標(biāo)準(zhǔn)編制說明(整車空氣動力學(xué)風(fēng)洞試驗——汽車氣動力風(fēng)洞試驗標(biāo)準(zhǔn))2020

1、整車空氣動力學(xué)風(fēng)洞試驗汽車氣動力風(fēng)洞試驗標(biāo)準(zhǔn)編制說明一、工作簡況1.1 任務(wù)來源整車空氣動力學(xué)風(fēng)洞試驗汽車氣動力風(fēng)洞試驗標(biāo)準(zhǔn)團體標(biāo)準(zhǔn)是由中國汽車工程學(xué)會批準(zhǔn)立項。文件號中汽學(xué)函【2018】209號，任務(wù)號為2018-64。本標(biāo)準(zhǔn)由中國汽車工程學(xué)會汽車空氣動力學(xué)分會提出，同濟大學(xué)、泛亞汽車技術(shù)中心有限公司、上汽大眾汽車有限公司、中國汽車工程研究院股份有限公司、一汽大眾汽車有限公司、清華大學(xué)、廣汽集團汽車工程研究院、吉林大學(xué)、湖南工業(yè)大學(xué)、東風(fēng)汽車集團有限公司技術(shù)中心、華晨汽車工程研究院等單位起草。1.2 編制背景與目標(biāo)背景：隨著我國汽車產(chǎn)銷的爆發(fā)式增長至今，汽車早已從奢侈品轉(zhuǎn)而成為一種大眾化的交

2、通工具，用戶對車輛駕駛體驗也從功能性的基本要求提升到了性能評估與舒適度的體驗的高度，車輛穩(wěn)定性、燃油經(jīng)濟性，加速性能，均是車輛空氣動力學(xué)性能優(yōu)劣的直接體現(xiàn)，在政策上，國家對節(jié)能減排的日益重視，工信部階段性的油耗指標(biāo)對整車廠的氣動性研發(fā)提出了更嚴(yán)格的要求，當(dāng)前新能源汽車也早已走出了實驗室，直接走向市場，國內(nèi)汽車及相關(guān)企業(yè)也從逆向為主的開發(fā)設(shè)計逐步完成正向主導(dǎo)開發(fā)的蛻變，綜上，空氣動力學(xué)性能開發(fā)測試在當(dāng)前背景下顯得尤為重要，對汽車空氣動力學(xué)性能風(fēng)洞測試的需求更是迫切。風(fēng)洞實驗就是把完全空氣動力學(xué)配置化的車輛從實際道路搬進了在相似模擬條件下建立的實驗室中的一種實驗手段，可以測量車輛空氣動力學(xué)性能參數(shù)

3、。風(fēng)洞氣動力測量試驗主要是指對測試對象（車輛）進行相關(guān)氣動力及氣動力矩測量。一般利用六分量氣動力天平進行測量，得到X、Y、Z三個方向?qū)?yīng)的力及力矩，從而計算出相關(guān)的氣動力性能參數(shù)：風(fēng)阻系數(shù)、升力系數(shù)、側(cè)向力系數(shù)及縱傾力矩系數(shù)、側(cè)傾力矩系數(shù)、橫擺力矩系數(shù)。為了更為準(zhǔn)確地測試出空氣動力學(xué)相關(guān)參數(shù)，需要風(fēng)洞實驗室控制一定的環(huán)境參數(shù)、達到滿足測試的流場品質(zhì)指標(biāo)。環(huán)境參數(shù)如：大氣壓、試驗段溫度、濕度等；流場品質(zhì)指標(biāo)如：速度均勻性、動壓穩(wěn)定性、邊界層厚度、試驗段軸向靜壓梯度、氣流偏角與湍流度等指標(biāo)，各個參數(shù)直接影響測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，所以，需要規(guī)范與統(tǒng)一風(fēng)洞試驗標(biāo)準(zhǔn)配置，減少測量誤差；另外國內(nèi)外企業(yè)測試基本

4、設(shè)置沒有統(tǒng)一，且測試車輛的基本狀態(tài)不一致，嚴(yán)格意義上講，各企業(yè)發(fā)布的數(shù)據(jù)不存在可比性，且存在互不認同的情況。風(fēng)洞試驗的數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性不僅依賴于風(fēng)洞的良好的性能，標(biāo)準(zhǔn)化的統(tǒng)一的風(fēng)洞設(shè)置，還有賴于完善的科學(xué)的風(fēng)洞運行操作流程及安全規(guī)范。風(fēng)洞氣動力測量試驗，不僅注重的測試結(jié)果，更為重要的是整個測試過程，包括試驗前期準(zhǔn)備、試驗過程控制、試驗結(jié)果評估與分析及試驗完成階段。在各個實驗階段需要對風(fēng)洞實驗室的測試儀器和設(shè)備進行配置與運行安全調(diào)試，也對實驗對象（實驗?zāi)Ｐ突驅(qū)嵻嚕┻M行實驗的狀態(tài)評估與調(diào)整。這個運行操作流程與規(guī)范在國外盡管其風(fēng)洞發(fā)展歷史悠久，但是目前沒有具體的標(biāo)準(zhǔn)或文獻綜述，多數(shù)也只限于內(nèi)部的一些管理規(guī)

5、范，沒有標(biāo)準(zhǔn)化的試驗過程實施的流程可循，而國內(nèi)首座汽車整車風(fēng)洞自2009年運行至今，發(fā)展積累了較為豐富的實際工作經(jīng)驗，對于國內(nèi)整車風(fēng)洞的運行發(fā)展起到較為重要的推動作用，增強了國內(nèi)汽車整車風(fēng)洞自己的運行操作規(guī)范建立的可行性，對未來新建風(fēng)洞的運行起到保障的作用。目標(biāo)：規(guī)范與統(tǒng)一風(fēng)洞氣動力測量試驗的內(nèi)容、測試方法與風(fēng)洞標(biāo)準(zhǔn)化配置及數(shù)據(jù)評估方法，使得國內(nèi)或國外各個企業(yè)在使用與評估車輛空氣動力學(xué)性能時具有良好的可重復(fù)性及可對比性，建立一套科學(xué)的風(fēng)洞氣動力試驗規(guī)范，統(tǒng)一測試流程，規(guī)范操作，提高測試過程及數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，同時提高風(fēng)洞試驗運行安全。本標(biāo)準(zhǔn)為汽車風(fēng)洞試驗人員，汽車空氣的動力學(xué)專業(yè)工程師進行汽車氣動

6、力風(fēng)洞試驗提供過程指導(dǎo)；本標(biāo)準(zhǔn)推薦的方法所獲取的結(jié)果可作為整車空氣動力學(xué)性能評估及優(yōu)化設(shè)計的評價依據(jù)。1.3 主要工作過程2018年10月，收到中國汽車工程學(xué)會下達任務(wù)書；2018年11月-12月，標(biāo)準(zhǔn)組內(nèi)部通過微信，電話及現(xiàn)場座談會討論確定大綱、目錄以及各單位分工；2019年1月-5月，各單位按照分工完成標(biāo)準(zhǔn)初稿（共8各章節(jié)），以及附錄A、B、C等內(nèi)容，期間多次通過多種通訊方式討論并確定章節(jié)中的各項指標(biāo)要求與實施規(guī)范，研究相關(guān)技術(shù)路線、方案通過現(xiàn)有文獻及現(xiàn)有技術(shù)實施方法，論證、完善具體技術(shù)要求及指標(biāo)的必要性與合理性，也整理出了標(biāo)準(zhǔn)研制過程中待確定的議題；2019年6月14日，在江西南昌召開標(biāo)

7、準(zhǔn)中期考核會議，牽頭單位同濟大學(xué)進行標(biāo)準(zhǔn)研制過程及進展介紹，標(biāo)準(zhǔn)專家組審議標(biāo)準(zhǔn)（中期考核稿）以及對本標(biāo)準(zhǔn)研制過程中涉及的一些待確定的技術(shù)內(nèi)容廣泛征求意見，專家組對此，給出了一致意見；2019年7月-8月，標(biāo)準(zhǔn)組修改標(biāo)準(zhǔn)（中期考核稿），繼續(xù)完善標(biāo)準(zhǔn)，在修改過程中，編寫組成員實施跟蹤行業(yè)現(xiàn)有研究手段與具體實施方法，提出了一些建設(shè)性的意見，得以補充完善；2019年10月25日，在上海召開標(biāo)準(zhǔn)（草稿）審查會議，牽頭單位同濟大學(xué)進行標(biāo)準(zhǔn)研制項目的終期匯報，包括中期考核意見的修改處理情況、補充內(nèi)容與需最終確定的標(biāo)準(zhǔn)議題等，標(biāo)準(zhǔn)專家組審議標(biāo)準(zhǔn)（草稿），經(jīng)過詳細介紹及專家組充分論證，得以統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)中待確定的議題

8、，并對標(biāo)準(zhǔn)的實施進度、研制方向與標(biāo)準(zhǔn)具體內(nèi)容的完整性得到專家組一致肯定；同意標(biāo)準(zhǔn)進入“1+5”評審流程，確定“1+5”逐條評審專家：楊志剛、尹章順、吳海波、顧彥、朱習(xí)加、高岳；2019年11月-12月，“1+5”評審專家完成標(biāo)準(zhǔn)逐條審查工作，標(biāo)準(zhǔn)研制組按照專家修改意見完成標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容修改；2020年1月，形成標(biāo)準(zhǔn)（征求意見稿），并公開征集意見二、標(biāo)準(zhǔn)編制原則和主要內(nèi)容2.1標(biāo)準(zhǔn)制定原則在充分總結(jié)和比較了國內(nèi)外相關(guān)試驗標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，參考并引用SAE文獻，如SAE-J2084、SAE-J2881、SAEJ2071-94、SAE-J1594等標(biāo)準(zhǔn)中對汽車空氣動力學(xué)風(fēng)洞試驗相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及規(guī)范，根據(jù)現(xiàn)有國內(nèi)

9、標(biāo)準(zhǔn)T/CSAE111-2019乘用車空氣動力學(xué)性能術(shù)語、GB/T3730.2-1996道路車輛質(zhì)量詞匯和代碼、GB18252.6-2016輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）等標(biāo)準(zhǔn)中的部分內(nèi)容，結(jié)合同濟大學(xué)上海地面交通工具風(fēng)洞中心自2009年正式運行10年多的氣動力試驗實踐經(jīng)驗與相關(guān)汽車整車企業(yè)對此類試驗實施的通用方法，總結(jié)與提煉相關(guān)技術(shù)要求與實施方法，根據(jù)國內(nèi)目前汽車整車風(fēng)洞的實際情況，已建1座，在建2座，深入調(diào)研并統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)中的一些技術(shù)指標(biāo)要求，廣泛征求行業(yè)內(nèi)各相關(guān)企業(yè)的具體試驗方法，以期建立一個符合中國汽車行業(yè)實際需求，并為汽車空氣動力學(xué)專業(yè)研發(fā)提供有力的技術(shù)保障。2.1.1

10、通用性原則本標(biāo)準(zhǔn)闡述的方法適用于實車整車，即七座（含七座）以下乘用車，也適用于對應(yīng)尺寸的車輛模型（油泥模型、硬質(zhì)模型等），重量和尺寸根據(jù)風(fēng)洞規(guī)模和測試能力而定。2.1.2 指導(dǎo)性原則目前，國內(nèi)暫無汽車風(fēng)洞氣動力測試相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，本標(biāo)準(zhǔn)的制定可以填補國內(nèi)氣動力試驗標(biāo)準(zhǔn)空白，明確汽車整車風(fēng)洞相關(guān)技術(shù)要求、規(guī)范測試流程與方法，提高國內(nèi)氣動力試驗測試數(shù)據(jù)的可比性、可重復(fù)性。本標(biāo)準(zhǔn)也可作為車輛空氣動力學(xué)性能試驗驗證的實施規(guī)范與評價標(biāo)準(zhǔn)。2.1.3 協(xié)調(diào)性原則本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)及要求、闡述的試驗規(guī)范與方法是更符合國內(nèi)汽車空氣動力學(xué)性能研發(fā)測試的要求、是獲取更準(zhǔn)確數(shù)據(jù)的途徑。2.1.4 兼容性原則本標(biāo)準(zhǔn)適用于

11、本標(biāo)準(zhǔn)闡述的方法適用于實車整車，即七座(含七座)以下乘用車，也適用于對應(yīng)尺寸的車輛模型(油泥模型、硬質(zhì)模型等)，其他汽車及類車體可參照執(zhí)行。2.2 標(biāo)準(zhǔn)主要技術(shù)內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)共分為8章，含3個附錄內(nèi)容，規(guī)定了氣動風(fēng)洞的基本要求與氣動力試驗的規(guī)范與流程及測試數(shù)據(jù)評價方法。主要章節(jié)內(nèi)容包括：1)范圍；2)規(guī)范性引用文件；3)術(shù)語和定義4)氣動風(fēng)洞要求；5)試驗基本測試流程與方法6)測試數(shù)據(jù)有效性評估；7)試驗報告；8)標(biāo)準(zhǔn)測試工況及要求9)附錄2.3 關(guān)鍵技術(shù)問題說明本標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵技術(shù)內(nèi)容主要涉及兩個方面：一是試驗基本測試流程與方法，主要為規(guī)范測試過程中實施方法的一致性，既考慮到測試運行過程的安全性也考

12、慮到測試數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，編寫組集中討論了車輛姿態(tài)調(diào)整相關(guān)的加載質(zhì)量與配載分布，根據(jù)給B18252.6-2016輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)中所給定的測試質(zhì)量的定義，結(jié)合風(fēng)洞氣動力試驗常用的配載要求，在充分考量車輛姿態(tài)對車輛空氣動力學(xué)性能影響的大小，確定了適用于氣動力風(fēng)洞試驗的加載質(zhì)量，既統(tǒng)一了氣動試驗配載質(zhì)量的要求，也很好地對接GB18252.6-2016的關(guān)于測試質(zhì)量的要求，對油耗測試與計算提供較為可靠的試驗數(shù)據(jù)，使測試數(shù)據(jù)的應(yīng)用得到有效延伸，該規(guī)范與流程適用于目前國內(nèi)整車空氣動力學(xué)風(fēng)洞進行氣動力試驗。二是標(biāo)準(zhǔn)測試工況及要求，主要為統(tǒng)一產(chǎn)品車及工程車的氣動性能最終驗證試驗測

13、試，標(biāo)準(zhǔn)中統(tǒng)一了風(fēng)洞試驗基準(zhǔn)測試風(fēng)速（120km/h）,列出了基本的測試工況，明確車輛的一些特殊配置的狀態(tài)要求，使得同類同級別車輛的氣動性能數(shù)據(jù)具有可比性，有利于建立有效的車輛氣動性能數(shù)據(jù)庫，有利于研究掌握車輛空氣動力學(xué)性能發(fā)展?fàn)顟B(tài)，降低整車或相關(guān)企業(yè)初期開發(fā)成本，縮短空氣動力學(xué)性能開發(fā)周期。2.4 標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容的論據(jù)制定本標(biāo)準(zhǔn)的目的是規(guī)范車輛氣動力試驗的設(shè)置狀態(tài)與要求，規(guī)范操作流程與實施方法，使測量得到的數(shù)據(jù)具有一致性和可比性。本標(biāo)準(zhǔn)參考國外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合國內(nèi)整車風(fēng)洞運行10多年總結(jié)的經(jīng)驗，提煉氣動力試驗實施方法與相關(guān)試驗技術(shù)，形成了符合行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀的團體標(biāo)準(zhǔn)并具有一定的前瞻性，根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)進

14、行氣動力風(fēng)洞試驗，可得到可靠的試驗數(shù)據(jù)。2.5 標(biāo)準(zhǔn)工作基礎(chǔ)本標(biāo)準(zhǔn)起草牽頭單位為同濟大學(xué)上海地面交通工具風(fēng)洞中心，擁有國內(nèi)唯一一座整車氣動聲學(xué)風(fēng)洞，運行了十多年，客戶遍及國內(nèi)自主品牌及合資企業(yè)，也為國際知名車企進行試驗服務(wù)，積累了大量的實踐經(jīng)驗，試驗技術(shù)與能力得到行業(yè)內(nèi)的一致認可，結(jié)合高校技術(shù)理論優(yōu)勢，為編制標(biāo)準(zhǔn)建立扎實基礎(chǔ)。編制參與單位包括泛亞汽車技術(shù)中心有限公司、上汽大眾汽車有限公司、中國汽車工程研究院股份有限公司、一汽大眾汽車有限公司、清華大學(xué)、廣汽集團汽車工程研究院、吉林大學(xué)、湖南工業(yè)大學(xué)、東風(fēng)汽車集團有限公司技術(shù)中心、華晨汽車工程研究院，涉及國內(nèi)自主品牌、合資品牌及高校，綜合專業(yè)技術(shù)

15、與理論優(yōu)勢，保證了本標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)先進性、通用性和實用性。三、主要試驗（或驗證）情況分析（1）試驗操作流程過程方法與步驟闡述明確（2）試驗重復(fù)性好（3）通用性佳綜上所述，本標(biāo)準(zhǔn)適用于同類型汽車風(fēng)洞進行汽車氣動力試驗。四、標(biāo)準(zhǔn)中涉及專利的情況無五、預(yù)期達到的社會效益、對產(chǎn)業(yè)發(fā)展的作用的情況本標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，可對汽車空氣動力學(xué)性能試驗起指導(dǎo)作用，規(guī)范試驗操作流程，提高風(fēng)洞運行安全與使用效率，規(guī)范車輛狀態(tài)設(shè)置與測試方法，有利于提高同一車輛在不同風(fēng)洞測試的數(shù)據(jù)一致性，提高同類同級別車輛的氣動性能數(shù)據(jù)的可比性，有利于建立有效的車輛氣動性能數(shù)據(jù)庫，有利于研究掌握車輛空氣動力學(xué)性能發(fā)展?fàn)顟B(tài)，降低整車或相關(guān)企業(yè)研發(fā)初期開發(fā)成本，縮短空氣動力學(xué)性能開發(fā)周期，促進行業(yè)良性發(fā)展，進而提高中國汽車產(chǎn)業(yè)的綜合競爭力。六、采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)情況，與國際、國外同類標(biāo)準(zhǔn)水平的對比情況，國內(nèi)外關(guān)鍵指標(biāo)對比分析或與測試的國外樣品、樣機的相關(guān)數(shù)據(jù)對比情況本標(biāo)準(zhǔn)借鑒了SAE相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及企業(yè)內(nèi)部相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。沒有進行相關(guān)對比工作。七、在標(biāo)準(zhǔn)體系中的位置，與現(xiàn)行相關(guān)