基于加速行駛車外噪聲限值的乘用車亞分類研究*

苑林 謝東明 郭瑞玲 郭潤清 馮屹

(中國汽車技術研究中心)

基于加速行駛車外噪聲限值的乘用車亞分類研究*

苑林 謝東明 郭瑞玲 郭潤清 馮屹

(中國汽車技術研究中心)

目前中國、歐盟、日本等主要國家就加速行駛車外噪聲新方法及限值進行了最后協調，由于協調后新法規改變了試驗方法并加嚴了限值，由此對乘用車細分市場中不同亞分類的產品產生了不同程度的影響和沖擊。為此，結合加速行駛車外噪聲新方法驗證試驗數據，分析了中國乘用車車型特點以及歐盟與中國幾種不同乘用車的亞分類方式，并提出了適合中國的乘用車車型細分方法。

1 前言

2007年聯合國歐洲經濟委員會頒布的ECE R51/03系列法規試驗方法已基本確定[1]，超過1 000個樣本的驗證試驗數據庫也于2010年建立，經過4年的分析、協調、溝通，目前ECE R51/03系列法規的限值進入了最后協調期[2]。由于ECE R51/03系列新法規改變了試驗方法并加嚴了限值，勢必對乘用車細分市場中不同亞分類的產品產生不同的影響和沖擊。

本文結合已經建立的中國加速行駛車外噪聲數據庫，分析了乘用車領域中國車型特點與國外的差異性，闡述了目前國際上存在的幾種乘用車亞分類方法，并提出了適合中國國情的乘用車亞分類方法。

2 中國乘用車細分市場產品類別

中國汽車市場是典型的全球化市場，以2012年為例，全年共銷售乘用車1 549.5萬輛，其中自主品牌僅占648.50萬輛，國外品牌占據約60%的乘用車市場份額。

從乘用車產品細分市場分布（表1[3]）來看，中國汽車市場的乘用車主要分為轎車（即基本型乘用車）、運動型乘用車（SUV）和交叉型乘用車（即微型客車）也占據重要市場份額。

表1 2012年中國市場乘用車產品類別細分表

由于轎車、MPV、SUV、交叉型乘用車的市場比例各有不同，聲學相關特性也有較大差異，所以需對乘用車細分市場進行分類研究。

2.1 轎車市場特征

轎車約占乘用車市場的70%，以1.0～2.0 L排量車型為主，此排量車型占轎車細分市場的89.6%，2.5 L排量以上的車型只占轎車細分市場的0.6%[4]。以國別來分，自主品牌僅占轎車市場的28.1%；2.5 L以上的大排量車型市場更是被外資控制，自主品牌所占細分市場比例不到1%。

2.2 MPV市場特征

中國MPV細分市場占乘用車市場的3.2%，體現出較強的本土化市場特征。2012年在售的29個MPV車型中，自主品牌占18個車型，銷量占MPV細分市場的68%。國外品牌的MPV主要來自轎車平臺，其在售的11個車型中有8個基礎車型均采用前置發動機前軸驅動的典型轎車動力系統布置方式；而自主品牌的MPV主要由皮卡、交叉型乘用車等產品平臺演變而來，在售的18個車型中有16個基礎車型均采用了前置發動機后軸驅動的典型客貨兩用車動力系統布置方式[5]。

2.3 SUV市場特征

中國SUV市場近年來快速增長，其總銷量已逐步接近交叉型乘用車市場，其產品特點為兩驅車型（以前軸驅動為主，部分老車型由于延續了客貨兩用車生產平臺采用后軸驅動）占據細分市場總量的68%，四驅車型占細分市場總量的32%；自主品牌占據SUV細分市場約41.8%[6]。

2.4 交叉型乘用車市場特征

交叉型乘用車市場為中國特有市場，該類車型于20世紀80年代從日本引進，與日本早期的Kei-car和Kei-truck結構類似，經過20多年的發展，目前Kei-car已經演變成了前置發動機前驅的微型轎車；而在中國，日本早期的Kei-car和Kei-truck的底盤和動力系統布置形式（中置發動機后軸驅動）得以延續，并發展成為動力更強、尺寸更大的微型客車[7]。

該類車型往往采用典型的中置發動機后軸驅動，發動機多位于座椅底部，車輛變速箱、傳動軸及主減速器等傳動系統均位于車輛底盤下方；排量為0.8～1.5 L，發動機油底殼直接暴露在車輛底盤下方，發動機額定轉速為4 400～6 000 r/min，全部采用汽油燃料；該車型采用后軸驅動，車輛變速器、傳動軸及主減速器等傳動系統均位于車輛地盤下方，最大總質量為1.5～2.0 t，座位數為5～9人。目前交叉型乘用車市場為中國本土化市場，其220萬的年銷量幾乎全部來自自主品牌[8]。在歐洲、日本、美國的市場中此類車型已基本消失。

2.5 輕型客車市場特征

中國輕型客車市場與國外較同步，主要車型有兩種:一種是華晨金杯的海獅系列及其類似的平頭輕型客車，其主要采用后軸驅動，發動機置于前軸上方駕駛員座椅底部（多為前置發動機）；另一種是江鈴汽車全順系列、南京依維柯等半平頭輕型客車，采用前置發動機，后軸驅動。輕型客車均介于M1類和M2類之間的過渡車型，最大總質量均大于2.5 t，駕駛員座椅R點均高于850 mm[9]。

3 中國特有乘用車類別噪聲水平

2009年～2013年，《汽車加速行駛外噪聲限值及測量方法（修訂GB 1495—2002）》項目組依據ECE R51/03系列以及GB 1495—20XX最新試驗方法，對117組乘用車進行了加速噪聲試驗，并按照類別進行了研究和劃分，結果見表2。

表2 中國乘用車加速噪聲試驗數據匯總

由表2可知，市場上所售的乘用車車型中，普通轎車噪聲值最低；來自轎車生產平臺的前驅MPV或前驅SUV噪聲值略高于普通轎車；來自于客貨兩用車或交叉型乘用車生產平臺的后驅MPV、后驅或全時四驅SUV噪聲值比相同類型的前驅車型噪聲均值偏高1.0～1.5 dB（A）；交叉型乘用車、輕型客車的噪聲均值都較普通轎車噪聲均值偏高約2.0 dB（A）；大功率轎車（轎跑或跑車）噪聲均值最大，超過普通轎車約3.0～-4.0 dB（A）。

從以上分析可知，要設定合理的乘用車噪聲限值，應將交叉型乘用車、輕型客車、部分后驅、四驅的SUV和MPV以及大功率轎車進行區分對待，設定合理的乘用車亞分類。

4 歐盟噪聲法規的乘用車亞分類方式研究

由于乘用車市場的復雜性，對所有乘用車均設定同一個限值是不合理的。

現行的噪聲標準如歐洲經濟委員會法規ECE R51/02系列與中國的噪聲標準GB 1495—2002對普通轎車、高性能轎車、非越野類的MPV和SUV、微型客車、9座以下的輕型客車均設定了74 dB（A）的限值。通過10多年的實施發現，對于微型客車、輕型客車和部分后驅的MPV、SUV以及高性能轎車，即使通過各種聲學改進仍很難達到現行標準要求。在新噪聲標準制訂過程中，亟需對乘用車類別進行細分，根據不同車型特點劃分不同限值。雖然中國、歐盟、日本都意識到了對乘用車類別進行細分的必要性，但是由于車型特點的差異，各國對于乘用車細分的側重點各不相同。

4.1 歐盟主張的乘用車亞分類方式及限值

歐盟是主要的汽車產品生產區域及輸出區域，其亟需通過以ECE標準體系作為基礎，影響全世界的汽車技術法規和產業政策。歐盟特有汽車產品為高性能乘用車，其主要包括高性能轎跑車和跑車，具備的共同特征是車輛功率較大（均大于250 kW）、整備質量較輕（均小于2.0 t）、車輛重心及座椅R點位置較低。

所以，在2011年開展乘用車亞分類時，歐盟將重點放在了車輛功率與車輛測試質量關系上，設定了1個全新的參數，即車輛功率質量比PMR，計算式為:

式中，Pn為車輛額定功率；mt為車輛試驗質量。

歐盟設定的乘用車限值依據車輛比功率進行區分，比功率越大設定的噪聲限值也越大，該觀點于2011年由德國政府提出[10]，見表3。其草稿中重點考慮了大功率轎車和跑車的特殊性，對于PMR值較大的乘用車分別給予了1 dB（A）和3 dB（A）的限值寬松，但如果此亞分類方法在中國推廣，將對中國的汽車市場尤其是自主品牌乘用車產品產生巨大沖擊，見表4。

表3 德國2011年提交的乘用車限值草案

表4 德國建議的亞分類限值對各車型影響

如表4所列，德國提交的歐盟噪聲法規乘用車亞分類方法并未充分考慮中國市場車型特點，尤其是中國自主企業生產的中國特有車型幾乎沒有任何考慮。而中國生產的所有M1類汽車PMR值均低于120 kW/t，這樣的限值劃分方式會導致中國生產的所有車型均執行最為嚴苛的限值，而歐、日生產的大排量轎車、跑車將會獲得較大的額外限值寬松。

《汽車加速行駛車外噪聲限值及測量方法（修訂GB 1495—2002）》項目組于2012年2月開始代表中國向聯合國歐洲經濟委員會世界汽車法規協調論壇噪聲專家工作組WP29（GRB）開始遞交關于德國提案在中國的不適應性，重點闡述交叉型乘用車、輕型客車需要限值寬松[11]。

4.2 歐盟、日本對于亞分類方法的部分轉變

經過2012年2月～2013年9月，超過10次會議的協商，歐盟和日本的態度發生了部分轉變。對于歐盟、日本均生產的輕型客車，歐盟已經考慮對其采取一定的限值寬松。

2013年9月的WP29（GRB）第58次會議上，經過中、歐、日三方協商，給予輕型客車2 dB（A）的限值寬松。設定輕型客車的條件為:最大總質量大于2.5 t；駕駛員座椅R點高于850 mm。經過核實，中國企業生產的金杯海獅、閣瑞斯、大海獅、福田風景、金龍海、江淮瑞風等主要產品均能涵蓋其中。自此，輕型客車亞分類及限值寬松問題得到妥善解決。

4.3 尚在討論的問題

目前，交叉型乘用車僅存在于中國和印度等第三世界國家市場，歐洲、日本市場均無此類車型，所以針于交叉型乘用車的亞分類問題，經過4次GRB提案、1次歐洲委員會提案以及3次與世界汽車制造商聯合會的交流達成了部分共識。準備給予交叉型乘用車2 dB（A）的限值寬松，目前具體的亞分類方法存在3種可能[12]。

a.中國建議將交叉型乘用車定義為:中置發動機+后軸驅動+最大座位數＞5人，不能解決的問題有:部分微型車最大座位數為5～7人座，采用座位數進行區分不能將微型車產品完全概括，還容易導致部分轎車平臺的MPV車型摻雜其中，不被日本、德國等國所接受。

b.日本建議將交叉型乘用車與日本的類似車型Kei-truck進行歸類處理，對此類車型定義為:發動機排量≤660 ml+最大總質量對應的功率質量比PMR（GVW）≤35 kW/t+駕駛員座椅R點至前軸中心縱向水平距離d≤1 100 mm，此種限值寬松方案由于不會對傳統的歐洲市場造成沖擊，被德國、法國、意大利等國所接收，但由于中國生產的微型車排量均大于660ml，所以完全不能解決中國面臨的問題。

c.世界汽車制造商聯合會（OICA）經過與《汽車加速行駛外噪聲限值及測量方法（修訂GB 1495—2002）》項目組協商，建議將此類車型定義為:最大總質量≤2.5 t+駕駛員座椅R點至地面高度≥800 mm+中置發動機+后軸驅動，此方案對中國的交叉型乘用車可以完全區分，同時其它車型如駕駛員座椅位置較高的MPV，SUV也不會摻雜其中，是一種可行的技術方案。但由于交叉型乘用車對歐洲傳統的Van市場存在沖擊，且部分微型車產品已經開始進入歐洲市場，歐洲政府很可能出于貿易保護原因不予考慮中國的意見。

目前，中國、德國、日本正在積極協調爭取在2014年底之前獲得多此類車型的統一解決方案，但目前還存在較大難度。

4.4 前置后驅車型限值問題難以解決

由于中國乘用車工業發展時間較短，部分MPV及SUV產品均從客貨兩用車或輕型客車的平臺衍生而來，其加速行駛車外噪聲比轎車大，所以將其與轎車區分難度較大。

該類車型最大的特點是采取前置發動機+后軸驅動的動力系統布置形式。但是由于德國寶馬公司的產品多數采用后軸或四輪驅動，日本豐田汽車的皇冠、銳志等轎車均采用前置發動機+后軸驅動，而這些車型的加速行駛車外噪聲不需要任何寬松。

如果采用最大座位數進行區分，則面臨部分基于轎車底盤的MPV車型（如上海通用GL8、廣州本田奧德賽最大座位數等為6～7人）的加速行駛車外噪聲也不需要任何寬松。

如簡單采取驅動軸差異或最大座位數進行區分，則難以對該類產品準確剝離，目前對該類車型進行準確細分的可能性較小，相應生產企業只能更多地從產品性能上增加投入，通過改善產品性能使其達到普通轎車的加速行駛車外噪聲水平。

5 適合中國國情的乘用車亞分類方式

為廣泛覆蓋中國的乘用車多樣化市場，需要充分考慮中國市場特有的微型客車、輕型客車、從客貨兩用車平臺演變而來的SUV和MPV，同時還應考慮國外進入中國市場的大功率轎跑車和跑車、大型SUV以及越野車等，并能夠通過特定技術參數將這些特殊車型與普通轎車加以區分。乘用車車型特性分析結果見表5。

表5 乘用車車型特性

由表5可知，僅依靠某單一因素難以對各型車輛加以區分，需要同時采用多因素進行亞分類的確定，目前已經以驅動軸、座位數、最大總質量、發動機位置等4個因素加以區分。

2012年至今，我國經歷了乘用車亞分類的3次大討論，參與討論的生產商為長安汽車、上汽通用五菱汽車、北汽福田汽車、一汽等。

5.1 基于座位數和GVW的亞分類方式

由于交叉型乘用車與輕型客車往往具有座位數較多的特點，所以在初期的研究中計劃將座位數作為首要考慮目標，以5座作為界線，同時結合GVW區分普通轎車與交叉型乘用車及輕型客車，見表6[13]。

表6 2012年GB 1495—20XX草案乘用車亞分類方式

此種分類方式可將多數交叉型乘用車、輕型客車與普通轎車進行區分，執行73 dB（A）的限值，也可將四驅越野車輛以及噸位較大的SUV寬松1～2 dB（A）。

但以上亞分類方式也存在一定問題。首先，后續研究發現，五菱、長安、金杯等生產的交叉型乘用車、輕型客車的座椅布置數量并不固定，常出現多種座位數量配置形式，即采用座位數不能完全將交叉型乘用車與輕型客車進行區分；其次，較多采用轎車平臺生產的MPV座位數多于5個，執行了較為寬松的限值，但此類車型不需要限值上的寬松；第三，由于2012年中國尚缺少大功率轎車及跑車的試驗數據，對大功率車輛的限值寬松無法確定。

5.2 基于驅動軸和GVW的亞分類方式

由于采用座位數與GVW進行乘用車亞分類存在缺陷，2013年初提出了一種新的乘用車亞分類方式，見表7[14]。

表7 2013年初GB 1495—20XX草案乘用車亞分類方式

由表6和表7可知，由于座位數較易變動，所以不適宜作為亞分類的區分因素，而應采用GVW和驅動軸的方式區分。

表7中的亞分類方式可以很好地解決交叉型乘用車、輕型客車、后軸驅動的MPV、SUV的限值問題，同時也通過驗證試驗設定了合理的大功率車輛限值寬松方案，但同樣面臨如下問題:德國寶馬公司的轎車產品多數采用后軸或四輪驅動，日本豐田汽車的皇冠、銳志等轎車均采用后軸驅動，而這些車型的駕駛行駛車外噪聲不需要任何寬松，所以此種亞分類方式雖然解決了多數客貨兩用車平臺乘用車、交叉型乘用車、輕型客車和輕型貨車平臺乘用車的問題，但也帶來了新的問題，即混入了大量采用前置、后驅技術的普通轎車產品。

5.3 適合中國國情的乘用車亞分類方式

由于采用驅動軸和GVW的亞分類方式無法完全區分后驅轎車和中國特有輕型車輛，所以還應引入發動機位置的概念，以增加區分度，見表8[15]。

表8 適合中國國情的乘用車亞分類方式

表8中的限值對各型車輛的影響見表9。

表9 中國建議的亞分類對各車型的影響

由表9可知，轎車、大功率轎車、跑車、MPV、SUV、交叉型乘用車、輕型客車等都得到了較充分的考慮，但也存在問題:由于GVW≤2.5 t的后驅MPV、SUV車型特點與轎車及轎車平臺衍生車型過于接近，難以充分考慮，只能提高自身產品性能。

6 結束語

通過5年的加速行駛車外噪聲新方法驗證試驗以及對乘用車特性的分析研究，得出以下結論:

a.由于乘用車僅以座位數≤9與其它車型進行區分，目前乘用車市場上產品種類繁多，在制訂噪聲標準限值時應對其亞分類進一步研究；

b.轎車、交叉型乘用車、輕型客車以及大功率乘用車等的加速行駛車外噪聲測試結果差異較大，宜對其制訂不同限值，進行分類管理；

c.在中國特有的交叉型乘用車及其平臺衍生產品產品開發過程中，應時刻關注國際法規新動向，盡量從產品質量入手，克服貿易壁壘，提高產品出口競爭力；

d.大排量汽車的限值寬松需要仔細研究和謹慎處理，應防止其噪聲限值過于寬松，影響城市聲學環境；

e.任何亞分類方式都不可能涵蓋和考慮所有的產品類別，源于客貨兩用車、交叉型乘用車和輕型貨車平臺開發的MPV和SUV產品，應盡快提升產品性能以應對新限值要求。

1 歐洲經濟委員會.ECE Regulation No.51 Revision 1-Amendment 3 Uniform provisions concerning the approval of motor vehicles having at least four wheels with regard to their noise emissions.2007.

2 歐洲經濟委員會WP29（GRB）.Report of the Working Party on Noise on its fifty-eighth session.UN ECE WP29（GRB）第58次會議.2013.

3 張明生.中國汽車工業2012年銷售數據分析.汽車情報，2013，02:03～05.

4 張伯順.經兩年下滑和調整車是呈現平穩運行.汽車情報，2013，02:06～09.

5 唐奕奕.2012年MPV市場分析及2013年預測.汽車情報，2013，02:10～12.

6 劉月圓.2012年SUV市場分析和2013年預測.汽車情報，2013，02:13～16.

7 歐洲經濟委員會 WP29（GRB）.（China）Common solutions for Sub-categories of M1 and N1 Categories.UN ECE WP29（GRB）第58次會議.2013.

8 譚輝龍.2012年微型客車市場分析與2013年展望.汽車情報，2013，02:17～19.

9 歐洲經濟委員會WP29（GRB）.Proposal for the 03 series of amendments to Regulation No.51（Noise of M and N categories of vehicles）.UN ECE WP29（GRB）第58次會議.2013.

10 歐洲經濟委員會WP29（GRB）.（Germany）German Position on new limit values for 03 series of amendments to Regulation No.51.UN ECE WP29（GRB）第54次會議.2011.

11 歐洲經濟委員會WP29（GRB）.（China）Proposal of new sound limitvaluesto the draft03 seriesof amendments to UN Regulation No.51.UN ECE WP29（GRB）第56次會議.2012.

12 歐洲經濟委員會WP29（GRB）.（China）Set of subcategories of M1N1.UN ECE WP29（GRB）第58次會議.2013.

13 馮屹.汽車加速行駛車外噪聲標準驗證試驗、限值草案及后續工作安排.汽車噪聲標準研究工作組第6次會議.2012.

14 歐洲經 濟 委 員會 WP29（GRB）.（China）Subcategories suggestion from China.UN ECE WP29（GRB）第57次會議.2013.

15 歐洲經濟委員會WP29（GRB）.（China）Draft limit value for Chinese noise regulation（GB 1495）.UN ECE WP29（GRB）第58次會議.2013.

（責任編輯文 楫）

修改稿收到日期為2014年12月1日。

Research on the Sub-categories of Passenger Cars Based on Limit of Exterior Noise Emitted by Accelerating Vehicles

Yuan Lin,Xie Dongming,Guo Ruiling,Guo Runqing,Feng Yi
（China Automotive Technology and Research Center）

China,EU and Japan are now making the final harmonization for the latest test method and limit values of exterior noise emitted by accelerating motor vehicles.Since the new rules have changed test methods and tightened the limit values after harmonization,different effect and impact have made to different sub-categories of the passenger car segment.Under this circumstance,we analyze the characteristics of the Chinese passenger car types and different sub-category method of passenger car in the EU and China,in combination of the new method and verification test data of exterior noise emitted by accelerating motor vehicles,this paper also puts forward segmentation method of passenger car type suitable for the Chinese market.

Passenger car;Limit of noise emitted by accelerating motor vehicles;Subcategory

乘用車 加速行駛車外噪聲限值 亞分類

U467.4+93

A

1000-3703(2015)06-0056-06

環境保護部項目《汽車加速行駛外噪聲限值及測量方法(修訂GB 1495-2002)》,項目統一編號464。