操穩(wěn)性能冬季驗(yàn)證及開發(fā)

王凱　周東玉　鮑東涌　李林蔚

摘 要：本文介紹了低溫對操穩(wěn)性能的影響以及操穩(wěn)驗(yàn)證開發(fā)項(xiàng)目。

關(guān)鍵詞：操穩(wěn)性能;Ride & Handling;冬季試驗(yàn);高寒低溫環(huán)境;目標(biāo)設(shè)定

1 引言

汽車是人們生活中重要的交通工具，活動范圍廣，地域、氣候跨度大，從而要求對極端苛刻的環(huán)境有良好的適應(yīng)能力。

操穩(wěn)性能（Ride & Handling）作為汽車最重要的性能之一，受高寒低溫環(huán)境影響較大，必須充分驗(yàn)證和開發(fā)。

2 低溫對操穩(wěn)性能的影響

操穩(wěn)主要分為轉(zhuǎn)向、操控和平順性能，其中操控性能本文僅僅指傳統(tǒng)意義的操控，不包含ESC等，主要集中在輪胎的側(cè)向抓地力方面。

低溫環(huán)境對操穩(wěn)主要影響體現(xiàn)在以下三大方面：

A、彈性元件變硬。如襯套、輪胎、座椅等;

B、油液、油脂粘度變大，流動性變差。如轉(zhuǎn)向液、減振器液及各種潤滑油脂;

C、路面下雪或結(jié)冰導(dǎo)致附著力下降。

3 操穩(wěn)性能驗(yàn)證及開發(fā)

3.1 轉(zhuǎn)向性能驗(yàn)證及開發(fā)

低溫時HPS轉(zhuǎn)向液粘度大，流動性差，從而導(dǎo)致轉(zhuǎn)向沉重。從目前來看對EPS幾乎沒有影響，前提是低溫蓄電池供電正常。

HPS主要驗(yàn)證試驗(yàn)項(xiàng)目：低溫冷啟動。

測量啟動后不同時間的方向盤力矩，如圖1所示。可同時記錄轉(zhuǎn)向儲液罐中轉(zhuǎn)向液溫度，如圖2所示。

（1）冷機(jī)啟動時，存在一個很大的初始啟動力矩，平均力矩、極限位置力矩較大，并且轉(zhuǎn)向力波動大。

（2）冷機(jī)啟動三分鐘左右平均方向盤力矩及轉(zhuǎn)向液溫度達(dá)到常溫狀態(tài)。

低溫環(huán)境中用戶正常情況下啟動后都會選擇熱車一段時間，以除去風(fēng)擋上的霜和霧，除霧時間通常在7分鐘以上。一般目標(biāo)要求HPS轉(zhuǎn)向力在冷啟動3～5分鐘左右恢復(fù)正常水平。

3.2 操控性能驗(yàn)證及開發(fā)

輪胎、減振器變硬以及路面附著系數(shù)下降，對輪胎抓地力影響很大。輪胎開發(fā)過程中需要驗(yàn)證及兼顧開發(fā)高寒下性能表現(xiàn)，因?yàn)椴皇撬邢M(fèi)者都會在冬季更換冬季胎。主機(jī)廠也可以在試驗(yàn)驗(yàn)證后為消費(fèi)者推薦一款或者幾款冬季胎。

操控性能主要驗(yàn)證項(xiàng)目：

（1）麋鹿試驗(yàn)。客觀考察最高通過車速。主觀評價考察抓地表現(xiàn)及不足過度轉(zhuǎn)向特性。

（2）冰雪圓環(huán)試驗(yàn)。客觀考察最大側(cè)向加速度，因每年各個試驗(yàn)場地冰雪圓環(huán)直徑都存在差異，因此采用最大側(cè)向加速度替代車速更有意義。主觀評價考察抓地表現(xiàn)及不足過度轉(zhuǎn)向特性。

（3）操穩(wěn)環(huán)形道，客觀考察最快通過圈速。主觀評價考察抓地表現(xiàn)及不足過度轉(zhuǎn)向特性。最快通過圈速屬于綜合性指標(biāo)，受制動性能、加速性能及駕駛技能等因素影響，不同車型差異大，不做為操穩(wěn)硬性指標(biāo)，可以在同一車型開展輪胎抓地對比。

（4）其它試驗(yàn)。如冰雪路面?zhèn)认蚋街π。囕v側(cè)傾少，可以驗(yàn)證四輪定位基準(zhǔn)參數(shù)設(shè)置是否合理，見表1。

3.3 平順性能驗(yàn)證及開發(fā)

襯套、輪胎、座椅等彈性元件變硬和減振器油液粘度大對平順性影響較大。目前對彈性元件低溫下研究較少。

平順性能主要驗(yàn)證項(xiàng)目：平順性主觀評價（可增加平順性客觀測量）、多種工況下減振器油液溫度測量。

由于減振器低溫時阻尼與減振器油液粘度以及減振器結(jié)構(gòu)、閥系等等相關(guān)。因此建議：

（1）減振器開發(fā)前期需要合理選擇油液牌號，規(guī)避低溫下性能過度下降引起平順性問題。

某自主品牌車型采用福斯1206減振器油液，經(jīng)主觀驗(yàn)證低溫表現(xiàn)較好，未出現(xiàn)明顯性能衰減。油液選擇時可參考福斯1206。如表2所示。

（2）減振器調(diào)校過程中有條件可開展不同閥系組合、不同溫度下阻尼對比，以提前規(guī)避特定閥系結(jié)構(gòu)組合可能導(dǎo)致的低溫阻尼異常情況。某車型減振器同一閥系組合不同溫度時阻尼對比如圖4所示：

4 小結(jié)

高寒低溫環(huán)境對操穩(wěn)性能影響較大，從目前來看影響程度：轉(zhuǎn)向性能<平順性<操控性能。低溫對EPS幾乎無影響，HPS熱車3～5分鐘即可恢復(fù)正常。平順性隨車輛行駛溫度的升高可以逐步恢復(fù)部分。而操控方面輪胎抓地方面影響很大，幾乎不受熱車和開車時間而變化。因操穩(wěn)性能涉及到安全性，必須在開發(fā)階段引起重視，充分驗(yàn)證并規(guī)避風(fēng)險。

作者簡介

王凱：（1986—），男，土家族，湖北恩施人，學(xué)歷：本科，職務(wù)：運(yùn)動性能高級工程師，職稱：中級職稱，單位：恒大新能源汽車廣州技術(shù)中心。研究方向：運(yùn)動性能。