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比亚迪真的那么耐撞

6年15万公里质保的自信从何来 看比亚迪如何做耐久性测试

易车原创最近备受关注的全新比亚迪HC车型,已经进入到了量产前的密集测试验证阶段。近日,我们也走进比亚迪工厂,对新车正在进行的耐久性测试一探究竟。

此前,比亚迪曝光了一组HC车型的新车谍照,新车是一款中大型轿跑车,采用溜背轿跑造型设计,外形设计灵感源自2019年上海车展发布的e-SEED GT概念车。

据悉,HC车型依然保持与比亚迪旗下新能源车一样的6年或15万公里整车质保,但HC车型是比亚迪旗下首款基于60万公里整车寿命目标的车型,该寿命目标是过往车型的2倍。

比亚迪支持这一质保政策的背后都有着怎样的技术储备,信心从何而来呢?带着疑问,我们走进了整车实验室,来看看比亚迪是怎样做耐久性测试的。(由于保密原因,本次参观禁止拍照,本文图片由官方提供。)

众人皆知,汽车在行驶时,车体实际上要承受来自各个方向的力,整个车体在外力的作用下会不断发生扭转和形变。汽车的零部件一旦出现疲劳损坏,轻则导致震颤、异响增多,重则导致零部件功能失效。

如果是悬架、转向等关键零部件出现断裂,还有可能威胁行驶安全。因此,汽车厂家在开发整车的时候,会把结构耐久性的开发和检验摆在非常重要的位置。

关于整车结构耐久性如何做检测?

在比亚迪,每一款车型的结构耐久性都要通过“CAE仿真分析技术”、“室内台架试验”、“实车道路试验”三大类手段进行相辅相成地开发和检验,并且根据每款车不同的定位、使用场景等个性化需求进行定制化设置。

用什么“工具”检测?

在比亚迪汽车及零部件检测中心,分布坐落着转向系统实验室、悬架系统耐久试验平台、整车四立柱试验台和环境仓、MAST多轴模拟振动试验台、24通道道路模拟试验台等等一系列试验台架。

简单了解完方法和工具,我们先来从大部分厂商品牌都配备的整车四立柱试验台开始聊聊。

走进零下29℃的整车四立柱试验台和环境仓

整车四立柱试验台能后单独给每个车轮产生不同频率和幅度的垂直振动,那么这种方法就可以模拟道路测试,并用以排查车辆零部件产生的异响。

那么比亚迪是怎么进一步升级其设备的呢?那就是将试验台置身于环境仓里。这个环境仓可模拟温度-40℃到80℃,湿度范围为30%-95%,以模拟车辆在极寒/高温环境下进行道路模拟试验。

在极寒环境下,车辆的零部件可能会因为热胀冷缩而发生形变,从而在行驶中发出异响,那么经验丰富的工程师就可以带着诊断听筒来判断出具体的零部件,再针对零件部的设计作出改进。

24小时不间断的24通道道路模拟实验

要完成60万公里整车寿命的开发目标,当然需要一个重磅的“工具”,它就是24通道道路模拟系统台架。它是24小时不间断工作的,据悉,工程师都是“两班倒”(11+1小时)对其测试过程一直监视。

HC车型采用的“24通道道路模拟试验台”是全球领先的整车结构耐久试验台,只有少量高档车品牌才有配备。它可以根据“路谱”来模拟各种极端复杂路况,对实车进行颠簸考验,甚至比“实车道路测试”效率更高、强度更大、数据更精准。

在测试场和实际道路上采集到的路谱数据经过组合和排序,然后输入到这套系统,形成特定的测试循环,从而在实验车的车轮上复现实际路试时悬架系统受到的各种载荷。

为什么是24通道呢?

此外,大部分品牌还在使用的4立柱试验台,4根立柱只能在上下2个方向上运动,最高还原度仅为70%。

什么是路谱?

那么问题来了,给这个24通道道路模拟系统台架输入指令的“路谱”从何来?实际上,车辆在强化测试路面循环行驶时,其车身上还要布置传感器收集关键点的位移和载荷数据,以此形成用于CAE仿真分析和室内台架试验的“路谱”。

HC车型已测试里程等效用户实际行驶100万公里

这辆贴满传感器的HC试验车,一旦上了这个试验台,就要接受45个日日夜夜的持续颠簸考验,相当于HC车型在强化路面上行驶过3600个大循环,每个循环等效用户实际行驶300公里,3600个大循环即等效用户实际行驶超过100万公里,是大部分同类车型测试体量的3倍多。

实车道路测试

当然,室内的台架试验与实车道路测试都是必不可少的。当系统和零部件组成第一台HC试验车开始,“实车道路试验”就在比亚迪的道路试验场内不断升级迭代,在强化测试路面循环行驶的同时,形成用于CAE仿真分析和室内台架试验的“路谱”。

什么是强化路面?

据介绍,针对HC车型定制的“强化路面”,由高速环路、直线加速/减速路、搓板路、石块路、鱼鳞坑路、扭曲路、小长坡路、转向颠簸路等组成,试验车按预先设定的速度和组合反复驶过这些路面,用几个月的时间就能模拟出用户行驶几年甚至十几年的效果。

可靠供应商也要接受考验

HC车型的转向系统及相关零件要在比亚迪转向系统实验室接受结构耐久试验,为达成整车60万公里的设计寿命,开发团队将目标分解到每一个分系统和零部件中。

尤其对转向系统等事关安全的分系统,更设定了远高于整车寿命的耐久性能标准,即便HC车型的转向器来自国际知名供应商采埃孚,比亚迪同样会进行一系列的耐久性测试,以确保供应商的产品在耐久性上能够达到相应车型要求的指标。

小倨点评:短暂的参观后,留给我深刻印象的是身处环境仓内的四立柱试验台,高寒高温的环境除了考验车辆,也在考验着工程师的体能。

另外,“24通道试验台”同样给我留下深刻印象。除了能高度还原真实路况的颠簸,还是24小时不停工作,以高标准高强度来检验车型质量,对提升新车的品质有更好的作用。

至于这些耐久性测试对新车的品质会带来多显著的提升呢?我们同样期待这HC车型正式量产后而进行的新车试驾。更多关于比亚迪的信息,敬请继续关注易车号:小倨试车。

耐久+安全,比亚迪已经不是粗制滥造的代名词了

说起比亚迪,很多人第一时间会想到4.9s破百的DM混动技术、刀片电池,可以打手机游戏的DiLink大屏等等。

确实,比亚迪一直以“理工男”的形象示人,但或许是因为有着逆向开发丰田花冠的黑历史,大家很难把“品质”二字与比亚迪关联在一起。

而随着比亚迪唐、汉、秦等车型的热卖,相信不止我一个人心中有这样的困惑:

“究竟现在的比亚迪还是之前那个只会粗制滥造的比亚迪吗?”

带着这个困惑,今天我参观了比亚迪研发中心,因为现场不能拍摄,因此我以列点的方式和大家分享一下自己的感受吧。

1)研发中心可以说是零部件的“刑场”,首先,零部件在装车之前会先进行耐久度测试,即便是一块底盘橡胶件,在确定采用之前都会在测试机器上“受虐”数十天,以模拟数十万公里的行驶里程。当然为了真实地还原零部件使用场景,比亚迪会先进行真实道路采样+分析,再制作成测试的运行脚本。

这怎么理解呢,我举个小例子吧,例如比亚迪要测试一款发动机悬置(机脚胶)的耐久性,那它会给一款车的悬置装上传感器,以测量在不同工况下(例如急加/减速、不同路面)悬置在x、y、z轴的位移量,测出来的数据经过分析处理后就会制作成脚本,让测试机器运行,这样测试过程就更加接近真实用车环境了。

通过测试后的零部件才会被装配到车上,否则会修改方案,重新进行测试,直到通过为止。

2)场内有3台机器对整车结构耐久度做测试,分别是6立柱试验台(主要面对3车轴的商用车),4立柱试验台以及最严格的“24通道道路模拟试验”。

所谓整车结构耐久度测试,简单来说就是把整车放在一个有液压控制的台架上做持续颠簸,以提前暴露车辆的结构性设计缺陷。所有比亚迪车型,无论是乘用车还是商用车(包括巴士、泥头车等等)都要在台架上做过检测才会推出市场。

而最严格的“24通道道路模拟试验”会把车辆放在台架上持续颠簸45个日夜,3轮做下来就模拟了车辆在路面行驶超过100万公里,这个测试强度是其他品牌同类车型的3倍。


(24通道道路模拟试验台)

按照行业标准,15万公里的整车寿命就能覆盖90%的用户需求,市场上大部分高档车的设计寿命是30万公里,但比亚迪的要求更高,例如汉整车设计寿命目标设定为60万公里,比市面上的大部分同级别车型都要多一倍。

3)除了在场内完成耐久度测试之外,工程师还会把车开到全国各地进行道路实测,例如从海南开到吐鲁番、内蒙古牙克石市等地,以覆盖极热、极寒这些极端环境,这里有一点和其他品牌不同的地方,那就是比亚迪会采用自驾的方式边开边测,顺便测试车辆对沿路不同品牌充电桩的支持情况,再回去做系统性的充电速度优化。这也是为什么在使用同一充电桩的情况下,比亚迪车型的充电功率会更高的原因。

除了耐久度之外,安全也是品质的一部分,究竟比亚迪是如何打造一款安全的车呢?

1)首先在车型立项之初,比亚迪就把安全列为研发的首位,例如汉的安全性能就被设为“L”级别。

关于汽车性能竞争策略(LACU,本文指安全部分)分级:

L:Leading 行业领导地位

A:Among 行业领先地位

C:Competitive 行业内具备竞争力

U:Uncompetitive 行业内不具备竞争力

而在开发过程中,工程师通过数学模型来模拟汽车整车、系统、子系统及零部件在发生碰撞时的被动安全特性,验证这些设计是否达到设计预期,并根据试验暴露出来的问题或者新发现进行一轮轮的设计优化。通过这套CAE仿真手段,比亚迪可以完成95%的安全性能指标开发。

以汉为例,通过CAE仿真之后,其白车身热成型钢材使用量达97kg,在自主品牌量产轿车中排名第一,用量也是第二名的近两倍。当然,仿真过后还需要进行实车测试,以确保剩余那5%的指标能达标。


(参与实车碰撞试验的比亚迪汉和它的“兄弟姐妹”)

2)研发中心内建整车碰撞试验室,能满足国标、美标、欧标等法规试验要求及C-NCAP评价试验要求。为了覆盖更多碰撞场景,试验室除了支持常规的100%正面碰撞、25%偏置碰撞、车顶静压测试、鞭打测试、侧面柱碰撞等项目之外,还设置了很多非常规测试项目,例如120km/h高速正面碰撞,全方位的小偏置碰撞等等。

为了达成更多方位的碰撞测试,场内有多条不同角度的加速跑道,可以单独进行车头/车尾斜25度、斜60度的碰撞测试。当然,针对新能源车,试验场还支持动力电池模拟碰撞试验、行李箱冲击试验。

不过在整个试验室的参观过程中,有两个地方给我的印象特别深刻,首先是试验室里面假人的数量相当多,它们代表不同的年龄(身高)、不同的性别,据了解这堆假人价值数千万,其中最贵的单个假人造价700多万。这样的假人规模已经远超行业标准了。


(试验室假人堆满房间)

其次是碰撞试验室除了服务乘用车之外,还服务于商用车,试想一下双层大巴做侧撞、做翻滚测试的场面……

据现场工程师透露,这个碰撞试验室平均每天会有2~3辆车进行测试,算下来一个月将近100台车会变成“废铁”。

目前比亚迪也在积极参与推动国家相关安全法规标准。预计到2022年,中国的汽车安全标准将成为全球最为严苛的标准,这对于消费者来说自然是一件好事。

在行程的最后,我们还实地观摩了刀片电池&三元锂电针刺试验。

参与测试的电池有两块,分别是重庆工厂下线的刀片电池以及常见的VDA铝合金方盒形态的NCM镍钴锰电池(俗称三元锂电)。而测试的过程就是把一根5mm直径粗的钢针扎进两个电池里。

测试在室温为25℃的室内空间进行,率先上场的是三元锂电,在钢针扎进电池的瞬间,电池膨胀并喷射出浓烟,1秒之内就发生爆燃。


(三元锂电)

而从监控可以看到,短路(刺穿)后的三元锂电电压骤降到0V,电芯温度剧烈攀升,安全阀温度超过500℃,而且在刺穿后的数分钟内,电芯还在持续燃烧。

而刀片电池的结果则完全不同,从钢针刺入,到贯穿整个电池,我都没有发现任何的烟与火,从监控数据可以看到电池的电压缓慢下降,安全阀温度也在53℃左右。


(刀片电池)

从测试结果看,刀片电池明显比三元锂电更安全。另外有意思的是,在被问及国内某品牌的三元锂电在针扎后同样无烟无火的时候,工程师表示,某品牌执行的是新国标,新国标扎的是电池包,里面的三元锂电电芯也是失控状态,只是被一系列降温手段推延着火,为乘客争取逃生时间罢了,而比亚迪这个实验执行的是旧国标,扎的是电芯,比扎电池包更直接,要是直接扎电芯都不会起火爆炸,那电池包自然也是安全的。

目前刀片电池已经应用到汉EV,即将推出的DM-i车型包括宋PLUS DM-i、秦PLUS DM-i、唐DM-i也会配备刀片电池。

针刺试验之后,这次参观比亚迪研发中心的行程也全部结束了。

而那个心中的困惑自然也不复存在了。

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