道路车辆 行驶阻力测定 编制说明

《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)月《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明 二、国家标准编制原则和确定国家标准主要内容依据 7三、主要试验(或验证)情况分析 7况 30五、预期达到的社会效益等情况 30六、采用国际标准和国外先进标准的情况 31七、与现行相关法律、法规、规章及相关标准的协调性 31八、重大分歧意见的处理经过和依据 32 32十、贯彻标准的要求和措施建议 32十一、废止现行相关标准的建议 32其他应予说明的事项 331《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明、任务来源随着我国汽车社会的高速发展，消费者对汽车整体性能的要求越来越高；同时，国家的排放、油耗等标准日益加严；以及日渐庞大的新能源汽车市场，都促使汽车企业将越来越多的精力和资源投入到车辆的空气动力学开发上来。有大量数据和实践证明，汽车空气动力学开发能够有效改善汽车产品性能，节能减排，提高动力性、操稳性、安全性和舒适性等。在国外先进汽车市场，空气动力学是整车性能开发中极为重要的一环，相应的试验设备如行业公认的建设周期长，难度大的整车风洞等，能极大程度的代表企业的开发实力。本标准为方法类标准，旨在对测定道路车辆行驶阻力的方法进行规范，从而有效地指导国内汽车企业进行风洞/底盘测功机试验；同时为国六排放以及五阶段油耗等标准中出现的汽车空气阻力测定等要求提供技术支撑。国家标准化管理委员会于2021年12月份下达了2021年第四批推荐性国家标准计划，其中包括修订推荐性国家标准《道路车辆行驶阻力测定》，项目编号为20214958-T-339，项目周期18个月。2、背景意义目前国内外法规或标准中，开展道路负载测定的方法主要有：固定式风速仪滑行法、车载风速仪滑行法、扭矩仪法和风洞法。这些方法主要来自于ISO10521-1:2006《Road该标准明确了设备总体精度要求；明确了道路负载测定的大气、道路、车辆等要求；明确了固定式风速仪滑行法、车载风速仪滑行法、扭矩仪法、风洞法的相关操作及数据处理要求，以及相关方法的阻力计算和标准大气条件下的修正。但是各单位在具体操作时，对固定式风速仪法、车载风速仪法的运用等不尽相同。但总体看来，道路负载测定的相关方法已经普及运用。本标准与国际主流的道路负载测定的方法基本相同。但是需要结合国内实际使用情况，制定合理的测试条件、车辆预热方法和数据修正方法。本标准修改采用ISO10521-1:2006《Roadvehicles—Roadload—Part1:Determinationunderreferenceatmosphericconditions》，并参考GB18352.6—2016《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明2《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》相关条款，对标准术语和定义、总体要求、测试的大气条件、仪器安装等内容进行了适应性修改，以更贴近国内的使用工。3、主要工作过程3.1标准文本翻译及工作背景2017年至2019年，汽车风洞试验及应用标准研究工作组第一次至第六次工作组会议上，工作组集体讨论了《汽车空气动力学风洞试验方法》的标准框架及技术内容，形成了工作组意见。同期，工作组开展了GB18352.6—2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》中行驶阻力测量的四种方法中风洞法的研究及验证工作。经过工作组讨论及验证实验，证明GB18352.6—2016中采用的WLTP行驶阻力测量风洞法有效，可以作为后续节能标准及其他标准的参考方法。2018年11月2日，《汽车空气动力学风洞试验方法》起草组参加了国标委组织的国标立项答辩会，会议上顺利通过。1:Determinationunderreferenceatmosphericconditions》的全文翻译工作。3.22020年6月5日，汽车风洞试验及应用标准研究工作组第七次工作组会议通过网络视频会议的形式召开。江淮汽车集团有限公司代表起草组对标准立项背景和起草进展情况进行了介绍，该标准是ISO10521的两个部分之一，是后续开展动力性、经济性、排放性能等底盘测功机试验的基础性标准。标准起草组对ISO标准原文进行了研读，通过对比GB27999—2019《乘用车燃料消耗量评价方法及指标》、GB18352.6—2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国第六阶段)》、GB/T38146.1—2019《中国汽车行驶工况第1部分：轻型汽车》等相关标准，对标准转化工作提出了3点重点内容和工作计划。秘书处对工作组工作进行了介绍，ISO10521标准的两部分目前都作为待转化的标准提交立项，为了保证标准协调一致性，两项标准会在工作组范围内汇报和讨论。3.32020年8月12日，整车试验方法标准研究工作组在合肥召开会议，讨论工作组在研标准进展情况。江淮汽车集团有限公司代表起草组对标准立项背景和起草进展情况进行了介绍，秘书处对工作组工作进行了介绍，ISO10521的两部分目前都在转化过程中，其中本部分主要在工作组层面讨论，希望工作组相关成员能够积极加入到标准起草编制工作中。《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明33.42020年11月17日，汽车风洞试验及应用标准研究工作组第八次工作组会议通过网络视频会议的形式召开。中汽中心工程院代表标准起草单位介绍了标准修订思路及草案情况，按照第七次会议讨论结果，标准起草组对部分重点问题进行了研究，并对标准文本作出修改如下：——加载质量：按照GB18362.6附录C给出的方式进行计算；——加载方式：区分模型试验与实车试验，其中实车试验明确了按照计算结果得到不同加载质量的处理方式，对于加载质量小于150kg的，按照驾驶员位置75kg，其余质量布置在副驾驶位置的方式加载；对于加载质量大于150kg的，按照主副驾驶各75kg，其余质量等分布置在后排的方式加载；——主动部件及装置：对于主动作用的部件或装置，按照试验速度下对应的实际工作状态进行设置。与会专家对标准变动内容及标准文本进行了讨论，对标准提出修改建议如下：中国汽研专家建议明确轮眉高度的设定，为了保证道路滑行试验与风洞试验结果的对应，建议风洞试验过程的轮眉高度设定为道路滑行试验前后的平均值；此外应按照国六要求进行转鼓设置和风洞匹配；广汽研究院专家表示滑行试验存在误差，滑行试验轮眉高度变化对试验结果的影响相对较小，建议风洞试验按照车辆设计尺寸进行设置；进行阻力测量是，等速法测量结果要优于减速法。上汽大众专家表示轮眉高度允许误差1mm的要求过于严格，此外对于加载的图示建议区分5座车与7座车。吉利专家表示初始条件不同会造成不同测量方法之间的结果存在系统误差。3.52021年4月7日，整车试验方法标准研究工作组第十九次工作组会议在江苏常州召开。江淮汽车集团有限公司代表标准起草组介绍了ISO10521两部分标准进展情况(目前两项采标转化项目已经提交立项)，具体如下：1.现行国内外不同标准所述滑行法开展道路负载测定试验时，一般采用固定式风速仪或车载式风速仪进行空气阻力的修正。但前者测量结果较为片面且精度不高，后者在安装后又会对试验车辆周围的空气流场产生影响且存在一定安全隐患。为了提高测量精度、减小试验误差、降低安全风险，提出了测试风速场对试验进行修正的工作思路；此外，针对各标准进行道路负载测定试验时，并未对道路纵向坡引起的坡道阻力进行修正的问题，起草组也提出了基于高精度GPS基站开展坡度MAP测试的思路。《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明42.按现行标准所述的迭代法进行拟合滑行试验费时费力，且未提及旋转惯量的具体测定方法。故起草组提出了旋转惯量法这一备选方法。对比试验表明，该方法所得试验结果与迭代法差别较小，满足测试需求的同时大大缩短了试验时长、简化了工作流程。同时依此法进行旋转惯量试验，测得的结果与按标准给定经验值估算的结果大致相当。该参数设定的准确性对底盘测功机道路负载再现具有重要意义。目前两项标准仍在前期预研工作中，秘书处建立起草单位继续推进标准研究工作，进一步完善标准草案。3.62021年6月17日，汽车风洞试验及应用标准研究工作组第九次工作会议在天津召开。中国汽研向会议汇报了关于风洞法测量行驶阻力的研究进展，相比于道路试验的方法，风洞法进行试验一方面不受试验环境、天气等因素的影响，试验具有很强的可重复性；另一方面通过风洞法进行试验可以将车辆的道路负载的分解为风阻、滚阻，利于企业进行针对性的开发和改进。标准参考GB18352.6进行起草，目前的规定存在几方面的问题如下：1、等速法和减速法的不同对于测量结果有影响，通过等速法测量的滚动阻力和内阻都会偏大，建议标准中对两种方法的选取进行细化规定；2、滚筒曲面的修正方法中对于c1、c2两个系数的说明不够清楚，按照标准中的默认值和企业提供的具体值分别计算，从循环能量的角度可以带来2%的绝对值差距。建议标准中明确规定c1、c2两个系数的计算方法，增强标准的可操作性；3、标准中对于“空气动力学阻力”术语的规定不够清楚，对于“是否需要在不同车速下分别计算”这一问题的解释不明。而在低速下的测量结果存在不稳定性，建议后续再标准中明确基准的测试速度条件。与会专家对于介绍内容进行了交流讨论，秘书处充分听取了与会专家讨论的情况，下一阶段重点针对会议讨论提出的问题开展研究工作。3.72021年10月26日，整车试验方法标准研究工作组第二十次会议在江苏南京召开。江淮汽车集团有限公司代表起草组介绍了标准研究工作的进展。目前标准工作开展的思路为，文本结构上基本延续ISO10521-1的内容，综合考量国内外相关标准的有关要求，对标准中不符合行业实际使用的内容进行修订和完善，以适应行业对于道路负责测量的不同要求。此外起草组结合前期研究工作，给出了目前开展后续标准转化工作存在的问题，秘书处倡议工作组相关单位，积极加入到后续标准起草工作中。3.82022年3月7日，《道路车辆道路负载测定》标准起草组通过线上视频会议的5形式召开讨论会，针对标准草案进行讨论和完善。江淮汽车集团有限公司对标准草案的研制过程、标准草案与ISO标准原文产生的变化以及原因、标准草案与排放、油耗等标准的对应关系等内容进行了汇报。会议对标准草案进行了逐条审议，涉及到讨论和修改的内容如下：1.适用范围：草案中3.5t以上车型建议参考引用。因为GB中也提出该概念，同时实际操作时，迭代法的原理与该标准相同；2.术语及定义：ISO文中，使用道路负载作为一个总体包含总阻力(滑行法测得)和行驶阻力的概念(扭矩仪法测得)。但ISO文中的道路负载并未有其他作用。GB中定义的道路负载与ISO定义的总阻力相同，定义的行驶阻力与ISO定义相同。但GB中并未给予一个类似于ISO中道路负载的总体概念。故草案中删除了ISO文中的道路负载概念，保留了GB中道路负载概念和行驶阻力概念。3.车轮动态半径：若按ISO定义，需要在底盘测功机上实测各速度下的滚动半径，可以开展。采用带挡毂拖车的方式，读取发动机转速，结合速度即可算出滚动半径。4.术语及定义小结：ISO文中涉及12个定义(含附录中2个)。草案中涉及16个定义。其中新增定义5个，分别为：轻型汽车、目标行驶阻力、模拟行驶阻力、车辆滑行设置、基准质量。删除定义1个，为总阻力。等效采用4个，为目标道路载荷、底盘测功机设定负载、系数控制的底盘测功机、多边形控制的底盘测功机、修改采用(含包含)7个，分别为：行驶阻力、道路负载、基准速度、模拟道路负载、速度范围、旋转惯量、车轮动态半径。ISO与GB中，对道路载荷、目标道路载荷和模拟道路载荷；行驶阻力、目标行驶阻力和模拟行驶阻力描述的较为混乱，不过这几个概念也确实容易让人混淆。针对起草组会议讨论情况和存在的问题，秘书处组织整车试验方法工作组开展问卷调查，对术语和定义、底盘测功机牵引力控制精度、车辆预热流程和建议、标准中是否保留“扭矩仪法”等内容进行了调研。3.92022年7月6日，汽车风洞试验及应用标准研究工作组第十一次工作组会议通过网络视频会议的形式召开。中汽中心代表标准起草组对标准工作进展及存在的主要问题进行了通报。标准已于今年1月下达立项计划，按照工作流程年底应该完成标准征求意见的准备工作。本次会议重点讨论风洞法的有关内容，根据前期工作识别出标准中主要存在的问题包括，一是“道路负载”、“道路载荷”、“行驶阻力”等术语在不同标准中存在的差异；二是开展风洞法测试过程中对于“车速范围”以及“配载”两个关键问题的确定；《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明6三是ISO15021-1中给出的底盘测功机法测定阻力的内容技术偏落后的问题。与会专家对标准草案及重点问题进行了讨论，针对“术语和定义”部分，吉利提出行业内对于扭矩仪法的使用尚不普及，建议相关概念从“力”的维度考虑和划分；吉林大学建议按照GB18352.6的方式描述，术语保证无歧义并符合行业通用的使用习惯，至于翻译问题则不需要重点关注。针对“风洞法测试”部分，广汽研表示风阻系数随车速会有变化，不同的试验需求会对试验车速有不同的要求，建议给出能够覆盖大部分试验需求场景的车速范围；中汽中心提出风洞试验受风洞结构限制，在较低车速下存在波动，不建议低于80km/h使用，ISO10521-1给出的车速段可以满足基本试验需求；吉利建议配载可以考虑使用SAE2881给出的方式对目前给出的要求进行进一步的细化和完善。针对“底盘测功机法”部分，与会专家一致同意按照GB18352.6给出的方法进行编写，更能适应行业对于该方法的需求。此外广汽研提出主动气动部件的状态，除了与车速相关外，可能还和其他条件(如温度、车速变化的趋势等)相关，在具体操作中应如何处理的问题，中汽中心表示，试验过程中要求试验车速按照从高速到低速的顺序进行，对于进气格栅等主动部件，按照同一车速下最恶劣的状态进行试验。本次会议对标准中风洞法部分的进行了讨论并达成了一致，秘书处充分听取了与会专家对风洞法以及草案其他部分内容提出的修改建议。针对“术语和定义”部分内容，要求标准牵头单位进一步调研不同场景的使用方式，也请工作组各单位，特别是合资企业会后对国外使用相关术语的方式进行调研，并将调研结果反馈给秘书处。3.102022年10月14日《道路车辆道路负载测定》通过网络视频会议的形式，针对道路试验滑行法以及扭矩仪法等部分内容进行了讨论，同为ISO10521系列标准的第二部分，《轻型车辆道路负载底盘测功机再现》已经通过标准审查，结合审查工作形成的结论，对“术语和定义”“道路试验要求”“道路试验准备”“滑行法”“数据修正”等方面的内容进行了讨论，会议讨论基于ISO标准内容，结合GB18352.6附录CC的有关内容，以不违背上述文件的要求为原则编写道路滑行法及相关要求，得到了与会专家的一致认可。3.112022年11月11日，汽车风洞试验及应用标准研究工作组第十二次工作组会议在高邮举办，中汽中心工程院风洞中心代表起草组，对风洞法部分的内容进行了逐条梳理和讨论。与会专家就标准草案的内容提出疑问和修改建议如下：针对关于标准与国六排放标准之间的差异，以及与排放法规之间是否存在对应关系，泛亚、日产专家提出了疑问。标准在起草过程中，充分考虑了ISO标准与国六排放法规要《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明7求的协调性，在不违背相关标准要求的前提下，保证标准的广泛性和适用性。针对滑行法测量行驶阻力的准备和操作，泛亚对车载式风速仪方法测量结果是否进行修正，以及车辆预热过程如何开展等方面提出了疑问。车辆预热的过程对于滑行法的进行具有重要的意义，标准中给出了预热过程推荐的车速以及预热的时间，考虑不同车型通过预热达到稳定状态的时间不尽相同，标准中的预热车速和时间均为推荐性要求；此外标准中明确给出了开展道路滑行测量需要在数据处理环节需要进行修正的方面以及修正方法，相关要求与ISO标准以及国六排放标准的要求协调一致。针对风洞法测量行驶阻力，上汽大众了反馈界层厚度对于试验结果的影响，进一步提出了标准中对于风洞试验室的部分要求过于宽泛，建议在标准中进一步细化。考虑国内的第三方风洞均为近几年建设，测试技术和测试能力比较完善，建议会后组织行业调研，标准中针对风洞试验室的要求，要适应目前的行业现状。此外上汽大众反馈标准的车速范围比较宽泛，范围内选取不同的车速进行试验，也会造成试验结果存在差异。与会专家讨论认可该差异的存在，建议会后开展调研工作明确量化该差异，并根据调研情况作为资料性内容体现在标准中。3.12标准征求意见稿2022年11月至2023年1月，起草组针对收到到的意见对标准草案进行了两轮修改。结合起草组会议讨论情况，形成标准征求意见稿。二、国家标准编制原则和确定国家标准主要内容的依据制原则(1)与现行标准的协调一致。标准修订过程中，充分考虑了标准要求与现行的轻型车排放标准、燃料消耗量测试标准中与道路负载测定相关的内容，并在ISO标准原文要求的基础上，通过协调与现行标准的相关内容进行了修改和完善，以适应道路负载测定的实际需求。(2)给出的方法具备可操作性和可实施性。本标准在编写过程中，广泛考虑了行业内相关领域的现行标准，在深入调研的基础上，吸收和听取汽车主机厂、检测机构和车辆使用者的意见，更好地适应主机厂对于产品性能开发的需求。(3)给出的要求和方法具备科学性和广泛性。本标准在编写过程中，充分考虑了行业内相关领域的现行标准，在深入调研的基础上，吸收和听取汽车主机厂、检测机构对于道路负载测定以及在底盘测功机上进行复现的有关要求；此外，标准在编写过程广泛考虑了行业《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明8开展道路负载测试和再现的方法及符合的相关标准，标准的适用范围具有一定的广泛性，兼顾不同车辆类型，在基于ISO标准对传统车辆提出要求的基础上，充分考虑了新能源汽车对于试验准备、试验操作等方面的不同要求。(4)符合中国汽车的实际行驶条件。标准修订过程中，更改了基准速度点的选择以及预热方法，更符合车辆在实际使用过程的状态。(5)标准的起草过程符合规范。本标准的在编写过程中按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》、GB/T1.2—2020《标准化工作指南第2部分：采用国际标准》、GB/T20001.4—2014《标准编写规则第4部分：方法标准》等相关标准给出的规则起草。2、标准的主要内容2.1适用范围本文件规定了最大设计总质量不超过3500kg的汽车，在试验道路上开展道路负载测定的方法。2.2术语和定义本文件与ISO10521-1相比，增加了测试质量、基准质量、选装装备质量、代表性负荷质量、车辆最大负载、设计最大许用装载后质量、加载质量的定义等几项术语。增加术语和定义的原因在于：a)标准文本中实际使用了需增加的术语，但原ISO标准中并无对应术语(如基准质量)；b)增加上述术语后，标准文本的逻辑表述更加清楚(如测试质量)。本文件与ISO10521-1相比，修改了道路载荷、行驶阻力、基准速度、空气动力学驻点等术语。修改术语和定义的原因在于：a)原ISO文本中部分术语与现行GB18352.6不一致，且经过充分的试验论证，现行国标的描述更加具备可操作性(如道路载荷)；b)原ISO文本中部分术语定义缺乏严谨性(如空气动力学驻点)。2.3仪器设备要求引用部分GB18352.6中对应仪器设备的要求，并且增加了车轮转动准确度的要求，原因在于：a)对于某些仪器设备的准确度要求，GB18352.6更加严格，有利于提高测试精度；b)在使用扭矩仪测道路负载时，车轮转动数据的准确性将影响车轮动态半径的计算，进而影响最终的数据处理结果，增加车轮转动准确度的要求非常有必要。《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明92.4风速条件引用了GB18352.6中关于风速条件的相关描述。为了确定可以使用哪种风速测量方法，应根据连续测量的风速平均值确定风速，使用经认可的气象仪，在试验道路旁的某个位置高度进行测量，在该位置高度能够获得最具典型的风速条件。如果在同一试验道路上不能进行正反两个方向的试验(例如，在一个椭圆形的试验道路上只能单向行驶)，在各部分试验道路上都应该测量风速和风向，这时，应根据测量的风速较高者确定所使用的风速仪的类型，根据较低者确定是否可免除风速修正。a)使用固定式风速仪的风速条件固定式风速仪测量法仅用于在整个试验期间，5s平均风速低于5m/s，以及2s峰值风速低于8m/s的气象条件。另外试验道路横向风速矢量应小于2m/s，应根据5.6.1.3中的规定进行风速修正计算。当最低平均风速≤2m/s时，可免除风速修正。b)使用车载风速仪的风速条件使用车载风速仪进行试验时，应根据5.4的规定使用设备，试验期间，5s总平均风速应小于7m/s，2s峰值风速应小于10m/s，此外试验道路横向风速矢量应小于4m/s。原因在于：经过对最大风速条件、固定式风速仪法和车载风速仪法中，对平均风速、峰值风速、横向风矢量的要求对比，以及免除风速修正的风速条件对比，GB18352.6中的描述更加的严格，更加有利于提高测试结果的准确度。2.5大气温度引用了GB18352.6中关于大气温度的相关描述。大气温度在5~40℃范围内时，方可进行道路载荷滑行试验。如果在滑行试验期间，测量的最高温度和最低温度之间的温度差大于5℃，对每次滑行都要根据试验中实测温度的算术平均值单独进行修正。这时，对每次滑行都应该单独计算，并对道路载荷系数f0、f1和f2进行单独修正，最终的道路载荷系数应该按上述各次单独修正的f0、f1和f2的算术平均值进行计算。车辆生产企业也可以选择在1~5℃的温度范围内进行滑行试验。原因在于：宽泛的温度范围增加了标准的适用性以及可操作性，在扩大温度范围的同时对温差过大的情况也提出了修正要求，更加有利于减小因温度变化范围过大而对试验结果造成的影响。《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明2.6测试道路2.7车辆准备2.8仪器安装不但明确了对于安装在车外的仪器设备要尽量减少对车辆空气动力学特性的影响，还设定了修正的限值：试验中使用的任何仪器设备，尤其是安装在车外的仪器设备，应尽量减少对车辆空气动力学特性的影响。如果安装设备对CD×Af的影响超过了0.015m2，应该在风洞里测量车辆使用和未使用该设备的影响。相应的差距应从f2中减去。2.9车辆预热明确了车辆预热的车速和时间：在测试前，应对车辆进行适当的预热，直至达到稳定和正常的运行温度。建议以测试最高基准速度的90%或者80km/h±5km/h行驶至少30min。在预热期间，车速不得超过最高基准车速。2.10确定基准速度点引用了GB18352.6中关于基准速度点的相关描述。基准速度应从20km/h起始，以10km/h的步长增加，最高基准速度根据以下规定确定。a)最高基准速度应为130km/h，纯电动汽车可调整为120km/h。道路载荷确定和底盘测功机的设定应该在相同的基准速度点进行。b)如果最高基准速度加上14km/h后，大于或等于试验车辆的最高车速，在进行道路载荷测定，或者在底盘测功机上设定阻力时，应将该速度剔除。此时次高基准速度成为车辆的最高基准速度。1车辆滑行新增了滑行时解除能量回收的要求以适用于新能源车型：滑行期间，变速器应处于空挡，发动机应怠速运行。如果车辆配备手动变速器，则应接合离合器。应屏蔽产生驱动或阻止车辆滑行的力的装置(如能量回收系统等)及其功能。应尽量避免转动方向盘，且在滑行结束前不得操作车辆制动器。2.12通过滑行时间确定道路载荷统一规定了基准速度点的跨度：对应基准速度Vj，应测量车辆速度从(Vj+ΔV)滑行到kmh细化了无效数据的描述：实际测量中，如果某方向的任一外部因素或者司机的行为对道路载荷测试产生影响，试验结果和对应的反向试验结果均视为无效。2.13车载风速仪的安装引用了GB18352.6中关于车载风速仪安装的相关描述。风速仪的安装位置应当最大限度降低对车辆运行特性的影响，选择下面a)~c)方式中的任一种安装车载风速仪：a)将风速计安装在车辆前方约2m处的空气动力学驻点；b)车顶中心线处，可能的话，将车载风速仪安装在风挡玻璃上方30cm以内；c)车辆发动机机舱盖中心线上，车辆前方和风挡玻璃下方连线的中间点上。无论采用哪种方式，都要保证安装好的风速仪与路面保持平行。如果采用b)或者c)的安装方式，应对风速仪产生的附加空气动力学影响进行修正。可以通过风洞试验，在车辆安装或不安装车载风速仪(车载风速仪的安装位置与道路试验一致)的情况下进行滑行。根据试验结果计算有无车载风速仪时空气动力学阻力特性的变化，以及车辆前迎风面积，并对滑行试验结果进行修正。原因在于：在实际测操作中a)项的安装位置不但存在较大的安全隐患，而且安装设备对车辆空气动力学特性也会产生一定的影响。新增b)和c)两个安装位置，提供了更多的选项，可扩大标准的适用性，而且也提出了相关修正要求。2.14扭矩仪安装明确规定了扭矩仪的安装位置：扭矩仪应安装在测试车辆的每个驱动车轮的轴与轮毂之间。测量试验车辆维持匀速行驶状态所需驱动扭矩的大小。原因在于：在实际操作中，扭矩仪安装在驱动轮的轴与轮毂之间较方便，而且在轴与轮毂之间测量扭矩的灵敏度较高，较精准。2.15标准大气条件的校正新增了测试质量的修正，并且在道路负载曲线校正中增加了测试质量修正系数的计算。原因在于：在实际测试中，会出现实车的测试质量由于加载或地磅测量精度等原因与计算的目标测试质量存在较小的差异，这时想要得到目标测试质量的道路负载就必须对测试质量进行修正。《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明2.16风洞要求本文件与ISO10521-1相比，在“风洞要求”中增加了风速、试验段温度、湍流、阻塞比、车轮转速、中央移动带、气流偏角、空气压力、边界层厚度、约束阻塞比、天平X方向测量精度、平测量结果的重复性等对风洞参数的具体要求。原因在于：原ISO文本中没有对风洞参数的要求，而现行国标GB18352.6对风洞有具体要求，在风洞参数相近的条件下测出空气阻力的一致性更好，更趋近理论值。2.17风洞测试的车辆设置本文件与ISO10521-1相比，增加了“车辆设置”一节，其中包括加载方式、测量轮眉高度。原因在于：原ISO文本中没有对车辆加载质量以及加载方式做具体说明，而这些对车辆的轮眉高度产生变化，会直接影响空气阻力的测量结果。故对加载方式的约束和统一，有利于测量结果的一致性。2.18风洞测试过程与ISO10521-1相比，测试过程内容更加详细。a)根据GB18352.6，补充了车辆对中的具体要求。b)根据GB18352.6，明确了测试的采样频率和采样时间。c)根据GB18352.6，补充了对车辆空气动力学特性可调节部件的要求。(或验证)情况分析本标准制订过程中对道路负载测试的有效性开展了相关验证工作。主要对滑行法中的多段法、平均减速度法、直接回归法进行对比验证，另外，开展了车载风速仪法和扭矩仪法测道路负载的验证。1.多段法该方法操作简单，是行业内使用较广泛的方法，主要操作为在测试道路旁合适位置安装风速仪测量风速和风向，将试验车辆加速到滑行起始车速以上，然后将变速器置于空挡，开始滑行，期间禁止转动方向盘或踩制动踏板。然后用采集的速度时间数据拟合出道路负载曲线系数。选择某款SUV车型开展道路负载测定的试验，数据如表1、表2和图1所示：表1多段法道路载荷系数《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明F0N197.85F1N/(km/h)0.17175F2N/(km/h)20.05075表2多段法试验数据车速(km/h)道路载荷(N)949.3830.8722.590624.480536.4458.560390.9333.340285.9248.70221.6204.6SUV道路载荷拟合曲线《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明图2某SUV采用多段法开展道路载荷测试试验主要过程及分析如下：a)连接数据采集设备设置采集频率，调整车辆载荷；b)按照预热要求对车辆进行预热；c)将车辆加速到最高基准速度行驶最多1min。然后，将车辆加速至比滑行开始测量的速度高5km/h，并立即开始空挡滑行；d)由于试验场地限值，此次试验分4段进行，车辆状态在每个分接点保持不变；e)在车辆滑行的同时采集风速、车速、时间等试验数据；f)经过多次滑行收集到8组满足统计精度≤3%的数据；g)根据道路载荷计算公式计算每个方向上的道路载荷曲线系数，再将两个方向的系数取平均值得到平均道路载荷系数；h)在标准研读过程中发现，GB18352.6中的道路载荷算法是ISO10521-1多段法中的替代方案，这两种算法的主要差异在于：一个将两个方向的道路载荷曲线系数分别拟合出，再将两个方向的系数取平均值得到平均道路载荷系数；一个是使用了交替滑行时间的调和平均值直接计算平均道路载荷。同一原始数据，分别用两种方法的处理结果见表3、表4和图3。表3ISO10521-1多段法的两种算法系数表道路载荷系数ISO10521-1主要算法ISO10521-1替代算法F0N197.85197.85F1N/(km/h)0.171750.17172F2N/(km/h)20.050750.05073《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明表4ISO10521-1多段法的两种算法数据对比车速(km/h)道路载荷(N)ISO10521-1主要算法ISO10521-1替代算法949.3948.9830.8830.5722.5722.390624.4624.280536.4536.2458.5458.460390.9390.8333.3333.340285.9285.9248.7248.70221.6221.6204.6204.6图3ISO10521-1多段法的两种算法道路载荷曲线对比图从同一原始数据分别用两种方法的处理结果看，这两种算法的差异基本可以忽略不计，用两种方法处理数据均能得到准确的结果。2.平均减速度法该方法主要是利用采集的速度、时间数据，用时间拟合出车速的三次多项式系数，再利用拟合出的一次、二次和三次项系数计算减速度，取双向减速度的算术平均值来计算道路载荷。为验证该方法的可行性以及与分段法的差异，用以上原始数据进行处理对比。又因为在标准5.3.2.4.1中规定V大于10km/h，分别取15km/h和20km/h进行处理，处理结果见表5多段法和平均减速度法系数表道路载荷系数多段法平均减速度法△V=15km/h△V=20km/hF0N197.85229.15281.28F1N/(km/h)0.17175-0.3619-2.3078F2N/(km/h)20.050750.05210.0682表6多段法和平均减速度法数据对比车速(km/h)道路载荷(N)多段法平均减速度法△V=15km/h平均减速度法△V=20km/h949.3936.0986.4830.8819.8852.6722.5714.0732.590624.4618.6626.080536.4533.6533.1458.5459.1453.960390.9395.0388.3333.3341.3336.440285.9298.0298.1248.7265.2273.40221.6242.8262.4204.6230.7265.0图4多段法和平均减速度法道路载荷曲线对比图《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明按照平均减速度法用同一原始数据取△V=15km/h和△V=20km/h的数据处理结果存在一定的差异，尤其在高速和低速段差异较大。与多段法的处理结果相比，存在相同的问题。由于取不同的速度步长，减速度存在一定的差异，该差异在高速和低速段尤为明显，再换算成道路负载会进一步将差异放大，因此平均减度法可以作为一种数据处理方法使用或参考使用，但其结果的准确度比多段法略低。3.直接回归法该方法是将道路负载的两个计算公式对等，进而推导出速度对时间的正切函数，用采集的车速和时间求出各个系数，再用测试质量、等效有效质量和各个系数计算出三个道路载荷曲线系数。同样用以上原始数据用该方法进行处理，并与多段法的处理结果进行对比，处理表7多段法和直接回归法系数表道路载荷系数多段法直接回归法F0N197.85159.964F1N/(km/h)0.171751.54969F2N/(km/h)20.050750.03932表8多段法和直接回归法数据对比车速(km/h)道路载荷(N)多段法直接回归法949.3912.1830.8806.2722.5708.190624.4617.980536.4535.6458.5461.160390.9394.5333.3335.740285.9284.9248.7241.80221.6206.7204.6179.4《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明图5多段法和直接回归法道路载荷曲线对比图从两种方法的处理结果可以看出，与分段法相比，直接回归法有和平均减速度法相同的问题，即在高速和低速段差异相对较大，因此直接回归法同样可以作为一种数据处理方法使用或参考使用，但其结果的准确度比多段法略低。4.车载风速仪法该方法是固定式风速仪滑行法的替代方法，主要差异在于将风速仪的安装位置由路边转移到了车上，在车辆滑行时实时采集车辆前端的风速和风向，根据道路载荷计算方程计算出相关系数，进而求出道路载荷。选择江淮汽车某款MPV车型，开展车载风速仪法道路载荷测量，测量结果如表9、表表9车载风速仪法道路载荷系数F0N167.867F1N/(km/h)1.8166F2N/(km/h)20.0515表10车载风速仪法试验数据车速(km/h)道路载荷(N)1127.5990.8864.590748.580642.8547.4表10车载风速仪法试验数据(续)车速(km/h)道路载荷(N)60462.3387.440322.9268.70224.8191.2图6某MPV车载风速仪法道路载荷拟合曲线图7某MPV采用车载风速仪法开展道路载荷测试通过实际操作验证，车载风速仪法测道路载荷可行，但存在如下两个主要问题：《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明20a)因车载风速仪通过一根支架安装在车辆前端，风速仪距离车辆安装点较远，产生的扭矩较大，对支架的材料和设计要求较高，安装难度较大。b)乘用车滑行起始车速较高，一般在120km/h以上，采用该方法的安全风险较大。5.扭矩仪法扭矩仪法是滑行法的替代方法，主要通过安装在驱动轮上的扭矩仪测量车辆匀速行驶工况下的行驶阻力，进而拟合出行驶阻力曲线。选择某款SUV车型，开展扭矩仪法测行驶阻力，测量结果如表11、表12和图8所示：表11扭矩仪法测行驶阻力系数C0N50.621C1N/(km/h)0.03027C2N/(km/h)20.01891表12扭矩仪法测行驶阻力试验数据车速(km/h)326.6282.8242.890206.680174.1145.460120.599.44082.168.6058.8《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明21图8某SUV扭矩仪法行驶阻力拟合曲线图9某SUV采用扭矩仪法开展行驶阻力测试通过实际操作验证，扭矩仪法测行驶阻力可行。但该方法对试验场地、试验设备和驾驶人员的要求较高。a)试验场地路面要求十分平坦，较小的凹坑都会导致轮胎颠簸，进而影响扭矩测量；b)因为扭矩的测量原理，不但需要传感器有较高的测量精度，也要有较高的采集频率。而且安装扭矩仪需要特制的轮毂，每个轮毂的造价不低，可能每个车型需要定制一套，使试验费用大幅增加。c)安装扭矩仪的同时也改变了试验车辆的空气动力学特性，要得到试验车辆原状态的精准行驶阻力，还需要用风洞试验分别测量安装扭矩仪前后的空气动力学阻力系数和迎风面积，对系数C2进行修正。22d)对驾驶员的驾驶技能要求较高，油门踏板不但要控制车辆恒速行驶，还要注意力度不能使扭矩波动较大，否则采集的数据可能会无效。e)由于高频率采集数据，导致数据处理工作量巨大，降低试验效率。3.2本标准制订过程中基于风洞法测量道路载荷的有效性开展了相关验证工作，主要验证其与传统道路滑行法之间的关联性。选取了两款汽车为测试对象，对每辆车分别进行了风洞法和道路滑行法的行驶阻力测量试验，对这两种方法及试验结果进行了对比研究。2试验车辆准备对试验车进行了适当磨合，使车辆里程数超过3000Km。测量四轮定位并调节至出厂值要求范围，胎压调整至胎压下限。试验时所有车窗、手动操作可调节装置都应处于关闭状态。根据测量规范中对测试质量的定义及车辆信息，算出测试质量，并将车辆装载至测试质量。试验前后，对试验车辆、司机和设备进行称重，以确定平均测试质量mav。车辆装载后测量并记录前后轮的轮眉高度，在进行滑行法试验和风洞法试验时，需要确保两种方法的轮眉高度保持一致，即车身姿态保持一致，这一点非常关键。因为车身姿态的改变，会造成汽车的正投影面积A、风阻系数CD、离地间隙等的改变，进而直接影响汽车行驶阻力测量的结果。试验车辆在试验前进行车辆预热，试验车辆应在118km/h下行驶。车辆需要至少进行20分钟的预热，直至达到稳定状态。3试验方法与数据处理滑行法(1)将试验车辆加速到比最高基准速度高10km/h的车速，将变速器置于空挡位置，测量车辆速度从(Vj+△V)滑行到(Vj-△V)的正向滑行时间tjai(i代表第i次滑行试验)。相反方向进行同样的试验，测反向滑行时间tjbi。本次试验△V的取值为5km/h，基准速度是:130km/h,120km/h.....30km/h,20km/h。(2)重复上述往返试验，直到速度Vj的滑行平均时间满足下列方程定义的统计精度Pj。Pj=0.03Pj：速度Vj下测量结果的统计精度；n:滑行次数；σj：标准偏差；h：系数，在标准中《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明23查表可得；△tj：速度Vj的算术平均滑行时间，单位s。(3)计算速度Vj时的行驶阻力Fj，得到F-V道路行驶阻力曲线，按照最小二乘法得Fj=(mav+mr)Mav代表平均测试质量，mr代表所有转动部件的等效质量，可根据车辆的基准质量加上25Kg之和的3%进行估算。(4)如图10所示，将试验状态测得的道路行驶阻力曲线修正到基准状态。(试验温度：7.31℃，大气压：100.97kpa)图10滑行阻力曲线基准状态修正前后对比3.2风洞法FAj测量(1)空气阻力测量是在一座全尺寸汽车风洞内完成的，风洞的流场指标满足标准中的要求。(2)按规范要求将试验车辆固定在测力天平上，调整轮眉高度，确保该参数与滑行法测量时保持一致。(3)本次试验测量了每一基准速度Vj下的CDj*Af值，并分别基于每一基准速度Vj下的CDj*Af值和基于基准速度为130km/h时的CD130*Af值计算得到汽车的行驶阻力，进行了比较。发现基于二者算得的行驶阻力差异极小，具体结果详见本文的4.1部分。3.2.2滚动阻力FDj测量(1)将车辆装载至测试质量，保证轮眉高度与滑行法的保持一致。按照规范要求将车辆固定在底盘测功机上，车辆垂直方向不应增加额外的约束力。(2)将底盘测功机的等效惯量设置成车辆的测试质量，将确定的空气阻力项系数cd《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明24输入到底盘测功机。(3)底盘测功机对滚动阻力的测量有两种方法——等速法和减速法。本文也分别对这两种方法进行了对比试验。等速法：稳定车速下的测量，即当车速稳定在每一基准速度时，底盘测功机对该基准速度下的滚动阻力FjDyno进行直接测量，从前一基准速度应平滑过渡到下一基准速度点，每一基准速度稳定时间为4~10s。测试工况130km/h，120km/h......20km/h。减速法：减速下的测量，即试验车辆在底盘测功机上进行减速滑行。车辆预热后，将车速提高到比最高基准速度至少高10km/h(即140km/h)，开始滑行。若连续两次滑行试验测得的力的偏差都在+/-10N内，则滑行试验结束，本次试验的两辆车均分别进行了两次滑行就已达到标准要求。按照下式计算每个基准速度点Vj的滚动阻力fjDyno：fjDyno=fjDecel一cdVj2FjDecel是在底盘测功机上滑行时速度Vj下的行驶阻力。cd是输入底盘测功机的空气阻力项系数。(4)如图11、图12所示，将得到的滚动阻力数据进行滚筒曲面修正，并修正至基准状态。试验温度：20℃，大气压力：101.1kPa。滚筒曲面修正公式：fj=fjDynoRWheel0.2+1RDynoRWheel轮胎设计公称直径的一半，m；RDyno底盘测功机滚筒半径，m。图11等速法所测滚动阻力FD25图12减速法所测滚动阻力FD4结果与分析4.1不同基准速度下的CDj*Af值对行驶阻力的影响为验证不同基准速度下的CDj*Af值对行驶阻力的影响，本次试验对每一基准速度Vj下的CDj*Af值进行了测量，测量结果如图13所示。图14为基于每一基准速度下CD*A值计算得到的行驶阻力与基于基准速度为130km/h时的CD130*Af值计算得到汽车的行驶阻力的相对偏差。A车的相对偏差在0.586%以内 (2.6N以内)，B车的相对偏差在0.6%以内(1.8N以内)，偏差极小，其对测量结果的影响基本可以忽略。所以从试验时间和成本的角度考虑，在汽车无随车速改变而改变的空气动力学套件的前提下，可选择只对某一基准速度下的CD*A值进行测量。基准速度的选择建议在高速段，如图5所示，A车与B车的CD*A值在高速段(60km/h~130km/h)范围内，不同基准速度下的CD*A值波动较小，而在低速段(20km/h~60km/h)，由于风洞流场的稳定性下降，及汽车的空气阻力数值过小，导致CD*A的值波动相对较大。所以建议在高速段范围内选择所要测量的基准速度，基于本次的试验数据，建议60km/h~130km/h范围内进行选择。(1)A车(2)B车图13不同基准速度下的CD*A值《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明26图14基于每一基准速度下CD*A值计算得到的行驶阻力与基于基准速度为130km/h时的CD130*Af值计算得到汽车的行驶阻力的相对偏差4.2分别基于风洞法与滑行法所测得的行驶阻力对比图15是A车的风洞法与滑行法所测行驶阻力的对比情况。如图7(a)所示，风洞法与滑行法所测行驶阻力曲线趋势一致，随着速度的增大，风洞法与滑行法所测行驶阻力的差值有所增大，在高速段(90km/h~130km/h)，等速法与滑行法的平均差值在13N以内，减速法与滑行法的平均差值在25N以内，相比与高速段，低速段(20km~90km/h)的差值明显比较小，其中等速法与滑行法的平均差值在4N以内，减速法与滑行法的平均差值在7N以内。如图15(b)所示，等速法与滑行法的相对偏差在2.8%以内，减速法除在极个别低速点偏差在5~6%以外，其余都可以控制在4%以内。等速法与减速法相比，等速法所测的行驶阻力更接近滑行法。图15(a)A车风洞法与滑行法所测行驶阻力结果对比《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明27图15(b)A车风洞法相对于滑行法的行驶阻力相对偏差图16是B车的风洞法与滑行法所测结果的对比情况，如图8(a)所示，B车的风洞法与滑行法所测行驶阻力曲线趋势一致，随着速度的增大，风洞法与滑行法所测行驶阻力的差值有所增大，与A车的变化趋势相类似。如图16(b)所示，车辆B的等速法所测结果与风洞法的相对偏差在2.8%以内，平均相对偏差是1.96%。减速法所测结果与风洞法的相对偏差在4%以内，平均偏差是1.987%，总体上讲，与减速法相比，等速法所测结果更接近滑行法所测结果。图16(a)B车风洞法与滑行法所测行驶阻力结果对比《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明28图16(b)B车风洞法相对于滑行法的行驶阻力相对偏差4.3循环能量循环能量E指在整个测试循环中车辆所需要的能量，与车辆的行驶阻力、行驶距离有关。关E=Ei=Fidi当Fi＞0时，Ei=Fi×di;当Fi≤0时，Ei=0.Ei试验车辆从i-1时刻到i时刻的能量需求Ws;Fi试验车辆从i-1时刻到i时刻的牵引力N；试验车辆从i-1时刻到i时刻的行驶距离，m;依据GB18352.6——2016《轻型汽车污染物排放限值及测量方法》(中国第六阶段)中的规定，风洞法与滑行法之间的循环能量差在+/-5%以内，才能证明所使用设备或者设备组合的测量结果有效。循环能量差k的计算公式：,kcoastdown,k车辆在WLTC循环试验中风洞法与滑行法的循环能量差，百分比。Ek,WTM车辆k基于风洞法获得的，基于WLTC循环的道路循环能量，J;Ek,coastdown车辆k基于滑行法获得的，基于WLTC循环的道路循环能量，J。基于WLTC测试循环，分别对A车和B车的循环能量进行了计算，如图17、18所示，A车和B车的循环能量差均在5%以内，其中A车的等速法与滑行法的循环能量差是1.21%，A车减速法与滑行法的循环能量差是2.18%；B车的等速法与滑行法的循环能量差是0.57%，B车的减速法与滑行法的循环能量差是1.36%。证明了本次测试设备及这种设备组合所测出的测量结果的有效性。《道路车辆道路负载测定》(征求意见稿)编制说明29图17(a)A车分别基于风洞法和滑行法计算得到的循环能量图17(b)A车分别基于风洞法和滑行法计算得到的循环能量图18(a)B车分别基于风洞法和滑行法计算得到的循环能量30图18(b)B车分别基于风洞法和滑行法计算得到的循环能量结论与建议(1)不同车速下的CD*A值差异很小，而这种差异对行驶阻力的影响也是极小的，在本次试验中综合两辆车的结果，相对偏差在0.6%以内。所以从节省试验时间和成本的角度考虑，在汽车无随车速变化而改变的空气动力学套件的前提下，可选择只测量某一基准速度下的CD*A值。基于本次试验，建议选择的速度范围是60km/h~130km/h。(2)综合A、B两辆试验车辆的测试结果，基于风洞法所测得的行驶阻力曲线与基于滑行法所测得的行驶阻力曲线，二者趋势一致，数值上十分接近，风洞法相对于滑行法的测量偏差在4%以内(平均15N以内)。循环能量差在+/-5%以内。证明了风洞法的有效性。(3)在本次试验中，风洞法中的等速法与减速法相比，等速法的测试结果更接近于滑行法。至于这一结论是否普遍适用于其他车辆，还需进行更多的试验进行进一步验证。(4)等速法测滚动阻力，数据采集时一定要等车速、测力值进入稳定状态后再开始采集，否则会引起较大测量偏差，因为在稳定前，底盘测功机所测的行驶阻力值会有非常大的波动。(5)进行风洞法与滑行法的对比试验时，务必要确保车身