《汽車熱管理性能道路評價——動力冷卻及熱保護試驗方法》編制說明

1、汽車熱管理性能道路評價動力冷卻及熱保護試驗方法編制說明一、工作簡況1.1任務來源汽車熱管理性能道路評價動力冷卻及熱保護試驗方法團體標準是由中國汽車工程學會批準立項。文件號中汽學函【2018】209 號，任務號為 2018-67 。本標準由中國汽車工程學會汽車空氣動力學分會提出，中國汽車工程研究院股份有限公司、重慶長安汽車股份有限公司、華晨汽車股份有限公司、上海汽車集團股份有限公司、一汽 - 大眾汽車有限公司、吉利汽車研究院（寧波）有限公司等單位起草。1.2 編制背景與目標背景：汽車熱管理性能同時與汽車的動力性、經(jīng)濟性、舒適性及可靠性密切相關。由于熱管理性能非常復雜，關聯(lián)性能也非常多，因此需要一

2、項試驗標準能夠同時兼顧熱管理性能及其他相關性能。環(huán)境風洞的試驗條件很難同時滿足多項性能的需求，也只能在實際道路上進行。通過制定汽車熱管理性能道路評價標準，能夠更好的實現(xiàn)各項性能的平衡，從而在滿足可靠性和動力性的前提下，提升行業(yè)內(nèi)汽車的經(jīng)濟性和舒適性，促進行業(yè)內(nèi)汽車平均油耗水平降低的實現(xiàn)。目標：國外對北美、歐洲、南非等地區(qū)的道路情況有充分調(diào)研數(shù)據(jù)，有一套完備的汽車熱管理性能道路客觀評價標準，其道路包括Davis Dam, Eisenhower,Grossglockner, Panamint Towne等；國內(nèi)主流車企的標準主要針對北美、歐洲、南非、海灣國家以及南亞地區(qū)，缺乏針對中國地區(qū)環(huán)境和道路

3、狀況的相關標準。本標準將通過借鑒國外相關研究方法，在CSAE 114-2019 汽車動力總成冷卻能力環(huán)境風洞試驗方法標準已對國內(nèi)典型熱環(huán)境道路調(diào)研和遴選的基礎上再次進行動力總成及熱保護道路試驗，研究制定汽車熱管理（動力總成及熱保護）性能道路試驗工況和推薦道路并形成評價標準，在汽車開發(fā)試驗驗證階段，對汽車的熱管理性能進行測試，對其各項指標是否滿足設計要求進行準確評價，以指導汽車熱管理性能精準開發(fā)。1.3 主要工作過程2018 年 10 月，收到中國汽車工程學會下達任務書；2018 年 11 月-12 月，標準組內(nèi)電話會議討論確定大綱、目錄以及各單位分工；12019 年 1 月-5 月，各單位按照

4、分工完成第1-5 章、第 7-8 章，以及附錄 A、B、D 等內(nèi)容，并基于 CSAE 114-2019汽車動力總成冷卻能力環(huán)境風洞試驗方法路試成果形成本標準的路試方案，標準組內(nèi)多次電話會議討論、修改、確定；2019 年 6 月 14 日，在江西南昌召開標準中期考核會議，牽頭單位中國汽車工程研究院股份有限公司進行標準研制過程及進展介紹，標準專家組審議標準（中期考核稿）以及標準路試方案；2019 年 7 月-8 月，標準組修改標準（中期考核稿） ，路試承擔單位進行標準路試工作，分析路試結果、確定試驗道路和工況， 完成標準第 6 章節(jié)及附錄 C 等內(nèi)容，標準組內(nèi)多次電話會議討論、修改、確定；2019

5、 年 10 月 25 日，在上海召開標準（草稿）審查會議，牽頭單位中國汽車工程研究院股份有限公司進行標準路試結果、分析過程以及工況提取過程介紹，中期考核意見的修改處理情況等，標準專家組審議標準 （草稿），建議在標準中增加客觀評價道路譜信息、 在測試工況中增加城市工況 （作為選做工況）、進一步補充核心位置測點信息等；同意標準進入“1+3”評審流程，確定“1+3”逐條評審專家：楊志剛、蘇林、郭祥麟、段傳學；2019 年 11 月-12 月，“1+3”評審專家完成標準逐條審查工作，標準研制組按照專家修改意見完成標準內(nèi)容修改；2020 年 1 月，形成標準（征求意見稿）并公開征求意見，標準研制組將根據(jù)

6、反饋意見進行修改后形成標準（送審稿）。2020 年 3 月（預計），在上海召開標準（送審稿）審查會。二、標準編制原則和主要內(nèi)容2.1 標準制定原則在充分總結和比較了國內(nèi)外相關試驗標準的基礎上， 將考慮引用GB/T 12542-2009 汽車熱平衡能力道路試驗方法 、 GB/T 18352.6-2016 輕型汽車污染物排放限值及測量方法、 GB/T 12534 汽車道路試驗方法通則、 QC/T658-2009 汽車空調(diào)制冷系統(tǒng)性能道路試驗方法等標準中的部分內(nèi)容。由于國際性的熱管理道路客觀評價標準并沒有，而且國際性的OEM也未公開內(nèi)部的熱管理道路客觀評價標準，對于國際先進性的測試標準需要先調(diào)研，酌

7、情參考。本標準將在 CSAE114-2019汽車動力總成冷卻能力環(huán)境風洞試驗方法標準對國內(nèi)典型熱環(huán)境道路和工況調(diào)研的基礎上再次進行道路試驗，研究制定汽車熱管理性能道路評價動力總成及熱2保護試驗工況和推薦道路，在汽車開發(fā)試驗驗證階段，對汽車的熱管理性能進行測試，對其各項指標是否滿足設計要求進行準確評價，以指導汽車熱管理性能精準開發(fā)。通用性原則本標準適用于裝有強制循環(huán)液冷式內(nèi)燃機、非獨立式空調(diào)系統(tǒng)的各類汽車，其他汽車可參照執(zhí)行。指導性原則目前 GB/T 12542-2009 汽車熱平衡能力道路試驗方法中工況與實際道路情況不符，并在試驗場利用負荷拖車加載的方式也很難適應實際道路環(huán)境變工況的要求，而且

8、該標準主要適用于商用車的熱管理性能開發(fā)驗證。團體標準CSAE 114-2019 汽車動力總成冷卻能力環(huán)境風洞試驗方法主要用于熱管理性能開發(fā)前期，利用環(huán)境風洞對汽車熱管理性能進行開發(fā)驗證，最終性能驗證需要在道路上利用本標準所規(guī)定的內(nèi)容進行。協(xié)調(diào)性原則本標準提出的方法作為一種更適用、更準確的方法，是目前現(xiàn)有標準的補充。兼容性原則本標準適用于裝有強制循環(huán)液冷式內(nèi)燃機、非獨立式空調(diào)系統(tǒng)的各類汽車，其他汽車可參照執(zhí)行。2.2標準主要技術內(nèi)容本標準共分為8 章，含 4 個附錄內(nèi)容，規(guī)定了在夏季高溫環(huán)境下測試汽車動力冷卻及熱保護性能的道路試驗方法。主要章節(jié)內(nèi)容包括：范圍、規(guī)范性引用文件、術語和定義、試驗儀器

9、及材料、試驗車輛要求及傳感器安裝要求、測試流程及方法、記錄、報告。附錄內(nèi)容包括：車輛信息表、測點布置規(guī)定、試驗道路信息、試驗報告樣本。2.3 關鍵技術問題說明車輛加載設置未采用國標 3730.2 上定義的最大設計總質(zhì)量和最大設計裝載質(zhì)量的說法。而是按照滿載質(zhì)量對車輛進行加載，因為該說法與目前大部分主機廠更加接近。熱管理對熱可靠性的影響控制冷卻液溫度，保證發(fā)動機冷卻效果；3控制潤滑油溫度，保證發(fā)動機、變速器等部件的潤滑效果；控制機艙內(nèi)線束、橡塑件、電氣元件的工作溫度，保證性能不失效；熱管理對舒適性的影響增大空調(diào)制冷能力，提升乘員舒適性；降低冷卻風扇轉(zhuǎn)速，提升NVH性能；更緊湊的機艙布置，提升乘員

10、艙空間；熱管理對動力性的影響控制進氣口溫度，保證發(fā)動機扭矩輸出和整車加速能力；保證中冷器冷卻效果，防止爆震發(fā)生影響動力性；熱管理對經(jīng)濟性的影響提高冷卻液工作溫度，提升發(fā)動機熱效率；減少冷卻空氣流量，降低空氣阻力；優(yōu)化水泵、風扇、壓縮機等部件功率消耗；2.4 標準主要內(nèi)容的論據(jù)環(huán)境溫度的影響環(huán)境溫度與發(fā)動機出水溫度的變化趨勢基本保持一致，但受多種因素影響，機艙內(nèi)部件的溫度變化趨勢與環(huán)境溫度存在較大偏差。車速的影響車速增加，總體上發(fā)動機出水溫度也升高；或者空調(diào)受到影響，風口溫度顯著升高。4變速器檔位的影響參與調(diào)查的試驗車輛均搭載渦輪增壓發(fā)動機，當變速器檔位更低時，發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高，水溫基本都出現(xiàn)下降

11、。2.5 標準工作基礎標準牽頭單位中國汽車工程研究院股份有限公司具有完備的汽車熱管理性能開發(fā)能力和豐富的工程經(jīng)驗，并且中國汽研曾牽頭CSAE 114-2019 汽車動力總成冷卻能力環(huán)境風洞試驗方法研制，在該標準的道路試驗過程中已完成中國典型熱環(huán)境道路調(diào)研和遴選，并以此作為本標準路試的基礎；本標準路試過程由中國汽研、長安汽車、長城汽車、漢騰汽車聯(lián)合進行，四家單位均具有豐富的路試經(jīng)驗，確保了試驗過程和試驗結果的科學性與準確性。經(jīng)過綜合對比分析路試結果，本標準確定了中國地區(qū)對汽車熱管理（動力總成及熱保護）性能要求最高的幾條道路及對應氣候環(huán)境（環(huán)境溫度、相對濕度、日照），行業(yè)單位在使用過程中可根據(jù)自身

12、情況進行選取。本標準具有一定的先進性、通用性、科學性和可操作性。三、主要試驗（或驗證）情況分析3.1路試計劃制定在標準“汽車動力總成冷卻能力環(huán)境風洞試驗方法”制定過程中，中國汽研在北京工業(yè)大學城市交通學院的幫助下，對全國道路進行了普遍性調(diào)查，并面向主機廠進行了公開征求意見，得到 46 條初選道路。5以此為基礎，在長安汽車和華晨汽車的協(xié)助下，進行了初步的道路調(diào)查，并依據(jù)試驗結果中動力冷卻性能找出最惡劣的13 條爬坡道路并進行排序在這 13 條爬坡道路基礎上，剔除其中代表性重疊度高、惡劣程度較低的部分，選定其中 10 條道路作為重點調(diào)查對象。3.2路試執(zhí)行情況由于經(jīng)濟形勢的影響，只有長安汽車能夠按

13、計劃全程參與路試工作?？紤]到標準制定所需樣本量，長城和漢騰考慮將標準制定路試納入其今年夏季可靠性試驗計劃中，并共享試驗數(shù)據(jù)。四、標準中涉及專利的情況無五、預期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用的情況本標準將通過借鑒國外相關研究方法，在CSAE 114-2019 汽車動力總成冷卻能力環(huán)境風洞試驗方法標準已對國內(nèi)典型熱環(huán)境道路調(diào)研和遴選的基礎上再次進行動力總成及熱保護道路試驗，研究制定汽車熱管理（動力總成及熱保護）性能道路試驗工況和推薦道路并形成評價標準，在汽車開發(fā)試驗驗證階段，對汽車的熱管理性能進行測試，對其各項指標是否滿足設計要求進行準確評價，以指導汽車熱管理性能精準開發(fā)。六、采用國際標準和國外先進標準情況，與國際、國外同類標準水平的對比情況，國內(nèi)外關鍵指標對比分析或與測試的國外樣品、樣機的相關數(shù)據(jù)對比情況本標準借鑒了北美等國家制訂汽車熱管理評價標準的研究方法。沒有進行相關對比工作。七、在標準體系中的位置，與現(xiàn)行相關法律、法規(guī)、規(guī)章及相關標準，特別是強制性標準的協(xié)6調(diào)性本標準位于標準體系內(nèi)熱管理技術領域（3）中熱管理測試技術（ 3.3 ）下的道路客觀評價（）。本標準符合國家有關法律、法規(guī)和相關強制性標準的要求，與現(xiàn)行的國家標準、行業(yè)標準相協(xié)調(diào)。八、重大分歧意見的