消费者在选购车型或者使用过程中,面对油耗、续航里程等性能问题时,对比车辆说明书或者制造厂、经销商给出的数值,往往差距较大,引起一些迷茫、不解。其实,这里就涉及了一个“测试工况”问题。
车辆制造厂家对消费者给出的一些性能参数,是在法规规定的、特定的车辆运行状态下进行测试得出的。这个“特定的车辆运行状态”称之为:“测试工况”。测试工况要素包括:最高车速、加速、减速、停车、怠速、环境温度、空调、暖风等。测试工况综合反映车辆所在特定的国家、区域的道路、交通法规、交通量、车辆运行状态、驾驶习惯等,是车辆实际行驶工况的典型状态。测试工况不等同于实际行驶工况。
同类型各种车型在测试工况下的性能参数,可用于对比分析。同一种车型,在测试工况下的性能参数与实际行驶工况下的对应参数不尽相同,就是“情理之中”了。
1. NEDC测试工况
NEDC工况(New European Driving Cycle):新欧洲标准行驶循环测试。其中,NEDC工况主要参考欧洲的汽车市场环境,包括当地的交通状况、驾驶习惯、汽车的使用环境等条件,从而制定的最接近当地汽车使用情况的循环工况,作为车辆能耗/排放测试方法和限值标准的基础。
目前市场上厂家给出的大多数车型的性能参数,都是在一种所谓的NEDC测试工况下进行测试得出的。
一个完整NEDC测试循环共计1180秒,由四个市区工况小循环(1部)和一个郊区工况(2部)组成。市区工况循环测试的时候最高车速为50km/h,平均车速为18.77km/h,每个循环时间195秒,行驶1.013 km,最大加速度1.042 m/s²,平均加速度0.599 m/s²;郊区工况占用380秒,测试时最高车速为120km/h,平均车速为62.6km/h,有效行驶时间400秒,共行驶6.955km路程;最大加速度0.833 m/s²,平均加速度0.354 m/s²。
NEDC 循环工况的特点是测试时间短、里程小、速度低、变速少,基本没有考虑环境温度、市区交通堵塞时车辆不断启停等情况对能耗的影响。
2. WLTC测试工况
WLTC测试工况全称为:World Light Vehicle Test Cycle,即世界轻型车辆测试程序,2015年正式推出,由美国、欧洲以及日本等国共同制定,成为欧洲最新的测试工况标准。中国是签约国之一,并将其作为国VI排放测试的依据。
WLTC工况测试主要以低速、中速、高速超高速组成,整个循环周期时间为1800s,总里程为23.25km,并且含怠速,平均时速为46.5km/h,最重要的是加入了实际道路测试工况。特点为:几乎没有“稳态”工况,加减速频繁,行驶工况多样复杂,同时怠速比例也较低,因此相较于NEDC工况,WLTC标准测试时间、总里程长,平均测试时速高,是更接近国内真实路况的一种测试标准。
WLTC循环标准首先按照车辆功率和质量的比值分为三个等级,分别为≤22、22~34和≥34。
在每一个级别的驾驶测试中,WLTC测试循环分为低速、中速、高速与超高速四部分,模拟了城市、环路、乡村和高速路段4种不同工况。低速、中速、高速与超高速四部分的持续时间分别为589秒、433秒、455秒和323秒,最高速度达到了131km/h。加速、减速、匀速、怠速的占比约为30%、27%、28%、12%。加减速次数达到了50余次。
测试过程中还增加了真实路况驾驶排放:RDE(Real Driving Emissions)循环作为WLTC的补充,这个循环是在实际道路上车辆行驶90-120分钟,包括市区、市郊、高速三种工况,最高车速达到145km/h。RDE测试覆盖90%的路况,像温度、海拔、负载、坡度、风向等诸多环境因素都有详细规定。同时测试行程中也应包含34%城市、33%乡村和33%高速公路驾驶循环。
3. CATC测试工况
2015年1月,工信部下达了中国汽车测试循环CATC(China Automotive Testing Cycle)的研究任务。项目组在国内41个代表城市,建立了5500辆车(包括轻型车、重型车和新能源车)组成的采集车队,收集了约4400万公里的车辆运动特征、动力特征和环境特征数据。车队采集数据的道路覆盖了市区、郊区、主干道、快速路、高速路等,时间也覆盖了一年四季、工作日、节假日、高峰时段和平峰时段,以做到采集的数据最大程度贴近真实驾驶状况,为制定CATC标准建立起可靠的数据基础。
国家市场监督管理总局(国家标准化管理委员会)2019年第13号国家标准公告,批准发布《中国汽车行驶工况 第1部分:轻型汽车》(GB/T 38146.1-2019)、《中国汽车行驶工况第2部分:重型商用车辆》(GB/T 38146.2-2019) 。CATC为不同类型的车辆设计了8种工况测试循环,囊括了各种轻型汽车和重型商用车辆的测试工况。 乘用车测试工况称为CLTC-P (China light-duty vehicle test cycle-passenger car),CLTC-P 工况共包低速、中速和高速3 个速度区间,工况时长1800 秒,其中低速区间时间比例为37.4%,中速区间时间比例为38.5%,高速区间时间比例为24.1%,平均车速为29.0km/h,最大车速为114.0km/h,怠速比例为22.1%。
轻型商用车测试称为:CLTC-C(China light-duty vehicle test cycle-commercial car)工况,包括低速、中速和高速3 个速度区间,工况时长共计1800 秒,其中低速区间时间比例为40.8%,中速区间时间比例为34.2%,高速区间时间比例为25.0%,平均车速为32.9km/h,最大车速为92.0km/h,怠速比例为20.3%。
在2025年之前,轻型汽车中的汽柴油车、混合动力汽车、替代燃料汽车采用全球统一轻型车辆测试循环测试标准(WLTC)工况,重型商用车、纯电动汽车、燃料电池汽车采用“中国工况”,2025年之后,将推动所有的车型都采用“中国工况”。
(作者:河北交通职业技术学院教授 刘志忠)