CAERI风洞丨新国标下电子外后视镜对整车风阻和风噪性能影响

2023-02-10 14:40:33来源：中国汽研汽车风洞技术

随着我国汽车电动化、智能化的飞速发展，为规范行业技术发展并与国际标准相接轨，全国汽车标准化技术委员会更新了汽车电子外后视镜（CMS）新国标GB15084-2022。文章介绍了中国汽研风洞中心对CAERI Aero Model（Sedan）的风阻、风噪进行风洞测试，其结果表明：电子外后视镜可降低整车风阻系数7%左右，有助于整车续航提升；电子外后视镜能降低侧窗表面声压级，改善汽车外气动噪声源。本文对新国标的解读和研究供行业同行参考。

(资料图)

1.电子外后视镜法规变革

汽车电子外后视镜CMS（Camera-Monitor System）新国标GB15084-2022《机动车辆间接视野装置性能和安装要求》将于2023年7月1日正式实施，届时将全面取代现行的GB15084-2013版本。国标明确指出，电子外后视镜可取代传统光学后视镜，未来会有更多的带电子外后视镜的车型在国内市场上市，汽车外后视镜行业将进入又一新赛道。

图1 国标GB15084-2022

全球范围内，欧洲相关法规主要有UN ECE R46-2016《关于间接视野装置及安装间接视野装置车辆认证的统一规定》和ISO 16505-2019《摄像头监视系统的人体工程学和性能方面的要求和试验程序》。从2016年6月，联合国发布UN-R6法规后，欧洲、日本、韩国及印度等地区/国家开始陆续上市销售配置电子外后视镜的车型。

图2 部分国家已经运用的电子后视镜车型

(图片来源：佐思汽研）

电子外后视镜是用摄像头+监视器的组合来取代传统的光学后视镜，显示模型为外部摄像头采集图像，处理后显示在乘员舱内显示屏上，同时可以集成类似盲区预警、障碍物提示等功能。

图3 电子外后视镜（CMS）

新法规中明确规定以下6大类型间接视野装置，主要分为乘用车和商用车。

图4 间接视野装置的类型

2.电子外后视镜优势

电子外后视镜典型布置是将2个摄像头、2块高清液晶显示屏组成稳定的系统，不仅为驾驶员提供更高清、更广阔的车外后视野影像，还集成了丰富的ADAS功能，可以实现后车提醒、变道提醒、安全警示等智能辅助驾驶作用。具体优势可以分为以下三点：

全天候能力

传统外后视镜受光线、天气等影响，存在视野不清晰、视野窄、盲区大、眩光干扰等问题。电子外后视镜，通过摄像头防水抗渍、避雨遮挡及电动加热等设计，使摄像头即使在雨、雪、雾、霜等全天候恶劣的天气下，也能捕捉到清晰的后视野画面，外后视镜还能通过摄像头的HDR功能、特殊的图像处理算法，解决光线过强、过弱或高光强差等造成的不利影响，保障显示屏呈现舒适的后视野影像，提升驾驶安全性。

图5 雷克萨斯ES350，雨天效果远比玻璃镜要好

（图片来源：雷克萨斯）

视野广阔及夜视能力

电子外后视镜，通过广角摄像头捕捉车后方画面，扩宽左右两侧视野，减少视野盲区，电子后视镜的摄像头及图像优化处理方面发展迅速，液晶显示屏高清成像给人观感优于传统光学后视镜。

图6 雷克萨斯ES350，夜间效果远比玻璃镜要好

（图片来源：雷克萨斯）

风阻/风噪性能

后视镜是车身主要的外凸零部件，传统光学后视镜由于其需要向驾驶员提供一定角度的视野要求，光学后视镜存在镜面面积大，镜体体积大、造型不规则、重量大等问题；电子后视镜通常采用“摄像头+茎杆状”设计，其体积小，造型结构简单，一定程度上减少整车气动阻力（本田e的电子后视镜将能降低整车3.8%的风阻；奥迪etron搭载电子外后视镜后，整车风阻系数降低10count），降低车辆能耗，提升续航里程和行驶经济性。同时，相比传统后视镜，电子后视镜体积小、造型简洁，可以有效降低车外风噪声源。

3.电子和传统外后视镜

整车风阻系数贡献量对比

中国汽研风洞中心紧跟汽车行业发展潮流，关注汽车相关标准更新，针对新国标的发布，开展了传统/电子外后视镜风阻/风噪风洞试验测试研究工作，下文将部分测试结果公布，欢迎业内各大企业、科研单位交流讨论。

图7 中国汽研风洞中心气动-声学风洞

本次试验采用中国汽研2020年发布的CAERI Aero Model（Sedan）模型，工况测试风速120kph，五带速度120kph。

图8 中国汽研CAERI Aero Model（Sedan）模型

不同外后视镜状态测试结果如下表所示：

图9 不同电子外后视镜风阻贡献量

图10 电子后视镜风阻测试方案示意图

测试结果显示，无论电子后视镜安装于水切还是门板上，相对于传统后视镜均有明显减阻优势，安装于水切的电子后视镜风阻贡献量和无后视镜状态无差异，整体风阻系数降低18cts，降阻率约7%，气动阻力降低24N，有助于整车续航提升。

4.电子和传统外后视镜

对整车外场风噪性能影响对比