第二章汽車的燃料經(jīng)濟性試驗

1、第二章 汽車的燃料經(jīng)濟性試驗汽車燃料經(jīng)濟性是汽車最主要、最基本的性能之一，是汽車設(shè)計師進行汽車設(shè)計的主要參數(shù)之一。2.1 等速油耗試驗 道路試驗方法：試驗條件應(yīng)遵守第章1.1節(jié)講述的般性試驗條件的規(guī)定，油耗試驗裝載質(zhì)量采用半載。等速行駛?cè)剂舷牧吭囼炇菧y定汽車燃料消耗量的最基本的試驗方法，世界主要汽車生產(chǎn)國家都使用這種試驗方法。該方法簡便、易于操作，試驗精度高，且受外部影響?。ㄖ饕邱{駛操作影響）。試驗道路應(yīng)選擇平坦、堅實的鋪裝路面，路段長度為500m，并且在路段的兩端各延伸50m作為穩(wěn)速段。測量區(qū)段應(yīng)使用標桿做出明顯標記。本試驗一般使用汽車的常用檔位，即直接檔。對于設(shè)有超速檔的汽車，應(yīng)進行超

2、速檔和次高檔兩個檔位的等速行駛?cè)剂舷牧康臏y定。最高檔位等速燃料消耗量試驗車速一般是，從20km/h開始（當該車最低穩(wěn)定車速高于20km/h時，可從30km/h開始），每增加10km/h的車速定為一個試驗車速，直到該檔最大車速的90%時止。每個檔位至少測定5個試驗車速，每一車速往、返各進行兩次，兩次試驗間隔盡可能短，以保持發(fā)動機及其他總成的熱狀態(tài)不變。在試驗操作中應(yīng)注意下述幾點：.1 汽車駛?cè)霚y量段前50m應(yīng)達到預(yù)定的穩(wěn)定車速；.2 整個測量過程中，汽車應(yīng)做平行于標桿的直線行駛；.3 整個測量過程中，加速踏板應(yīng)保持穩(wěn)定不變，以保證汽車在測量段中保持預(yù)定的穩(wěn)定車速；.4 試驗全過程中（含動力性試

3、驗），汽車整車及發(fā)動機的調(diào)整狀況不能做任何變動；.5 試驗過程中，應(yīng)隨時繪制等速燃料消耗量散點圖，以監(jiān)視試驗進行的正確程度。對每車速下的試驗，都使用燃油流量計測量通過500m路段的燃料消耗量和行駛時間，而后按下式計算汽車實際行駛車速和以L/100km為單位的燃料消耗率。V=1800/t式中： V實際車速，km/h； t汽車通過500m路段的時間，S。根據(jù)油耗儀的特點對試驗結(jié)果進行校對，采用容積法對燃油消耗量進行計算，計算出該車的燃油消耗量的校對系數(shù)，把測量值乘以校對系數(shù)作為試驗結(jié)果，計算方法如下： 采用容積法確定燃料消耗量C（L/100km） 式中： Q燃油消耗量（體積）測量值，L；TO標準溫

4、度為20（293K）；TF燃料平均溫度，即每次試驗開始和結(jié)束時，在溫度測量裝置上讀取的燃料溫度的算術(shù)平均值；D試驗時車輛實際行駛里程（km）。每一車速應(yīng)往返進行四次試驗，如果四次試驗后的燃油消耗量極限值與平均值之差超過5%，則按上述規(guī)定繼續(xù)試驗，直到獲得至少5%的測量精度為止，燃料消耗量測量精度由下式計算：精度=式中：n次C值的算術(shù)平均值；Ci實測燃料消耗量；n測量次數(shù)；由表2-1中給出。表2-1 值測量次數(shù)n45678910經(jīng)過計算，將試驗精度合格的數(shù)據(jù)記入表2-2。表2-2 等速燃油消耗量試驗結(jié)果(L/100km)檔位試驗車速（km/h）30405060708090100110120最高檔

5、次高檔根據(jù)表2-2的數(shù)據(jù)，以車速V為橫坐標、燃料消耗量為縱坐標，繪制燃料消耗量曲線。燃料消耗量曲線見圖2-1。圖2-1 等速油耗曲線 底盤測功機試驗方法：在底盤測功機上做等速行駛?cè)剂舷牧吭囼灧椒ê啽?、易操作，且不受外部環(huán)境影響，試驗精度高，試驗結(jié)果穩(wěn)定，最適宜做對比試驗。按底盤測功機操作規(guī)程將車輛固定在底盤測功機上，根據(jù)節(jié)測出的道路行駛阻功率并按底盤測功機的內(nèi)摩擦阻力和轉(zhuǎn)動慣量修正后加到底盤測功機（相當于汽車在道路上行駛的阻力）上，駕駛員不動方向盤，試驗方法和數(shù)據(jù)處理完全同道路試驗。 2.2 多工況燃料消耗量試驗這里只介紹適用于轎車、最大總質(zhì)量小于3500kg的輕型載貨汽車的十五工況循環(huán)燃料

6、消耗量試驗方法。這個方法又稱碳平衡法，它是通過測量發(fā)動機排氣排出的CO2、CO和HC、NOx以碳平衡法計算而得的燃料消耗量。國家強制性法規(guī)GB 19578-2004 乘用車燃料消耗量限值規(guī)定的燃料型試驗同時進行。由于設(shè)備的原因，該試驗不可能在道路上進行，只能在底盤測功機（又稱轉(zhuǎn)鼓試驗臺）上進行。這種試驗方法等效采用聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會頒布的E/ECE/324第十五號法規(guī)的第一種試驗方法。多工況油耗試驗方法里面包括了怠速、加速、等速、減速、滑行、制動等工況。 試驗條件.1 十五工況循環(huán)比較復(fù)雜，在進行正式試驗之前，需要進行預(yù)備性試驗循環(huán)，使操作人員適應(yīng)和能夠正確操作加速踏板、制動踏板等，正確控制

7、加、減速運行，以滿足規(guī)范要求并獲得理想的試驗結(jié)果。.2 試驗應(yīng)遵循第章1.1節(jié)講述的般性試驗條件的規(guī)定，但試驗車為基準質(zhì)量（整備質(zhì)量100kg）。.3 試驗中變速器檔位的使用必須執(zhí)行十五工況循環(huán)試驗方法的規(guī)定。對裝用有級變速器的汽車，預(yù)先用理論計算法計算出一檔最高車速。如果該車速低于15km/h，由于使用該車速不能達到加速工況終了的規(guī)定車速，應(yīng)當用二檔起步；如果一檔最高車速高于15km/h，可以用一檔起步。另外，如果該車使用說明書中允許在水平路面上用二檔起步，也可以使用二檔起步。對于裝用半自動變速器的汽車，試驗時使用正常駕駛時所用檔位并按該車使用說明書的規(guī)定使用換檔器，但絕不能錯換低檔，對于裝

8、用自動變速器的汽車，試驗時使用行駛檔（最高檔）。對于怠速工況，可采用下面兩種方式中的任何一種：離合器接合、變速器掛空檔；離合器分離，變速器掛一檔或二檔。后一種怠速運轉(zhuǎn)工況便于迅速使怠速工況轉(zhuǎn)入加速工況（規(guī)范中規(guī)定，在怠速工況結(jié)束前5s必須進入后一種運轉(zhuǎn)工況）。對于加速工況，要求全過程中加速度盡可能保持不變，同時要求換檔加速時，每個檔位下的加速度盡可能相同，換檔時間不超過2s。這對于技術(shù)熟練的汽車駕駛員是很容易做到的。另外，當加速過程在規(guī)定的時間內(nèi)未完成時，允許超出的時間從換檔時間或接著的勻速工況時間中扣除。顯然，這樣完成的加速工況運轉(zhuǎn)而得到的試驗結(jié)果是有一定誤差的。對于減速工況，要求全工況運轉(zhuǎn)

9、過程中變速器不脫檔、加速踏板必須完全放松、離合器處于接合狀態(tài)（只有當減速工況轉(zhuǎn)入怠速工況前3s時或車速降低至10km/h時，離合器允許處于分離狀態(tài)）。當減速工況時間有可能超出規(guī)定的時間時，允許使用腳制動器調(diào)整減速度，以期達到與試驗循環(huán)同步。對于勻速工況，要求車速一定穩(wěn)定，加速踏板位置不變或做微小的緩慢調(diào)整。尤其是當加速工況向勻速工況過渡時，不要完全松開加速踏板而使車速下降過大，因為車速下降過大還得再踩加速踏板而使車速上升，這種反復(fù)“泵油”影響測量精度。.4 試驗前，樣車應(yīng)放置在環(huán)境溫度為293303K（2030）的室內(nèi)，放置時間至少6h，直到發(fā)動機機油溫度和冷卻液溫度達到室內(nèi)溫度的±

10、2K（±2）范圍內(nèi)。在保溫時間內(nèi)嚴禁起動樣車，否則應(yīng)重新保溫。 試驗步驟.1 試驗前，車輛應(yīng)置于溫度保持為293K303K（2030）的室內(nèi)進行預(yù)處理。放置時間至少6h，直到發(fā)動機機油溫度和冷卻液溫度達到室內(nèi)溫度的±2K（±2）范圍內(nèi)。在保溫時間內(nèi)嚴禁起動樣車，否則應(yīng)重新保溫。.2 按底盤測功機操作規(guī)程將車輛固定在底盤測功機上，根據(jù)節(jié)測出的道路行駛阻功率并按底盤測功機的內(nèi)摩擦阻力和轉(zhuǎn)動慣量修正后加到底盤測功機（相當于汽車在道路上行駛的阻力）上或用慣量法加載，駕駛員不動方向盤，試驗方法和數(shù)據(jù)處理完全同道路試驗。.3 連接排放分析設(shè)備的進氣管和試驗車輛排氣出口，勿使漏

11、氣。.4 在試驗前必須使分析儀和CVS完成預(yù)熱，充分預(yù)熱直至點火成功。分析每種樣氣之前，每種污染物所使用的分析儀量程都應(yīng)采用合適的零氣體進行校正。然后，用標稱濃度為量程的70%100%之間的量距氣體，將分析儀調(diào)整至標定曲線。隨后應(yīng)重新檢查分析儀的零點，如果讀數(shù)與規(guī)定中校正值之差大于該量程的2%，則應(yīng)重復(fù)上述步驟。.5 試驗駕駛員根據(jù)轉(zhuǎn)鼓設(shè)定的工況進行操作，司機助顯示的工況圖見圖2-2。 圖2-2 工況圖 駕駛員在車內(nèi)起動并根據(jù)司機助上顯示的信息操作檔位和油門，使其車速按司機助上運轉(zhuǎn)循環(huán)的變化而變化。車輛加速、等速和用車輛制動器減速時，實際車速與理論車速允許公差為±2km/h。若不用制

12、動器時，車輛減速過快，則應(yīng)在一個等速或怠速工況時間中恢復(fù)至運轉(zhuǎn)循環(huán)規(guī)定的時間。在工況改變時，車速公差可以大于規(guī)定值，但每次超過公差的時間不得超過0.5s。時間公差為±1s，對于市區(qū)運轉(zhuǎn)循環(huán)該公差適用于每一換檔的起點和終點，對市郊運轉(zhuǎn)循環(huán)則只適用于循環(huán)中第一、二、三次換檔。試驗結(jié)束后，分析儀分析完相關(guān)排放信息生成Excel表格，在汽油密度一項中填入推薦值/cm3,設(shè)備將自動生成ECE、EUDC、ECE-EUDC數(shù)值，記錄這些值作為碳平衡法的油耗值填入表2-3。表2-3 十五工況燃料消耗量試驗結(jié)果工況油耗(L/100km)ECEEUDCECE-EUDC 乘用車燃料消耗量限值乘用車燃料消耗

13、量限值見表2-4。表2-4 乘用車燃料消耗量限值 整車整備質(zhì)量（CM）/kg第階段第階段CM750750CM865865CM980980CM10901090CM12051205CM13201320CM14301430CM15401540CM16601660CM17701770CM18801880CM20002000CM21102110CM22802280CM25102510CM注：1.對于新認證車，第階段的執(zhí)行日期為2005年7月1日，第二階段的執(zhí)行日期為2008年1月1日。2.對于在生產(chǎn)車，第階段的執(zhí)行日期為2006年7月1日，第二階段的執(zhí)行日期為2009年1月1日。2.3 直接檔全油門加速

14、燃料消耗量試驗直接檔全油門加速燃料消耗量試驗是檢驗汽車在大負荷工作時的動力性和燃料經(jīng)濟性的綜合性試驗，也是燃料消耗量試驗的首做試驗。本項試驗結(jié)束后，進行其他燃料消耗量試驗時，發(fā)動機不得進行任何調(diào)整。但是，可以根據(jù)本項試驗結(jié)果判斷其他試驗項目有無進行試驗的必要，以及是否需要對發(fā)動機進行調(diào)整。本項試驗方法比較簡單，只要能保證準確的初速度，基本能獲得滿意的試驗結(jié)果。試驗路段長度500m，兩端各需50m長的預(yù)備路段。試驗時，汽車掛直接檔（沒有直接檔的可掛最高檔）以30±1km/h初速度通過50m預(yù)備路段，當行駛到試驗路段的起點時，油門全開，加速行駛通過測試路段。與此同時，測量并記錄通過測試路

15、段的加速時間、燃料消耗量及汽車行駛到試驗路段終點的速度。試驗往返各進行2次，測得同方向加速時間的相對誤差不得大于5%，取4次加速時間測定結(jié)果的算術(shù)平均值作為加速時間的測定值。測得的油耗值應(yīng)按的方法校正，如果四次試驗后的燃油消耗量極限值與平均值之差超過5%，則按上述規(guī)定繼續(xù)試驗，直到獲得至少5%的測量精度為止。試驗結(jié)果應(yīng)符合該車技術(shù)條件的規(guī)定。對于輕型汽車，其技術(shù)條件規(guī)定試驗路段為400m,可在試驗數(shù)據(jù)中截取通過400m長的一段數(shù)據(jù)進行處理。2.4 限定條件下的平均使用燃料消耗量試驗限定條件下的平均使用燃料消耗量試驗通常也稱百公里油耗測定試驗，是最原始的傳統(tǒng)試驗，汽車設(shè)計任務(wù)書和技術(shù)文件中多采用

16、本項試驗結(jié)果作為汽車燃料消耗量的評價指標。本項試驗由于受使用條件諸如道路、環(huán)境、交通流量及氣象等隨機因素的影響，試驗結(jié)果重復(fù)性較差、置信度低。另外，由于各制造廠選取的試驗道路不可能相同，使試驗結(jié)果的可比性也較差。但是，受傳統(tǒng)習(xí)慣的影響，目前尚不能拋開本項試驗。本項試驗也可以不進行，而利用等速燃料消耗量試驗數(shù)據(jù)和多工況燃料消耗量試驗數(shù)據(jù)通過加權(quán)計算的方法得到其結(jié)果。本項試驗應(yīng)在3級以上的平原干線公路上進行，試驗路段長度不得小于50km。試驗時，在正常交通狀況下盡可能保持勻速行駛，各類汽車的試驗車速如下。±2km/h；±2km/h；±2km/h；試驗往返各進行1次，取2次測量結(jié)果的算術(shù)平均值作為限定條件下的平均使用燃料消耗量的測定值。試驗中要記錄制動次數(shù)、各檔位使用次數(shù)，行駛時間及里程，并測定50km單程的燃料消耗量，而后換算成百公里燃料消耗量。參考標準和文獻