整车可靠性试验根据试验场地不同,可分为台架试验和实车路试试验。可靠性台架试验通过虚拟仿真和台架道路模拟试验技术主要在产品研发初期验证车辆系统结构件、动力传动和智能网联等系统的可靠性,缩短试验周期、提高验证效率;可靠性实车路试试验在专用汽车试验场或指定道路开展可靠性试验,验证车辆内外饰、橡塑件、电子电器等系统在不同环境下的可靠性。
本文主要叙述不同地区环境的整车可靠性、适应性试验,包括高寒、干热、湿热、高原等环境的整车可靠性试验。
1、整车可靠性试验标准
整车可靠性试验从类别上分为:整车道路可靠性行驶试验、台架可靠性试验、整车区域环境可靠性试验。其中,整车环境可靠性试验主要在干热、湿热、高寒、高原等环境下开展相应的区域环境整车可靠性试验,通过实际公共道路真实场景对整车可靠性进行验证,也可以对场内试验进行补充性验证。
整车道路可靠性行驶试验参考标准包括:
GB/T 12678-2021《汽车可靠性行驶试验方法》
GB/T 18388-2005《电动汽车 定型试验规程》
GJB 4239-2001《装备环境工程通用要求》
T/CSAE -2020《汽车高寒地区环境适应性试验方法》
其中,GB/T 12678应用于电动汽车在定型试验阶段;GB/T 18388规定了推荐的定型试验里程及要求;GJB 4239定义环境适应性为装备(产品)在其设计寿命预期可能遇到的各种环境的作用下,能实现其所有预定功能和(或)性能不被破坏的能力,是装备(产品)的重要质量特性之一。
汽车高寒、干热、湿热、高原试验
2、特殊气候环境区域与典型可靠性故障
我国幅员辽阔,拥有超过960万平方千米的陆地领土面积,纬度跨越热带、亚热带、暖温带、中温带和寒温带,青藏高原,第二级阶梯主要为高原和盆地,地形跨越青藏高原、高原、盆地、平原和丘陵。
中国地形
整车环境整车可靠性试验主要在特殊气候环境下汽车可以可靠性行驶的里程试验。目前,车企及相关标准中,会用“四高”一词来体现特殊气候环境:高寒、高温(干热)、高原、高湿(湿热)(“三高”整合了高温与高湿)。
特殊气候环境因素对整车各方面都有一定影响,对汽车进行特殊气候环境的可靠性试验,能够最大限度地验证整车在多种环境下的可靠性,提高整车品质。常见的特殊气候环境区域与典型可靠性故障见下图。
特殊气候环境区域与典型可靠性故障
3、高寒地区整车可靠性试验
我国的高寒地区主要有青藏高原、黑龙江省北部、内蒙古部分地区、甘肃和宁夏的中部及南部地区。高寒地区特点:
高海拔、常年低温、冻土常年不化;
高纬度、常年低温、冻土常年不化的地区;
最低温度低于-30C,-20C以下低温持续时间超过10天。
新能源汽车在高寒气候条件下续航里程短、充电频繁、公共充电设施少、电池使用寿命短等劣势更加明显,低温条件下的续航难题,一直是东北等高寒地区消费者对新能源汽车“观望”的重要原因。
针对纯电动汽车在高寒气候条件下推广应用面临的问题,中国汽车工程协会团体标准 CSAE 153-2020《汽车高寒地区环境适应性试验方法》中对整车可靠性试验相关的试验环境及里程、试验道路及试验主要检查项目等均提出了明确要求。
整车高寒地区道路测试
高寒地区进行可靠性试验主要验证项目如下:
4、干热地区整车可靠性试验
我国干热地区主要分布在西北、华北的部分地区(新疆、内蒙古、甘肃等地),干热气候水面年蒸发量超过降水量的,又称干燥气候或热带沙漠气候。干热气候的特点:
晴天多、阳光强、干燥、夏季热;
昼夜温差大及风沙多等。
吐鲁番等干热地区强光照、高温、温差变化及风沙等环境特点对汽车耐候性具有独特的影响,主要考核内饰件的耐老化性能(QC/T728-2005《汽车整车大气暴露试验方法》)及整车可靠性等。
汽车高温道路试验
干热地区进行可靠性试验主要验证项目如下:
5、湿热地区整车可靠性试验
我国湿热地区主要分布在南方,具有代表性的城市包括海南省琼海市、湖南省长沙市、重庆市等。湿热气候的特点:
温高、湿度高、雨量大、日温差小、无风或少风;
月的月平均温度较高;
年平均相对湿度60%以上;
年平均降雨量超过1000mm。
海南省琼海市是典型的湿热带气候环境,年平均气温24℃左右,每年最热月份的最高气温平均33.9℃、最低气温平均24.9℃,年降雨量在2000mm 以上,年均相对湿度 85%.年日照时间为 2055h,年太阳辐射量5300MJ/㎡,是我国最佳的耐候性暴露试验基地。
海南试验场坐落在琼海市,是我国典型的综合性湿热带试验基地,可进行整车大气老化试验、整车强化腐蚀试验、汽车零部件及其材料老化试验等。
海南试验场高速跑道和操稳广场 来源[新华社]
湿热环境由于空气湿度高,主要考核涂层耐老化性能和金属件/涂镀件耐腐蚀性能,整车强化腐蚀试验是整车湿热地区整车可靠性试验最重要的内容之一,参照QC/T 732-2005《乘用车强化腐蚀试验方法》进行,试验过程包含高温高湿、盐雾喷射、盐水路、耐久路行驶、高速行驶等试验工况,以模拟沿海地区的盐雾沉降、北方地区冰雪路面撒盐等腐蚀环境,评价产品在结构、工艺、材料等方面存在的问题。
湿热地区进行可靠性试验主要验证项目如下:
6、高原地区整车可靠性试验
我国高原地区主要分布在青藏高原、云贵高原等地区,具有代表性的城市包括。高原地区的特点:
海拔在1000m以上(汽车测试一般要求高原地区海拔3000m以上);
大气气压低、空气密度小、紫外线强、昼夜温差大;
相对高度 500m 以上、地势相对平坦或者有一定起伏的广阔地区。
高原地区整车可靠性试验行业内普遍使用的试验路线为G109国道格尔木市到昆仑山口段,格尔木市市区海拔2780m,昆仑山口海拔4767m。试验过程中主要评估因大气压力降低导致的整车性能衰退,如动力性能下降、起动困难、制动性能衰退等。
高原地区进行可靠性试验主要验证项目如下: