柴書杰 王許濤 孫東

摘 要：本文結(jié)合電動(dòng)乘用車的下線檢測(cè)內(nèi)容，針對(duì)電動(dòng)乘用車整車穩(wěn)定性、操控穩(wěn)定性、操作安全性等性能檢測(cè)，介紹了電動(dòng)乘用車試驗(yàn)場(chǎng)試車跑道的特殊路段深坑路、涉水路、凸起路、坡度試驗(yàn)臺(tái)、接縫路、卵石路、低μ路、塊石路、噪聲測(cè)試路段設(shè)計(jì)要求和試驗(yàn)要求。

關(guān)鍵詞：深坑路 涉水路 凸起路 坡度試驗(yàn)臺(tái) 接縫路 卵石路 低μ路 塊石路 噪聲測(cè)試路段

1 引言

電動(dòng)車作為新能源汽車的一種，在節(jié)能環(huán)保的大趨勢(shì)下，在市場(chǎng)的占有率逐年上升，與傳統(tǒng)汽車相比，電動(dòng)車是近年來(lái)逐步發(fā)展起來(lái)的，技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)汽車來(lái)說(shuō)不是那么成熟，電動(dòng)車的安全性能和操控穩(wěn)定性能的檢測(cè)，在電動(dòng)車的下線檢測(cè)中顯得尤為重要，如何模擬電動(dòng)車的使用工況，在下線檢測(cè)過(guò)程中更好的針對(duì)電動(dòng)車的使用工況對(duì)電動(dòng)車進(jìn)行檢測(cè)是保證電動(dòng)車的安全性和操控穩(wěn)定性的重要手段。

試車跑道是一種包含多種特殊路段的道路，能很好的實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車在不同工況條件下的道路測(cè)試，車輛通過(guò)凸起路、凹凸路、低μ路、高速路、蛇形路、涉水路、搓板路、噪聲測(cè)試路段等路段的測(cè)試來(lái)保證安全性和操控穩(wěn)定性。

2 道路試驗(yàn)?zāi)康?/p>

實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車下線后對(duì)懸架可靠性、減震器可靠性、電機(jī)懸置可靠性、制動(dòng)浸水恢復(fù)性能、密封性試驗(yàn)、車輛的可靠性、耐久性、舒適型、ABS測(cè)試、噪聲測(cè)試、車架結(jié)構(gòu)強(qiáng)度試驗(yàn)、車身強(qiáng)度結(jié)構(gòu)試驗(yàn)、各系統(tǒng)連接強(qiáng)度試驗(yàn)、各系統(tǒng)干涉問(wèn)題、操控性能和平順性的檢測(cè)。

3 路段選擇和分布

試驗(yàn)場(chǎng)道路總長(zhǎng)1886米，規(guī)劃建設(shè)有加速路段、高速路段，減速路段、蛇形路、起伏路、低μ路、深坑路、塊石路、卵石路、搓板路、凹凸路、凸起路、涉水路、底盤檢查臺(tái)、接縫路、沖撞路、道釘路、坡度試驗(yàn)臺(tái)（20%，30%）、噪聲測(cè)試路，8字回旋場(chǎng)、分道線路等路段。

路段設(shè)計(jì)規(guī)劃如圖1所示。

4 主要路段功能和設(shè)計(jì)要求

4.1 深坑路

深坑路全長(zhǎng)7m，包含4個(gè)水坑，水坑尺寸0.9m×0.7m，深15mm，包含5cm、10cm、15cm三個(gè)深度檔次，可根據(jù)不同車輛進(jìn)行調(diào)節(jié)。水坑橫向中心距根據(jù)車輛輪距設(shè)計(jì)為1.5m，縱向中心距6m，可滿足不同型號(hào)車型的試驗(yàn)。

深坑路主要測(cè)試電動(dòng)車懸架可靠性、減震器可靠性、電機(jī)懸置可靠性。

4.2 涉水路

涉水路全長(zhǎng)65m，有效涉水長(zhǎng)度50m，最大通過(guò)寬度3.3m，最大涉水深度參照國(guó)內(nèi)不同省份電動(dòng)乘用車涉水要求綜合考慮設(shè)置為500mm，滿足國(guó)內(nèi)電動(dòng)車涉水試驗(yàn)最大深度要求。

涉水路主要用來(lái)進(jìn)行車輛的涉水試驗(yàn)、制動(dòng)浸水恢復(fù)試驗(yàn)、底部密封性能試驗(yàn)、懸架冷卻試驗(yàn)，試驗(yàn)要求參照GB/T18384 電動(dòng)汽車安全要求。

4.3 凸起路

凸起路全長(zhǎng)107m，寬4m，道路路面凸起部分高（40～50）mm，幾何尺寸（200～400）mm，每米3～4個(gè)隨機(jī)擺放。

凸起路，主要用來(lái)進(jìn)行車輛可靠性試驗(yàn)、耐久性試驗(yàn)、舒適性試驗(yàn)

4.4 坡度試驗(yàn)臺(tái)（20%，30%）

坡度試驗(yàn)臺(tái)建設(shè)有標(biāo)準(zhǔn)坡道（20%，30%），最大允許通過(guò)寬度3.6m主要用來(lái)測(cè)試車輛的爬坡性能，駐坡性能、半坡起步測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)參照GB/T35349執(zhí)行

4.5 接縫路

接縫路總長(zhǎng)90m，寬4m，接縫間隔5m，接縫寬度20mm，路面設(shè)計(jì)為混凝土路面。

接縫路主要用于車輛操縱性、平順性試驗(yàn)。

4.6 卵石路

卵石路全長(zhǎng)100m，寬4m，表面鵝卵石間距（80～140）mm，外露（20～50）mm，鵝卵石表面光滑，直徑為（60～120）mm，卵石在鋪設(shè)時(shí)應(yīng)大端朝上，以減少卵石對(duì)輪胎的摩擦，卵石的排列如圖2所示。

卵石路主要用于車輛的可靠性、耐久性和整車舒適性試驗(yàn)。

4.7 低μ路

低μ路全長(zhǎng)50米，寬4m，為保證路面摩擦系數(shù)≤0.3，路面材料選用玄武巖，玄武巖上開(kāi)有溝槽，如圖3所示，道路兩側(cè)設(shè)有噴水裝置，使車輛在行駛過(guò)低μ路時(shí)在路面于輪胎之間形成一層水膜，減小摩擦力，玄武巖縫間采用環(huán)氧樹(shù)脂粘貼。

玄武巖材料應(yīng)符合以下要求：

（1）玄武巖抗壓強(qiáng)度（300～450）Mpa;

（2）玄武巖抗彎強(qiáng)度≥45;

（3）表面摩擦系數(shù)0.25～0.30;

（4）切邊處圓滑過(guò)渡;

（5）表面氣孔每塊少于3個(gè)，氣孔直徑≤2mm。

低μ路主要用于ABS試驗(yàn)。

4.8 塊石路

塊石路全長(zhǎng)100m，寬4m，石塊橫向間距15mm，縱向間距20mm，石塊橫向間距對(duì)齊，縱向間距相互錯(cuò)開(kāi)，路面高程設(shè)計(jì)通過(guò)以下函數(shù)確定

各列高程的空間功率譜密度函數(shù)Gd（n）：它描述了高程的能量及在頻率域內(nèi)的分布;

任意兩列間的空間相干函數(shù)γij2（n）：描述了任意兩列間的相相互關(guān)系;

各列高程的整體統(tǒng)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)差δ：反映了各列高程的整體能量;

沿車轍方向相鄰兩石塊之間的間距Δl：決定了高程能量的空間上限頻率。

設(shè)各列高程的空間自功率譜密度均為Gd（n）;相鄰高程的列空間相干函數(shù)為γ2（n）;在保持任意相鄰列間相關(guān)關(guān)系相同的情況下，則任意兩列i和j之間的相干函數(shù)應(yīng)該是：

γij2（n）=γ2（j-i）（n）

若隨機(jī)高程序列共有k列，其空間功率譜密度函數(shù)矩陣為[Gi，j（n）]k×k，其主對(duì)角元素（即各列高程的自譜）為：

Gi，j（n）=Gd（n）

任一非對(duì)角元素（即任意兩列之間的互譜）Gi，j（n）可以借助于相干函數(shù)按照下式計(jì)算：

Gi，j（n）=γij（n）×Gd（n）=γ（j-i）（n）×Gd（n）

由于矩陣[Gi，j（n）]k×k為正定對(duì)稱矩陣，因此可以作三角化分解并進(jìn)行變換：

其中：[Ai，j（n）]和[Ai，j*（n）]分別為[Gi，j（n）]的下、上三角矩陣;

[Wi，j（n）]和[Wi，j*（n）]分別為單位隨機(jī)白噪聲譜向量及共軛;

[Xi（n）]和[Xi*（n）]分別為具有所要求的功率譜和列間相關(guān)性的隨機(jī)序列的傅里葉譜矩陣及其共軛。

對(duì)[Xi（n）]進(jìn)行傅里葉逆變換即可得到隨機(jī)的高程序列。

塊石路路面塊石采用花崗巖材料，邊緣位置進(jìn)行倒角處理，塊石鋪設(shè)時(shí)高程分布按照計(jì)算結(jié)果進(jìn)行。

塊石路鋪設(shè)平面布置如圖4所示

4.9 噪聲測(cè)試路段

噪聲測(cè)試路段全長(zhǎng)40m，寬20m，噪聲測(cè)試路段路面為瀝青混凝土路面，鋪筑完成后路面應(yīng)滿足以下要求：

（1）鋪筑后路面混凝土空隙率Vc≤8%;

（2）鋪筑后試驗(yàn)路面吸聲系數(shù)α≤0.10;

（3）按體積法測(cè)量道路表面構(gòu)造深度滿足：MTD≥0.4mm;

（4）應(yīng)用粘稠瀝青混凝土;

（5）最大碎石子尺寸8mm;

（6）磨耗層厚度應(yīng)≥30mm;

（7）鋪路面的瀝青應(yīng)是一定針入度及的未改性瀝青針入度（60～80）;

（8）石子應(yīng)是破碎的（100%的破碎面），并且是高硬度的石料;

（9）混合料所用石子應(yīng)清洗干凈;

（10）路面上不應(yīng)額外添加任何石子。

噪聲測(cè)試路段主要對(duì)對(duì)車輛行駛過(guò)程中車外噪聲進(jìn)行測(cè)試，車輛行駛時(shí)延中心線通過(guò)，通過(guò)時(shí)速參照附表，測(cè)量區(qū)和傳聲器的布置如5圖所示，噪聲測(cè)試具體測(cè)量方法參照GB1945執(zhí)行。

5 試驗(yàn)車速

車輛通過(guò)各路段推薦車速如表1所示。

參考文獻(xiàn)：

[1]中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn).GB/T 7031.車輛振動(dòng)輸入路面平整度表示方法.

[2]中華人民共和國(guó)標(biāo)準(zhǔn).GB1945.汽車加速行駛車外噪聲限值及測(cè)量方法.

[3]李晨陽(yáng).比利時(shí)石塊路路面不平度設(shè)計(jì)，上海汽車2005（5）.