01  為什么要做高溫高寒試驗

高寒、高溫、高原試驗簡稱“三高”，是汽車環(huán)境適應性試驗中的最重要組成部分。所謂汽車環(huán)境適應性試驗，就是為了保證所研發(fā)的車型產(chǎn)品能夠在全國任何省份使用均能夠得到較好的綜合性能，而在開發(fā)過程中開展的汽車性能測試與試驗環(huán)節(jié)。

換句話說，展開環(huán)境適應性試驗對車型進行測試、考核，是為了研發(fā)的汽車產(chǎn)品能夠賣到全國，購車的用戶可以放心的開遍全國。 根據(jù)中國地域和氣候環(huán)境特點，環(huán)境適應性試驗一般包括高溫、低溫、高海拔、低海拔、干燥、潮濕、淋雨、冰雪、沙漠、防塵和腐蝕性等極端環(huán)境下的測試。為了充分測試和驗證汽車在各種環(huán)境下的綜合性能，提升產(chǎn)品的質量和用戶的滿意度，在汽車上市之前，一般都要經(jīng)歷這些與環(huán)境相關的試驗。



在這些環(huán)境性試驗中，大氣溫度、空氣濕度和海拔高度對汽車綜合性能的影響較大。因此，許多汽車制造和生產(chǎn)廠家都在汽車開發(fā)過程中或上市之前開展高溫、高原、高寒即“三高”環(huán)境適應性試驗，對車輛的綜合性能進行測試和驗證。在三高試驗中幾乎可以實現(xiàn)車輛全系統(tǒng)的耐久考核、總成性能考核及測試標定。

最主要的，三高試驗作為實車道路試驗，能夠充分考核各個系統(tǒng)的耦合關系，模擬用戶使用工況，是對汽車動態(tài)綜合性能的考核。而實驗室的臺架試驗，無法全面地考核所有的環(huán)境適應性項目，特別是各大系統(tǒng)的耦合、動態(tài)響應、標定等項目。因此，實驗室臺架試驗是作為縮短開發(fā)周期，降低研發(fā)成本減少道路試驗的手段起到重要的輔助作用，但考核車輛實際的性能仍然要以實車試驗為主。

02  為什么必須是吐魯番這種地方

三高試驗地的選址主要應考慮當?shù)貧夂颉⒌匦?、海拔、交通等因素。大區(qū)域的選擇主要考慮氣候、地形海拔，都必須是極端氣候環(huán)境，形成最嚴苛的自然環(huán)境“實驗室”，以考核汽車在極端環(huán)境下的綜合性能。我國高寒試驗場地主要在漠河、黑河一帶，高溫試驗場地主要在吐魯番一帶，高原試驗場地主要在昆侖山一帶。 從下圖的試驗地點條件對比可以看到，選擇的地點都是極端氣候地點，只有在最嚴苛的環(huán)境下通過了各項測試、考核，車輛在全國大部分地區(qū)就可以暢行無阻。所以，為什么是吐魯番？因為夠熱呀。


左圖：氣壓含氧量海拔關系；右圖：國內外三高場地對比

結合熱力圖，地貌圖一對比，高溫試驗場地選擇吐魯番再合適不過了。


全國熱力、地貌圖

大區(qū)域選擇以后是具體駐地選擇，駐地選擇首先得有基礎的交通，汽車廠的車隊可以方便的運達、撤回。有一定的基礎生活設施，一家車企的三高團隊少則百人，多則幾百人，同時幾個廠家抵達，就是千人規(guī)模，吃喝拉撒基礎設施齊全。所以，經(jīng)常會看到苦逼的試驗工程師、標定工程師們每天從試驗場-駐地往返1-2小時辛苦的奔波。

03  三高試驗大概做些啥

1、高原試驗

高原環(huán)境適應性試驗主要測試地點為青海昆侖山口（海拔4768米）或云南白茫雪山（海拔4210米）。

高原環(huán)境試驗開發(fā)與驗證要點包括整車的動力性、經(jīng)濟性、駕駛性、制動性和自動變速箱的換擋及冷機起動等性能。例如：高原地區(qū)環(huán)境由于海拔高、空氣稀薄、大氣壓力低，會造成發(fā)動機的動力性能下降，燃油經(jīng)濟性變差，起動性能也會受到海拔高低的影響。因為高原環(huán)境空氣含氧量稀薄，同樣會導致真空助力器中的真空度不足，從而影響制動性能，主要表現(xiàn)為制動踏板力變大、制動距離變長、整車的制動效果變差。在高原環(huán)境中，由于海拔高度不斷變化，會對自動變速箱的換擋時機、換擋質量和換擋策略提出更高的要求。這些都需要在高原環(huán)境中進行測試和驗證。



2、高溫試驗

高溫環(huán)境適應性試驗主要測試地點為新疆吐魯番或海南三亞。

吐魯番屬于獨特的暖溫帶大陸性干旱荒漠氣候。因地處盆地之中，四周高山環(huán)抱，增熱迅速、散熱慢，形成了日照長、氣溫高、降水少等特點，素有“火洲”之稱。一年之中，７月份最為酷熱，氣溫達到35～50℃。因此，高溫試驗一般在吐魯番進行，時間在７月份左右。三亞位于海南的最南端，地處低緯度，屬于典型的熱帶海洋性季風氣候。許多汽車廠家也會在７月份在三亞進行高溫、濕熱適應性試驗，考察汽車的相關性能。

高溫環(huán)境試驗開發(fā)與驗證要點包括整車的動力性、舒適性、耐熱性、內飾件氣味和空調的降溫及冷機起動等性能。例如：高溫和濕熱環(huán)境下，溫度上升很快，且不容易降低，高溫環(huán)境對汽車空調的降溫性能是一個巨大的考驗。如何讓車輛在高溫環(huán)境下迅速降溫，并保持在一個相對舒適的溫度，是空調系統(tǒng)需要重點考慮的。同時在高溫環(huán)境下，由于進氣溫度和燃油溫度上升，會影響發(fā)動機的輸出功率，進而影響整車的動力性。在高溫環(huán)境下持續(xù)行駛，也是對整車、系統(tǒng)和零部件、橡膠件和塑料件耐熱性能的考驗，同時還要驗證這些橡膠件、塑料件和內飾件在高溫環(huán)境下是否會散發(fā)出讓人難以忍受的氣味。


高溫試驗項目簡介

國內主要高溫試驗場地有新疆吐魯番自然環(huán)境試驗研究中心，地處環(huán)境屬于典型的大陸性暖溫熱帶荒漠氣候，占地面積133公頃，是目前國內占地面積和規(guī)模最大的干熱自然環(huán)境試驗基地，是目前全球第二大干熱自然環(huán)境試驗基地。

上汽大眾新疆試驗中心，試驗場地擁有高速環(huán)路13.3公里；異響路2.7公里；石擊揚塵路主路段4.3公里，輔助路段2.0公里；熱帶試驗路12.9公里；操控路主路段6.5公里，輔助路段2.0公里；并設置暴曬試驗區(qū)6000平方米，建筑區(qū)5000平方米。所有道路的設計依據(jù)德國大眾企業(yè)標準，并且大部分路段采用1比1等比例照搬國外試驗場。

海南試驗場，建于1958年的海南汽車試驗場，是我國唯一一個汽車濕熱帶綜合試驗基地。其可靠性試驗跑道長8215米，涵蓋了18類30余種不同的測試路面。海南試驗場中的測試路面基本上囊括了我國現(xiàn)有條件的典型道路: 扭曲路、魚鱗坑路、沙灘路、陡坡路、搓板路、沙土路、石板路、條石路、卵石路等?？己似囍苿酉到y(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、轉向系統(tǒng)等性能所用的瀝青路面長為25公里， 共有彎道150處。高環(huán)道路總長為6042米， 可用于高速試驗及各項基本性能試驗。

3、高寒試驗

高寒環(huán)境適應性試驗主要測試地點為黑龍江漠河、黑河或內蒙古牙克石。

漠河縣位于中國版圖的最北部、黑龍江省最北端，屬于寒溫帶大陸性氣候，是中國緯度最高、氣溫最低的地區(qū)。因此，漠河是國內汽車廠家進行汽車高寒環(huán)境試驗場地。



但漠河位于大興安嶺北麓，進出漠河的交通不是非常便利，且漠河的寒帶試驗場地配套設施不是非常完善，許多汽車廠家也會選擇在黑河進行寒帶試驗測試。黑河位于中國東北邊陲，屬于寒溫帶大陸性季風氣候，臨近冷空氣發(fā)源地西伯利亞大草原，氣溫達到-25～-40℃，加上黑河交通便利，每年冬季會建有專門的汽車測試場地，故黑河逐漸成為汽車廠家高寒環(huán)境測試的一個熱門地點。與此同時，與黑河差不多緯度的內蒙古呼倫貝爾牙克石也逐漸形成了冬季汽車測試的氛圍和場地。

2008年博世集團在此建立了“博世（呼倫貝爾）汽車測試技術中心”，該測試中心成為博世集團在全球范圍內技術標準最高的冬季試車測試場。

幾個試驗場地的簡介如下圖：


國內主要高寒試驗地區(qū)對比

高寒環(huán)境試驗包括整車的低溫冷機起動性能、駕駛性、整車的采暖、除霜、除霧和通風、橡膠件、塑料件、燃油和潤滑油脂的耐低溫等性能及相關附件的功能。

此外，在高寒環(huán)境下，還需要對汽車的制動性能、ABS、ESP等電控安全系統(tǒng)專項性能進行匹配、試驗和驗證，在不同附著系數(shù)下對整車的制動性能進行測試；也需要對輪胎的抓地性能進行試驗，特別是冬季輪胎的性能測試和驗證，這也是各輪胎廠家開發(fā)冬季輪胎必須經(jīng)過的測試。

高寒道路耐久試驗會有一部分主觀評價內容，簡介如下：





如今，新能源車型開發(fā)越來越多，三高試驗針對新能源車也制定有專項的性能試驗。以純電車為例，寒區(qū)試驗會針對性開展低溫冷啟動、除霜、采暖、直流/交流充電、動力性、經(jīng)濟性、可靠性、能量回收、以及制動操穩(wěn)性等試驗。