高 睿,張 偉
(陜西汽車控股集團有限公司,陜西 西安 710200)
目前貨運類型眾多,對應運輸工況復雜,客戶需求多樣化。為實現車輛與運輸場景的匹配,為用戶提供最優的運力工具,各整車廠家針對不同的工況、貨物、客戶群體開發出各具特點的卡車產品。由于國內卡車市場競爭激烈,行業競品同質化嚴重,在沒有一個全面的整車測評體系情況下,無論是消費者還是車企,都很難從幾個同配置的產品中做出最優選擇或提升改進。
國內的專家學者對于車輛性能的測評也做了大量研究,如郁淑聰等[1]采用主客觀結合的評價方法,提出針對智能座艙人機工效的測評模型;劉明周等[2]提出針對車輛操縱桿換擋力舒適度的測評方法;徐哲等[3]從懸架、制動系統出發提出了車輛駕乘舒適性的控制研究;王昊、唐繼堯等[4-5]提出對座椅舒適性的評價方法。現有針對車輛的評價方法多針對于某一性能,無法概括整車的競爭力水平。
當前重卡整車競爭力評價方法主要有兩種,一是從設計人員角度出發,主要關注車輛研發過程中的專業數據指標,通過臺架試驗或仿真模擬進行車輛的性能測試,過程需要有專業的操作儀器和技術人員,對于客戶或非技術人員來說要求嚴苛,難以操作;二是從主觀角度出發,對于產品競爭力的衡量完全基于個人經驗和主觀評價,缺少數據支撐,沒有規范的測量方法,測量偏差較大,影響后期對于產品競爭力評價的準確性和改進指標的提出。基于此,本文介紹一套基于客戶、實操性強、系統全面、主客觀結合的整車性能測評與數據整理的方法,以保證產品競爭力評價的準確全面。
本方法經過大量問卷調研及市場走訪,基于客戶實際使用需求明確了重型卡車安全、駕乘環境、內外飾、動力性、視野等方面的測評項目、加權參數、評價標準。適用于煤炭、日用工業用品、危險品運輸、重載市場下的牽引車整車性能測評,其他細分市場的重型卡車可根據車輛具體使用場景參考執行。
測評車輛技術狀態應確認為當前市場較新狀態,無較大的改裝,外觀無破損泥垢。
試驗時若用新輪胎,試驗前至少應經過500 km正常行駛的磨合;若用舊輪胎,試驗終了殘留花紋高度≥1.5 mm。
全車胎壓統一標準化,本文實測車輛為車貨總重49 t的6×4牽引車,12R22.5胎壓為9.3 bar。
如同時對 2≮ 輛車進行對標測評,開始前需進行一致性調校,包括主掛車剎車制動力調整、車輛主掛風阻性能調整(掛車篷布覆蓋)、空氣濾清檢查清理、輪胎異物清理、底盤檢查及故障排除。
測評場地周圍10 m范圍內無障礙物;試驗場地為干燥、平坦且清潔的水泥或瀝青路面,任意方向的坡度≤2%;風速≤5 m/s;背景噪聲控制在54 dB(A)以下;室外溫度在0~40 ℃范圍內。
測評儀器應符合國標要求,保證電量充足,測評前進行校準調校,包括噪聲計、數字照度計、測振儀、紅外線測距儀、紅外線測溫槍、胎壓監測儀。
本文參考沃爾沃卡車公司“834”性能開發體系,結合市場調研、線上問卷,確定了車輛用戶主要關注的可靠性、經濟性、駕駛環境、操控性、驅動性能、輕量化、感官質量、安全性在內的8個一級特性,下屬32個二級特性及133個三級特性,如圖1所示。在實際測評中可根據測評車輛的客戶群體對二級、三級特性酌情刪減。

圖1 特性分解參考
重卡駕駛室較高,需確保用戶的進出便利性。針對微凸地板駕駛室主副駕上車踏板應至少三級;Z向位置一級踏板上沿離地面距離≤450 mm,各級踏板間距應在300~400 mm;Y向位置每級向駕駛室內部縮進量≥20 mm。上車踏板面積應容許司機雙腳的前半掌同時踩踏,測量踏板內飾件最大長度和內側內飾件最深處到踏板最外沿距離,各級踏板長度(X向)尺寸≥330 mm,深度(Y向)尺寸≥150 mm。上車踏板上端面及側面都要有防滑設計,避免人員上車滑落。車門把手中間位置離地高度應 1≯ 664 mm,駕駛員三點式上車時過程中,雙手均可緊握拉手,拉手最下方距地面高度 ≤ 1790 mm,A柱旁上車拉手中心點與一級上車踏板中垂線X向距離≥350 mm,使司機三點式上車時,軀干保持豎直。
座椅與人體表面具有一定貼合度,材質保持一定硬度,使車輛行駛過程中駕駛室正常側傾時,軀干、腿部及臀部在不離開座椅的前提下被固定在座椅中;座椅的填充物在保持支撐性的前提下硬度應適中,其表面壓陷形狀應貼合人體;座椅面料應具耐磨性,易清洗,不易褶皺、變形,呈現一定溫度阻抗特性。
主駕駛座椅兩側應有座椅扶手,通常左側集成至門板,高度使駕駛員放置手肘時不需要彎腰(具體值需與方向盤高度配合),右側需座椅具備高度可調扶手,同時該扶手不應與擋桿及后方置物槽中的水杯、水壺等物干涉。座椅坐墊Y向尺寸應≥469 mm,完全承托人員腿部、臀部;坐墊X向尺寸(椅背下沿距坐墊最前沿)應介于413~ 491 mm,使人員乘坐時,坐墊前沿至膝蓋內彎的距離≤50 mm;座椅靠背最上沿應高出駕駛員頭頂。
擋桿位置符合人機設計,駕駛員可在上身不移動的情況下完成所有換擋動作,球頭設計符合手型。駕駛員正常駕駛姿勢時,上身呈直立狀態,控制器應布置于手臂觸及范圍內,且位置醒目易觀察。
臥鋪有效長度應≥1930 mmm,寬度應≥800 mm,滿足人體仰臥及翻身所需空間。臥鋪墊應具備一定壓陷硬度及良好的回彈性,平躺時臥鋪表面壓陷形狀貼合背部曲線,即不使腰部懸空,也不產生蜷曲感。臥鋪區域應有照明及充電裝置,周圍應有控制照明、鎖車的按鍵。下臥鋪上沿距中間地板的高度應 456≯ mm,坐于下臥鋪時雙腳可以正常接觸地面。
駕駛室應有充足的大件物品(尿素桶、潔具、炊具、棉被等)儲存能力,包括高架箱儲物盒、臥鋪下儲物、側工具箱(可承受重量≥32 kg,體積≥30 L)。主駕駛座周圍車門、中控臺朝向司機側、擋桿周圍應布置置物空間,其深度、尺寸應滿足放置證件票據、固定水杯水平、儲存隨車工具等需求。
駕駛室內部空間最大的垂直高度應≥2000 mm,最大寬度應≥2150 mm,滿足駕駛人員的日常活動空間。中間地板儀表臺底緣距臥鋪底部的距離應≥650 mm,能保證兩人可在地板上錯身活動。
車輛駕駛室振動幅值分別記錄怠速時駕駛座坐墊、腳墊、臥鋪、儀表臺三向振動加速度,車外前保險杠X向、車門外側Y向振動加速度,振動加速度應該小于0.48 m/s2,避免車上人員感覺不適,小于0.315 m/s2最佳。
測量車內噪音時,應關閉車內空調、車門、車窗,對待測量位置進行重復測量,直至連續三次測量數據的變化范圍在2 dB之內為止,最終結果為三次有效測量的算術平均值。在怠速、平原車速60 km/h和80 km/h、80%油門開度加速四種工況下,各測主駕耳旁噪音、臥鋪噪音兩個部位的噪音值。駕駛位噪聲應小于82 dB(A),臥鋪位置噪聲應小于86 dB(A)。
整體車身應比例協調,曲面造型流暢,漆面平滑,細節精致。駕駛室內墻面、天花板內襯材質應具耐磨性、易清洗,不易褶皺,呈現一定溫度阻抗特性。駕駛室內部表面應無裸露的尖銳物(螺絲、板料邊角等),無暴露的電器零件,內飾覆蓋件無明顯色差。體現產品信息的各電器開關標識醒目、清晰、易辨別,信息傳遞明了易懂。
車輛操縱穩定性主要測量方向盤轉向力反饋,怠速時原地轉向力矩應≤50 N·m,其力矩隨方向盤角度、車速線性增益較好,全段力反饋穩定為主流產品水平,阻尼隨方向盤角度、車速出現負增益為較差。
車輛輔助制動能力主要體現為發動機制動和其他輔助制動(如緩速器),實際駕駛操作中主觀感受制動效果及響應時間能否滿足安全駕駛需要。
車輛視野包含燈光及駕駛員視野。其中照明燈光各分部功能布局包括但不限于近光、遠光、霧燈、日行燈、轉向燈功能。遠光燈在夜晚環境能照亮不少于100 m處,高2 m的物體,亮度 1≮ 200流明;近光燈投射區域應左側較低,右側較高,且中間聚光,兩邊均勻,車頭無暗區,亮度 1≮ 000流明,且在駕駛室內可通過按鈕或旋鈕對大燈進行照射角度的調節。
經濟性測評中需選擇常用工況,實測計算百公里油/氣耗;以長途標載運輸牽引車為例,該市場車型工況多為80%以上的平原高速,15%的國道,平均車速在75 km/h左右。基于以上客戶實際使用信息,建議選取測評的公路距離不短于500 km,盡量包含高速和國道,平原和丘陵等路段。
天然氣車型可直接通過加氣法測量,或通過企業自帶的天行健、濰柴智多星等軟件輔助;柴油車型因存在加油誤差,建議通過天行健、濰柴智多星等軟件輔助計量,或通過油箱稱重,消除加油誤差(車輛出發前將油箱稱重,待車輛返回后將油箱再次稱重:(出發重量-返回重量)/0.838+中間加油升數=實際消耗升數)。如無跟車記錄儀器,且不能拆油箱,可通過延長測試里程、在加油時盡可能加滿以減小誤差,即出發、返回時在同一溫度下加油,初次跳槍后,緩慢持續加油,并間斷地拍打油箱,消除氣泡,直至油液漲至加注口同一高度。
動力性測評中需根據不同工況采用不同的測評方法。
緩加速動力性評測方法:選擇一段平直無車或車輛較少路面,車輛初始轉速1400 r/min、30%~50%油門開度、車速40 km/h,秒表開始計時,當車速到達60 km/h時,停止計時,記錄所用時間和擋位變化。
急加速動力性評測方法:選擇一段平直無車或車輛較少路面,車輛初始轉速1400 r/min、50%~80%油門開度、車速60 km/h,秒表開始計時,當車速到達80 km/h時,停止計時,記錄所用時間和擋位變化。
陡坡行駛動力性評測方法:選擇一段較長上坡路面,比如高速公路路樁1215—1245(30 km上坡),50%~80%油門開度或100%油門開度,具體開度視坡度而定,到達路樁1215時秒表開始計時,記錄初始和每3 km記錄對應海拔高度、行駛時間、車速、轉速、擋位和油耗,到達路樁1245時停止計時。對于路上遇到堵車或者事故時,應在備注里面注明緩行距離或者堵車等。
測評時根據客戶關注點篩選的車輛特性編排記錄表格,測量依據由靜到動、由外至內的順序進行,避免遺漏參評項目。因產品更新迭代快速,測評車輛的選取應盡可能保證其為市場最新車型,避免得到的數據滯后無參考意義,測評之前做好車輛狀態的檢查,排除故障后才可進行測量。
為直觀確認待評車型市場競爭力水平,需根據已得到的測評數據進行整體分數評估。為了使評分貼合該市場客戶的真實需求,對于8項一級特性的賦權需要根據駕駛人員實際用車的關注點確定。為了保證數據客觀有效,有選擇性地針對長途標載市場客戶進行了大量問卷調研,經統計問卷中關鍵詞詞頻確認客戶對于一級特性的關注重要程度,賦權參考表1。

表1 客戶關注點賦權(案例參考)
整車總分設定為500分,根據各關注點權重分別賦予一級特性不同分數,如表2所示。再依次向下對二級、三級特性進行賦分。

表2 各一級特性賦分
專業測評人員根據實車實測數據進行客觀打分,每項目評分10分滿分制,打分原則如表3所示。

表3 評分標準

表3 (續)
根據各部分評分,加總得到一級特性評分及總分。圖2以行業前三家重卡企業主銷產品測評結果為例,展示評價后產品在各方面的競爭力水平。

圖2 市場三家主銷產品各特性競爭力水平
本方法采用主客觀結合的方式對整車進行測評,客觀測評項目由于是人為通過儀器進行測量會出現誤差,建議每組數據由兩到三人以上進行測量,或一人進行兩到三次測量,取數據的平均 數進行記錄,如每組數據差異較大,應去除該組數據并再次測量;主觀測評項目需要測評人員具有較多的車輛知識儲備和車輛接觸經驗,對于行業主銷產品都有一定的認知,其得出的主觀評價才具有參考價值,另外對于臥鋪座椅舒適度、車身造型等方面的主觀測評每人感官不同,建議測評時選擇不同體量的測評人員依次進行測評,在數據記錄后面標注測評人員的體型特征。