要性及不可替代性仍将被各大汽车厂家持续使用。
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