CATC (China Automotive Test Cycle)中國(guó)汽車(chē)行駛測(cè)試循環(huán)工況發(fā)布了,但是即將全面鋪開(kāi)的國(guó)六用的卻還是WLTC這套全球輕型車(chē)統(tǒng)一測(cè)試循環(huán)。那么新的中國(guó)工況和之前我們用的NEDC有什么區(qū)別,新的測(cè)試工況又會(huì)帶來(lái)什么變化,什么時(shí)候正式實(shí)施,又有什么必要拋棄同樣較新的WLTC,花那么大的精力去建立自己的CATC工況 ?
CATC指的是一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)GB/T 38146 《中國(guó)汽車(chē)行駛工況》,它分為兩個(gè)部分,《中國(guó)汽車(chē)行駛工況第1部分:輕型汽車(chē)》(GB/T38146.1-2019)和《中國(guó)汽車(chē)行駛工況第2部分:重型商用車(chē)輛》(GB/T38146.2-2019)。簡(jiǎn)寫(xiě)分別為CLTC和CHTC(L和H分別是Light和Heavy),對(duì)應(yīng)WLTC和C-WTVC。我們普通消費(fèi)者只需要關(guān)注CLTC即可。
更確切的說(shuō)是CLTC-P((China light-duty vehicle test cycle-passenger,乘用車(chē))
我們常說(shuō)的這種行駛循環(huán)工況其實(shí)是一張速度表或者一張速度曲線(xiàn)圖,每一秒給一個(gè)規(guī)定的車(chē)速,測(cè)試油耗、排放的時(shí)候車(chē)輛按照這張表上規(guī)定的速度行駛。
但是,在實(shí)際測(cè)試過(guò)程中,由于測(cè)試者是人,車(chē)輛的性能也各不相同,車(chē)速不可能完全貼合表中的要求,因此標(biāo)準(zhǔn)中也規(guī)定了允許的容差,如下圖,黑色線(xiàn)為規(guī)定車(chē)速,紅色線(xiàn)表示車(chē)速在此范圍內(nèi)波動(dòng)都是允許的,而虛線(xiàn)則表示到達(dá)需求值的時(shí)間也可以有一定的前后波動(dòng),因此,在實(shí)際測(cè)試中,測(cè)試者只需要保持車(chē)速位于兩根虛線(xiàn)的中間即可。
實(shí)際測(cè)試時(shí),車(chē)輛側(cè)前方會(huì)放置一塊屏幕,上邊顯示的就是這樣的圖線(xiàn),有表示當(dāng)前車(chē)速的亮點(diǎn),測(cè)試者就像打游戲一樣,全程控制車(chē)輛的車(chē)速保持在兩條邊界線(xiàn)之內(nèi)即可。
我們測(cè)試車(chē)輛的排放、油耗等采用統(tǒng)一的工況追求的是公平,所有車(chē)型用同一張?jiān)嚲?。即使放到?gòu)車(chē)環(huán)節(jié)來(lái)看,都說(shuō)工信部油耗不準(zhǔn),電動(dòng)車(chē)工況續(xù)航里程虛標(biāo),但作為購(gòu)車(chē)的重要準(zhǔn)繩,我們?nèi)匀辉诓尚胚@些數(shù)據(jù),即使與實(shí)際存在偏差,放在橫向車(chē)與車(chē)之間對(duì)比的環(huán)境下,仍是好用的。
工況一變,意味著原有的評(píng)價(jià)結(jié)論就不再適用于新的評(píng)價(jià)體系,并且,車(chē)企需要重新針對(duì)新的工況進(jìn)行優(yōu)化。這一點(diǎn)對(duì)于國(guó)六排放、油耗限值等限制性標(biāo)準(zhǔn)并沒(méi)有什么影響,畢竟這類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)只有兩種狀態(tài),過(guò)與不過(guò),沒(méi)有相互之間的比較。影響大的是購(gòu)車(chē)環(huán)節(jié),新舊兩款車(chē)同時(shí)銷(xiāo)售,采用新工況測(cè)得的油耗卻不能與采用老工況的車(chē)輛做對(duì)比。
可工況不變,現(xiàn)有的NEDC、WLTC工況均不符合中國(guó)國(guó)情,其測(cè)出來(lái)的值自然也不能夠反應(yīng)真實(shí)道路行駛情況下的排放、油耗情況,而國(guó)家制定相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)卻是為了實(shí)實(shí)在在減少汽車(chē)排放。測(cè)試結(jié)果無(wú)法真實(shí)反應(yīng)實(shí)際情況。
而且測(cè)試就是考試,考試便有應(yīng)試技巧,而工況就像試卷,試卷老不換,重點(diǎn)早就被標(biāo)的清清楚楚,怎么得一個(gè)看上去漂亮的好成績(jī),車(chē)企門(mén)兒清。最蠢又壞的方法就是大眾當(dāng)年的“柴油門(mén)”,裝一個(gè)作弊程序,監(jiān)測(cè)車(chē)輛是否處于排放測(cè)試,進(jìn)而決定是否啟用減排措施(削動(dòng)力、排氣額外處理等),這些措施往往會(huì)導(dǎo)致車(chē)輛的駕駛性能變?nèi)跻虼酥粫?huì)在監(jiān)測(cè)到排放測(cè)試時(shí)啟用。
不那么蠢的方法是調(diào)整動(dòng)力系統(tǒng)的標(biāo)定,我們知道,內(nèi)燃機(jī)和電動(dòng)機(jī)都有著高效區(qū)間的說(shuō)法,有些動(dòng)力系統(tǒng)注重高轉(zhuǎn),而有些則更看重低速。對(duì)于特定的一款車(chē)型,在進(jìn)行排放測(cè)試時(shí),其動(dòng)力需求都是確定的,因此,車(chē)企便可以進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)校(或者三缸),使其應(yīng)試表現(xiàn)更為出色,而實(shí)際駕駛時(shí)由于工況差異較大,此消彼長(zhǎng),成績(jī)就不那么好看。
這種應(yīng)試手段在汽車(chē)碰撞領(lǐng)域更加顯著,比如當(dāng)年IIHS“突發(fā)奇想”改測(cè)副駕駛側(cè)25%小重疊碰撞時(shí)日系集體翻車(chē)。
因此,適當(dāng)?shù)膶?duì)測(cè)試工況更新?lián)Q代,以及讓測(cè)試工況更加真實(shí)而豐富地反映實(shí)際道路駕駛環(huán)境,減少為測(cè)試而測(cè)試的應(yīng)試心理,就顯得十分重要,CLTC取代WLTC存在必要性。
另外,標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展與車(chē)企技術(shù)能力、工藝水平,新材料的開(kāi)發(fā)進(jìn)程,以及用戶(hù)的需求這三點(diǎn)是相輔相成,螺旋發(fā)展的。
還是舉個(gè)安全方面的例子比較直觀。一部分車(chē)企為了突出賣(mài)點(diǎn),吸引更多客戶(hù),在國(guó)家強(qiáng)制的碰撞安全標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上積極開(kāi)發(fā)新的技術(shù),額外進(jìn)行C-NACP的實(shí)驗(yàn),獲得的星級(jí)評(píng)價(jià),購(gòu)車(chē)者就會(huì)優(yōu)先選擇五星評(píng)價(jià)的車(chē)型,而更多的車(chē)企為了不在競(jìng)爭(zhēng)中落伍,也必須大力提升安全,從而提高了整個(gè)行業(yè)的水準(zhǔn)。而行業(yè)水準(zhǔn)提高之后,國(guó)家相關(guān)強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)也會(huì)提高,比如GB 11551-2003《乘用車(chē)正面碰撞的乘員保護(hù)》便在2014年發(fā)布了新版,增加和修改了假人多個(gè)身體部位的傷害指標(biāo),增加了臺(tái)車(chē)試驗(yàn)程序等。
而越來(lái)越多的車(chē)型獲得五星之后,便出現(xiàn)了“你考100分是因?yàn)槟隳芸?00分,而我考100分只是因?yàn)樵嚲碇挥?00分”,為了進(jìn)一步篩選,采用更多測(cè)試項(xiàng)目,更嚴(yán)格評(píng)價(jià)指標(biāo)的C-IASI出現(xiàn)了,于是客戶(hù)的需求也進(jìn)一步提高,再度循環(huán)。
在安全方面,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和C-IASI的測(cè)試規(guī)程都是標(biāo)準(zhǔn)的代表,一個(gè)是底線(xiàn),另一個(gè)則代表了推進(jìn)力。就像國(guó)六一出,許多車(chē)企不得不調(diào)低發(fā)動(dòng)機(jī)功率,或者采用大排量超低功率來(lái)應(yīng)對(duì),并且積極開(kāi)發(fā)新款發(fā)動(dòng)機(jī)或者轉(zhuǎn)投48V,混動(dòng)。反倒是三缸機(jī)似乎又跌入了一個(gè)低谷。
明確了工況真實(shí)反應(yīng)中國(guó)路況條件的重要性,那么中國(guó)工況的建立又該怎么做?根據(jù)報(bào)道,中國(guó)工況項(xiàng)目組歷時(shí)3年時(shí)間,在全國(guó)41個(gè)代表性城市建立了約5500輛車(chē)的采集車(chē)隊(duì)(輕型車(chē)、重型車(chē)和新能源汽車(chē)),收集了約5,500萬(wàn)公里的車(chē)輛行駛數(shù)據(jù),覆蓋乘用車(chē)、輕型商用車(chē)、重型商用車(chē)的整車(chē)測(cè)試工況曲線(xiàn)8條及發(fā)動(dòng)機(jī)工況曲線(xiàn),采集的道路覆蓋了市區(qū)、郊區(qū)、主干路、快速路和高速路等,時(shí)間也覆蓋了四季、工作日、節(jié)假日、高峰時(shí)段和平峰時(shí)段,以做到數(shù)據(jù)采集最大程度接近實(shí)際駕駛情況。
而我們最為關(guān)心的CLTC-P,CATC中乘用車(chē)部分,是基于41座城市、3832輛車(chē),累積3278萬(wàn)公里、20億條GIS交通低頻動(dòng)態(tài)大數(shù)據(jù)(道路每五分鐘的平均速度)定義的標(biāo)準(zhǔn)工況。作為對(duì)比,WLTC的制定用了394輛車(chē)、64.5萬(wàn)公里。41座城市是考慮了地區(qū)地理、氣候特點(diǎn)、人口、汽車(chē)保有量等多指標(biāo)選取的典型城市,車(chē)輛在這些城市自由行駛不低于3個(gè)月時(shí)間。
采集的信息包括車(chē)輛位置信息、動(dòng)力驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)信息、電池信息、排放及環(huán)境信息。根據(jù)怠速、運(yùn)動(dòng)分為小的片段,再以最大車(chē)速進(jìn)一步區(qū)分低、中、高速。同時(shí)還需要獲取對(duì)應(yīng)城市的低頻動(dòng)態(tài)交通量大數(shù)據(jù),建立速度流量模型以得到各速度區(qū)間不同城市的權(quán)重。
根據(jù)權(quán)重確定不同速度區(qū)間的時(shí)長(zhǎng),進(jìn)一步確定怠速與運(yùn)動(dòng)片段的數(shù)量與時(shí)長(zhǎng)。以此為根據(jù)篩選運(yùn)動(dòng)片段,按照笛卡爾積進(jìn)行自由組合,利用平均速度、相對(duì)正加速度、加速減速勻速比例等參數(shù)進(jìn)行篩選,最終進(jìn)行卡方檢驗(yàn),取卡方值最小的組合作為工況曲線(xiàn)。
可以看表,由于中國(guó)道路擁堵情況較為嚴(yán)重,道路行駛平均車(chē)速較低,調(diào)查結(jié)果顯示,我國(guó)乘用車(chē)的怠速比例平均值基本在20%-30%之間,平均速度約為26.5km/h,車(chē)輛主要運(yùn)行在中、低速區(qū)間,大于80 km/h的比例非常低。
CLTC-P的平均工況車(chē)速是三者中最低的,怠速時(shí)間也較WLTP更長(zhǎng)。和WLTP一樣,相當(dāng)重視實(shí)際駕駛中速度波動(dòng)的情況,其中,勻速巡航的時(shí)間是三種工況中最短的。另外,基于中國(guó)高速限速120km/h的現(xiàn)狀,CLTC-P取消了超高速段,最高車(chē)速為114km/h。相對(duì)于WLTC,CLTC-P更加符合中國(guó)的實(shí)際路況。
數(shù)據(jù)顯示,NEDC、WLTC和CLTC三種工況分別進(jìn)行臺(tái)架試驗(yàn),并與用戶(hù)實(shí)際油耗進(jìn)行對(duì)比,結(jié)果顯示W(wǎng)LTC油耗與NEDC油耗接近,CLTC工況下油耗則最接近實(shí)際油耗,這一數(shù)值較公告油耗平均高了14%。另外,渦輪增壓車(chē)型的CLTC油耗與公告結(jié)果差距平均約為22%。
而針對(duì)純電動(dòng)汽車(chē),CATC將刪除等速法,增加高低溫(高溫30±2℃,低溫-7±3℃)下開(kāi)啟空調(diào)的實(shí)驗(yàn),更客觀真實(shí)的評(píng)價(jià)電動(dòng)汽車(chē)的能耗。并且也將改進(jìn)插電式混合動(dòng)力車(chē)型的能耗與續(xù)航里程計(jì)算方式。
既然已經(jīng)花了那么大的力氣去開(kāi)發(fā)了這一套中國(guó)工況,那么就得用起來(lái),目前公布的應(yīng)用時(shí)間表如圖,在2025年前由新能源車(chē)型為首,逐步切換至CATC,到2025之后,全面導(dǎo)入CATC。屆時(shí)我們也能夠獲得更加真實(shí)可信的車(chē)輛油耗、續(xù)航信息。
參考資料:
【1】蓋世汽車(chē). “中國(guó)工況”導(dǎo)入時(shí)間表出爐:分撥實(shí)施,2025年全面切換【EB/OL】
【2】GB 18352.6-2016. 輕型汽車(chē)污染物排放限值及測(cè)量方法(中國(guó)第六階段)【S】
【3】GB∕T 38146.1-2019. 中國(guó)汽車(chē)行駛工況第1部分:輕型汽車(chē)【S】
【4】龔利全. 整車(chē)經(jīng)濟(jì)性開(kāi)發(fā)典型工況應(yīng)用研究【J】. 時(shí)代汽車(chē),2019.4
【5】郭千里,趙冬昶,陳平等. WLTC與NEDC比較及對(duì)汽車(chē)油耗的影響淺析【J】. 汽車(chē)工程學(xué)報(bào),2017.5
本文作者為踢車(chē)幫 Route 64
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