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文檔簡介
強制性國家標準《摩托車和輕便摩托車燃油消耗量限值及測量方法》征
求意見稿
(一)工作簡況,包括任務來源、主要工作編制過程等;
1.任務來源
改革開放以來我國經濟快速增長,各項建設取得巨大成就的同時,也付出了巨大的資源
和環(huán)境代價。經濟發(fā)展與資源環(huán)境日趨尖銳的矛盾,使得節(jié)能減排工作成為各行各業(yè)的首要
工作。鑒于摩托車國IV階段排放標準即將頒布實施,為適應較嚴的排放標準要求,車型的
技術路線將會發(fā)生較大變化。對于各種新的技術路線,勢必會在節(jié)能減排工作方面帶來積極
的效果。與之相關的摩托車燃油消耗量測量方法應進一步調整,燃油消耗限值也可進一步加
嚴,為摩托車節(jié)能提供明確指標,達到節(jié)能減排的最終目的。因此,天津摩托車技術中心、
上海摩托車質量監(jiān)督檢驗所共同向國家標準委申報了摩托車和輕便摩托車燃油消耗標準的
制修訂計劃,根據國家標準化管理委員會綜合[2013]80號文,關于下達《摩托車燃油消耗
量限值及測量方法》等45項國家標準制修訂項目計劃的通知,由天津摩托車技術中心、上
海摩托車質量監(jiān)督檢驗所共同負責起草修訂工作,計劃號為20131115-Q-339,主管部門為
工業(yè)和信息化部,技術歸口單位為全國汽車標準化技術委員會。天津摩托車技術中心、上海
機動車檢測認證技術研究中心有限公司為編制單位,國家摩托車質量監(jiān)督檢驗中心、南昌摩
托車質量監(jiān)督檢驗所、江門市大長江集團有限公司、五羊-本田摩托車有限公司、錢江摩托
股份有限公司、雷沃重工股份有限公司諸城車輛廠、宗申產業(yè)集團有限公司、新大洲本田摩
托有限公司、濟南輕騎摩托車有限公司、重慶南方摩托車技術研發(fā)有限公司、浙江春風動力
股份有限公司,本田技研工業(yè)(中國)投資有限公司、日本汽車工業(yè)協(xié)會北京代表處、寶馬
(中國)服務有限公司等檢測機構和企業(yè)為參加單位,共同組成了標準修訂項目工作組。
2.工作過程
《摩托車燃油消耗量限值及測量方法》標準修訂工作組在標準修訂任務下達前,就進行
了大量的前期調研工作,包括路譜的采集、測試循環(huán)的驗證、不同循環(huán)間的數據對比、新技
術車型的試驗驗證、達標比例確認等。
2001年,天津摩托車技術中心參與全球統(tǒng)一的摩托車測試循環(huán)WMTC的初始數據庫建設
工作,在中國濟南市進行路譜采集和分析工作,提出符合中國兩輪摩托車實際道路行駛特性,
并將分析結果提交給全球工作組。
2006年,由天摩中心牽頭,開展了中國道路路譜的采集和分析工作。包括四家摩托車
檢測機構和十家摩托車企業(yè)在內的多個單位共同合作,選擇具有代表性、同時也是主要的摩
托車產地或檢測單位所在地的6個城市(天津、濟南、溫嶺、西安、重慶和江門)進行中國
典型道路的數據采集和分析工作。通過統(tǒng)計和分析,擬合出符合中國道路特征的試驗循環(huán),
聯(lián)合印度一起,共同代表發(fā)展中國家提出WMTC試驗循環(huán)修改建議,并成功被工作組采納。
標準修訂工作前期,還開展的相關準備工作如下:
在理論研究方面,自2011年起,天摩中心就已開展針對機動車燃油消耗量相關標準、
法規(guī)的研究,包括ISO燃油消耗標準的整理與研討、汽車燃油消耗標準的研究、臺灣地區(qū)機
動車燃油消耗標準的理論研究。
在試驗驗證方面,天摩中心開展了符合國Ⅲ排放車型的WMTC試驗循環(huán)驗證、歐Ⅲ循環(huán)
與WMTC循環(huán)的相關性研究、ECER40試驗循環(huán)與WMTC試驗循環(huán)燃油油耗量的比對試驗及數
據結果分析、符合國Ⅲ排放車型的燃油消耗量達標情況驗證,并對燃料消耗量產生影響的一
系列因素(基準質量、燃油品質、摩托車冷熱態(tài)、車輛結構、供油方式、變速器型式等)進
行試驗驗證和數據分析。
在國際交流方面,與臺灣工研院和臺灣車輛安全實驗中心展開技術交流,針對摩托車燃
油消耗標準的制定進行了深入的交流和討論;與美國能源基金會合作,針對摩托車燃油消耗
試驗方法和限值要求開展相關的研究工作。
近期主要工作如下:
2012年6月,天津摩托車技術中心對驗證試驗的試驗數據進行分析整理,與前期準備
工作的試驗結果進行對比,初步確定排量劃分及限值,并完成標準修訂稿草案文本。
2013年11月6日,國家標準委下達《摩托車燃油消耗量限值及測量方法》編制任務,
任務編號20131115-Q-339。
2014年4月,在無錫召開會議,成立《摩托車燃油消耗量限值及測量方法》標準編制
組。
2014年4月,與日本YAMAHA開展油耗標準交流。
2014年4月,意大利杜卡迪提供大排量車油耗數據。
2014年6月,在天津召開標準編制組與日本JAMA燃油消耗標準第一次技術交流。
2014年6月,西安檢測中心、南昌檢測所提供測試數據。
2014年6月,大長江、日本鈴木提供數據。
2014年9月,在天津召開標準編制組與日本JAMA燃油消耗第二次交流會。
2014年12月,與日本川崎公司交流。
2015年4月,春風公司提供測試數據。
2015年4月,德國BMW提供數據。
2015年4月,五羊本田提供數據。
2015年4月,德國BMW、意大利杜卡迪技術交流。
2016年3月,在天津召開標準編制組與日本JAMA燃油消耗第三次交流會。
2016年3-9月,編制組與部分企業(yè)驗證油耗限值,確認標準文本的技術要求。
其中,重要節(jié)點包括:2014年4月,摩托車分標委在無錫召開“《摩托車和輕便摩托車
燃油消耗限值及測量方法》三階段標準制定啟動工作會議”。天津摩托車技術中心、上海摩
托車質量監(jiān)督檢驗所、西安摩托車技術中心、南昌摩托車技術中心及五羊本田摩托(廣州)
有限公司等相關單位代表參加了會議,成立了油耗標準修訂項目工作組。
2015年4月16日,編制組在常州組織召開了《摩托車燃油消耗限值及測量方法》標準
工作會議,明確了Ⅰ型試驗、Ⅱ型試驗的測量要求,并要求三輪車企業(yè)盡快提出驗證數據。
2014年至2016年,編制組與國、內外摩托車企業(yè)針對摩托車燃油消耗量排量段劃分及
限值的合理性展開了持續(xù)的研究工作。
2016年6月,經過認真討論和交流,對《摩托車和輕便摩托車燃油消耗量限值及測量
方法》標準文稿的技術內容作了最終確認,并由天津摩托車技術中心和上海摩托車質量監(jiān)督
檢驗所作進一步修改后形成標準征求意見稿,面向行業(yè)征求意見。
(二)標準編制原則和主要內容(如技術指標、參數、公式、性能要求、試驗方法、檢驗規(guī)
則等)的論據,解決的主要問題,修訂標準時應列出與原標準的主要差異和水平對比
1.編制原則
1.1試驗循環(huán)
1.1.1兩輪摩托車
兩輪摩托車工況法試驗采用WMTC(全球統(tǒng)一的摩托車排放試驗循環(huán))試驗循環(huán),該試
驗循環(huán)由三個部分組成,分別模擬市區(qū)道路、鄉(xiāng)村道路和高速道路,并在一定程度上包含了
等速行駛區(qū)間。同時,根據兩輪摩托車排量和最高車速的不同,將兩輪摩托車進行分類,按
類別執(zhí)行不同的試驗循環(huán),更加接近兩輪摩托車的實際行駛情況。因此,兩輪摩托車燃油消
耗量試驗,工況法試驗循環(huán)采用WMTC試驗循環(huán),并取消等速法試驗。工況法試驗采用常溫
起動直接進行燃油消耗量試驗,取消預熱循環(huán)。
1.1.2三輪摩托車
由于WMTC試驗循環(huán)只是針對兩輪摩托車的試驗循環(huán),三輪摩托車并不適用,因此三輪
摩托車燃油消耗量試驗,其工況法試驗循環(huán)采用ECER40試驗循環(huán)(與國IV階段排放標準
試驗循環(huán)相同),保留等速法試驗,試驗方法與原油耗標準等速法試驗方法相同。工況法試
驗采用常溫起動直接進行燃油消耗量試驗,取消預熱循環(huán)。
1.1.3輕便摩托車
輕便摩托車采用ECER47循環(huán)(與國IV階段排放標準試驗循環(huán)相同),保留等速法試
驗,試驗方法與原油耗標準等速法試驗方法相同。工況法試驗采用常溫起動直接進行燃油消
耗量試驗,取消預熱循環(huán)。
1.2限值
燃油消耗限值是基于大量驗證試驗結果統(tǒng)計分析,并結合目前摩托車行業(yè)水平和發(fā)展需
求給出。限值排量劃分在原標準基礎上將排量段細化、并對各排量段限值進行不同程度的加
嚴。對于裝有自動變速器的車輛,燃油消耗量限值給予一定程度的放寬。
1.3目前摩托車和輕便摩托車主要采用的技術路線
即將執(zhí)行的國4排放標準規(guī)定,所有摩托車均應安排OBD系統(tǒng),并至少監(jiān)測下列電路連
通情況:
傳感器:氧傳感器、發(fā)動機負荷傳感器;
執(zhí)行器:噴油器。
這即說明從標準層面強制規(guī)定了摩托車均應采取閉環(huán)電控燃油噴射的技術方案。因此,
在本標準進行限值驗證試驗時,采用的車型均為符合國4排放標準要求的閉環(huán)電噴的車型。
1.4國內外相關研究
1.4.1國內燃油消耗標準現(xiàn)狀
1.4.1.1國內摩托車油耗標準現(xiàn)狀
燃油消耗量是衡量內燃機車輛經濟性的最重要指標,隨著我國節(jié)能減排工作的不斷深
入,相關標準也在不斷加嚴。目前我國摩托車燃油消耗標準的發(fā)展已經歷了兩個階段:第一
階段是從1985年9月20日起,這一階段采用的油耗標準為GB5377-1985《摩托車燃油消
耗試驗方法》,第二階段為GB/T16486-1996《摩托車和輕便摩托車燃油消耗試驗方法》。
第三階段2008年12月31日至今,采用的油耗標準為GB15744-2008《摩托車燃油消耗量
限值及測量方法》和GB16486-2008《輕便摩托車燃油消耗量限值及測量方法》,這一階段
的油耗標準采用了等速法與工況法相結合的試驗方法,通過綜合油耗評定油耗水平。GB
15744-2008和GB16486-2008規(guī)定的試驗方法相對于之前的等速法有了很大的變化和進步。
它不僅保留了等速油耗測試的要求,同時增加了工況法油耗測試的規(guī)定。該方法不僅能夠體
現(xiàn)出我國現(xiàn)有摩托車的經濟車速及對應的油耗水平,同時由于增加了工況法油耗測試,又能
夠體現(xiàn)出用戶在實際使用中車輛的真實油耗水平。這兩個標準的發(fā)布和實施使我國的摩托車
油耗測試標準與國際接軌。
2008版標準加嚴了摩托車燃油消耗的限值,其規(guī)定的綜合油耗也更客觀地反映用戶在
實際使用過程中的真實燃油消耗。在2008版標準發(fā)布之前,燃油消耗限值按照不同車輛類
型、不同沖程數、不同的冷卻方式及不同的排量規(guī)定了相應的限值。2008版標準按照不同
的車輛類型和排量進行劃分,這也在一定程度上加嚴了部分車輛的油耗限值。限值如表1
和表2所示。
表1兩輪摩托車燃油消耗限值
發(fā)動機排量>50≥100≥125≥200≥400≥650≥1000
≥1250
mL~100~125~200~400~650~1000~1250
燃油消耗限值
2.32.52.93.45.26.37.28.0
L/100km
表2三輪摩托車燃油消耗限值
發(fā)動機排量≥100~≥150~≥250~≥400~
>50~100≥650
mL150250400650
燃油消耗限值
3.33.84.35.17.89.0
L/100km
1.4.1.2國內汽車油耗標準現(xiàn)狀
我國從80年代就開始開始制定汽車燃油消耗標準,具體如下:
(1)GB/T12545-1990《汽車燃油消耗量試驗方法》;
(2)JB3809-1984《載貨汽車燃料消耗量限值》;
(3)JB3806-1984《重型載貨汽車燃料消耗量限值》;
由于汽車燃料消耗量限值標準最早做為行業(yè)標準發(fā)布,約束性不強,無法起到節(jié)能的作
用。之后我國相繼發(fā)布了汽車燃油消耗標準GB/T12545.1-2001《乘用車燃料消耗量試驗方
法》和GB/T12545.2-2001《商用車輛燃料消耗量試驗方法》,對于油耗限值,仍然沒做強
制性規(guī)定。直到2004年我國發(fā)布了GB19578-2004《乘用車燃油消耗量限值》,開始對M1
汽車油耗限值進行嚴格控制。2007年我國發(fā)布了GB20997-2007《輕型商用車輛燃料消耗
量限值》,以強制性國家標準的形式對M2和N1類車輛的油耗進行了規(guī)定。2016年1月1日,
GB19578-2014《乘用車燃料消耗量限值》正式實施,代替GB19578-2004。標準規(guī)定,按
GB/T19233-2008《輕型汽車燃料消耗量試驗方法》確定車輛燃料消耗量型式認證值,并加
嚴了乘用車燃料消耗量限值的要求。
GB/T19233-2008《輕型汽車燃料消耗量試驗方法》規(guī)定了試驗方法和燃料消耗量的碳
平衡計算方法,車輛燃料消耗量試驗結合排放試驗進行,通過測定車輛在模擬市區(qū)和市郊工
況循環(huán)下的二氧化碳(CO2)、一氧化碳(CO)和碳氫混合物(HC)的排放量,通過碳平衡法
計算汽車的燃油消耗量:
對于裝備汽油機的車輛:
0.1154
FC[(0.866HC)(0.429CO)(0.273CO)]
D2
對于裝備柴油機的車輛:
0.1155
FC[(0.866HC)(0.429CO)(0.273CO)]
D2
式中:
FC—燃油消耗量,單位為升每100千米(L/100km);
HC—測得的碳氫排放量,單位為克每立方米(g/km);
CO—測得的一氧化碳排放量,單位為克每立方米(g/km);
CO2—測得的二氧化碳排放量,單位為克每立方米(g/km);
D—288K(15℃)下試驗燃料的密度,單位為千克每升(kg/L)。
試驗工況:
2007年7月1日前汽車燃油消耗標準采用的試驗循環(huán)如圖1所示,2007年7月1日后
采用的試驗循環(huán)如圖2所示:
圖12007年7月1日前試驗循環(huán)
圖22007年7月1日后試驗循環(huán)
1.4.2國際和其他地區(qū)油耗標準
1.4.2.1ISO摩托車油耗標準
我國現(xiàn)行油耗標準GB15744-2008《摩托車燃油消耗量限值及測量方法》和GB
16486-2008《輕便摩托車燃油消耗量限值及測量方法》與國際標準ISO7680、ISO7859同
步,其試驗方法和試驗循環(huán)完全一致。
ISO7860:1995《摩托車排放和油耗試驗方法》的試驗內容包括兩部分,工況法(Ⅰ型
試驗)和等速法(Ⅱ型試驗)。油耗測量方法有四種,包括流量測量法、容積測量法、重量
測量法、碳平衡測量法(僅適用于裝有四沖程發(fā)動機的摩托車)。
2007年,ISO/TC22/SC22道路車輛技術委員會摩托車分技術委員會對ISO7860:1995《摩
托車排放和油耗試驗方法》進行了更新,由ISO6460:2007替代原有ISO7860:1995標準。
ISO6460:2007版包括試驗要求(ISO6460-1)、試驗循環(huán)和條件(ISO6460-2)、等速法燃
油消耗試驗方法(ISO6460-3)三部分內容。
其中,燃油消耗量試驗方法包括兩部分,工況法和等速法,工況法試驗在底盤測功機上
進行,試驗循環(huán)選用UDC循環(huán)(6個城市循環(huán),共1170秒)和EUDC循環(huán)(6個城市循環(huán)和
1個市郊循環(huán),共1570秒),試驗循環(huán)與歐洲2003/77/EC規(guī)定試驗循環(huán)相同。等速法試驗
可以在道路或底盤測功機上進行,試驗速度和測試區(qū)間長度可根據測試需求和實際情況規(guī)
定。
油耗測量方法有四種,包括流量測量法、容積測量法、重量測量法、碳平衡測量法。
2014年和2015年,ISO/TC22/SC22道路車輛技術委員會摩托車分技術委員會對ISO
6460:2007《摩托車排放和油耗試驗方法》再一次進行修訂。2014年對試驗循環(huán)和條件進行
了更新,由ISO6460-2:2014替代ISO6460-2:2007版本。2015年,在原標準基礎上,對
試驗要求(ISO6460-1:2007/Amd1:2015)和等速法燃油消耗試驗方法(ISO6460-3:2007/Amd
1:2015)進行了修訂。
其中主要變化為,在UDC和EUDC兩種試驗循環(huán)的基礎上,增加GTR2規(guī)定的WMTC試驗
循環(huán)。WMTC試驗循環(huán)根據車輛排量和最高車速的不同將車輛分成3大類5小類,并按要求
選取規(guī)定循環(huán)進行試驗。試驗循環(huán)分為1類循環(huán)、2類循環(huán)和3類循環(huán),以及對應的減速循
環(huán),各循環(huán)的試驗時間均為600秒。
輕便摩托車的依據標準:ISO6855-2012系列標準代替ISO7859:2000、ISO6855-2012
系列標準--6855-1、6460-2、6460-3,標準名稱為《Mopeds—Measurementmethodfor
gaseousexhaustemissionsandfuelconsumption》包括下列3個部分:
--Part1:Generaltestrequirements
--Part2:Testcyclesandspecifictestconditions
--Part3:Fuelconsumptionmeasurementataconstantspeed
因此本標準將參照新的ISO標準進行修訂。
1.4.2.2臺灣地區(qū)燃油消耗相關政策
臺灣地區(qū)實施機動車燃油消耗標準相對較早。第一期能耗標準自1988年1月1日起實
施,第二期能耗標準自1997年8月20日期實施;第三期能耗標準自2001年12月28日起
實施;第四期能耗標準自2009年8月4日起實施。從第四期起,根據排氣量的不同,能耗
標準自七等級改為九等級。第五期能耗標準字2014年8月11日期實施,能耗標準自九等級
改為十等級,并于2016年起納入整廠總量管理制度。具體能耗標準見下表。
表3臺灣機器腳踏車耗能標準比較
第三期能耗標準第四期能耗標準第五期能耗標準
排量能耗標準排量能耗標準排量能耗標準
mLkm/LmLkm/LmLkm/L
50以下2.1750以下48.250以下54.5
50~1002.5850~10040.650~10046.7
100~1502.79100~15038.0100~15043.8
150~4003.72150~25028.0150~25031.0
400~6505.49250~50021.1250~50026.5
650~10006.37500~75016.6500~75018.7
1000以上6.85750~100015.8750~100018.1
//1000~140014.71000~125015.8
//1400以上13.11250~150014.7
////1500以上14.1
第四期標準對試驗方法進行了改進。停用依據CNS3105(熱車)的測試方法,改為采用
機器腳踏車燃料消耗量試驗試驗方法(冷車)進行測試。詳細說明如下:
1)市區(qū)油耗
(a)依國家標準CNS3105(熱車)之測試程序:
機器腳踏車在規(guī)定的測試環(huán)境,按照規(guī)定方法暖車后立即測試。在試驗臺架上依照歐洲
ECE-40所規(guī)定的市區(qū)行駛工況(如圖3所示),每行駛兩次作為一次燃料消耗量試驗,共進
行三次試驗,求其平均油耗值作為市區(qū)工況所測得的油耗量,單位為公里/公升(km/L)。
(b)機器腳踏車燃料消耗量試驗試驗方法(冷車)之測試程序:
機器腳踏車實驗前在規(guī)定的測試環(huán)境內充分靜置,直至發(fā)動機機油或冷卻水溫度與環(huán)境
溫度差異在±2℃以內,開始進行市區(qū)工況油耗試驗。在試驗臺架上依照歐洲ECE-40所規(guī)定
的市區(qū)行駛工況連續(xù)騎行6個工況(共1170秒),所得試驗結果,求其平均油耗值作為市區(qū)
工況所測得的油耗量,單位為公里/公升(km/L)。
2)定速油耗
摩托車按規(guī)定方法暖車后立即測試,車速固定為50km/h(50ml以下車型為40km/h)行
駛,每次測量燃料消耗量的行駛距離應為2km以上,試驗進行3次,取其平均油耗值作為定
速油耗測量值,單位為公里/公升(km/L)。
圖3歐洲ECE-40市區(qū)行駛工況
3)綜合油耗
以60%的市區(qū)油耗量和40%的定速油耗量,以調和平均數算出其平均耗油量,作為核定是
否符合能耗標準的依據。其單位為公里/公升(km/L)。如下式:
1
測試值(km/L)
0.60.4
市區(qū)油耗量定速油耗量
此外,受試機器腳踏車需同時符合耗能標準與交通工具空氣污染物排放標準,才予以頒
發(fā)耗能證明。
1.5標準修訂的必要性
1.5.1節(jié)約能源的需要
隨著世界經濟的高速增長,對石油的需求與日劇增,而地球的石油資源是有限的,特別
是近年來,由石油觸發(fā)的國際戰(zhàn)爭使人們越來越重視能源危機。石油不斷漲價,供應緊張,
促使各國意識到石油問題的嚴重性。運輸業(yè)占石油消耗量的30-50%,而機動車又占到運輸
業(yè)的70-80%,因此各國紛紛制定相應的標準和法規(guī),對機動車的燃油消耗量進行了限制。
為達到節(jié)油的要求,各生產廠家、研究機構進行深入研究,提升車輛燃油經濟性。
隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快和消費結構持續(xù)升級,我國能源需求呈剛性增長,,環(huán)境
保護、節(jié)約能源與資源綜合利用是我國經濟和社會發(fā)展的一項長遠戰(zhàn)略方針。
我國摩托車工業(yè)自改革開放以來得到迅猛發(fā)展,摩托車作為城鄉(xiāng)主要的代步工具,2014
年,國內摩托車銷量為2,129萬輛,降低摩托車的燃油消耗不僅能夠節(jié)約能源,而且可以減
輕摩托車對大氣環(huán)境的污染。因此,在中國降低摩托車的燃油消耗勢在必行。
1.5.2增加行業(yè)競爭能力的需要
隨著燃油價格的上升和摩托車產品質量的逐步穩(wěn)定,摩托車產品之間的競爭將很大程度
上受到燃油經濟性的影響,采用能夠真實反映摩托車燃油消耗量的試驗方法,制定相應的限
值,促使摩托車生產企業(yè)達到規(guī)定的要求,使摩托車具有較低的燃油消耗量,節(jié)省使用成本,
增加產品競爭力。
1.5.3與國際標準接軌的需要
目前行業(yè)內執(zhí)行的是國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會于2008年聯(lián)
合發(fā)布的GB15744-2008《摩托車燃油消耗量限值及測量方法》和GB16486-2008《輕便摩托
車燃油消耗量限值及測量方法》兩項國家摩托車和輕便摩托車燃油消耗標準。
原油耗標準工況法試驗的試驗循環(huán)采用歐洲排放法規(guī)ECER40試驗循環(huán)。而歐盟法規(guī)
2006/72/EC中已將GTR2(全球統(tǒng)一技術法規(guī))中的WMTC試驗循環(huán)作為可選試驗方法。我
國作為98協(xié)議的簽約國有義務將全球統(tǒng)一技術法規(guī)轉化為我國的標準加以實施,最大限度
采用國際先進法規(guī),使我國標準與國際最新法規(guī)接軌,這樣有利于促使我國出口摩托車能夠
持續(xù)滿足各個國家和地區(qū)的法規(guī)要求,維持我國摩托車出口持續(xù)穩(wěn)定地增長態(tài)勢,增強我國
摩托車產品的國際競爭能力。
2014年,ISO/TC22/SC22道路車輛技術委員會摩托車分技術委員會在ISO6460-2:2014
《摩托車排放和油耗試驗方法-試驗循環(huán)和條件》修訂中,也將GTR2(全球統(tǒng)一技術法規(guī))
中規(guī)定的WMTC試驗循環(huán)作為可選試驗循環(huán)列入標準文本中予以推薦。
由于WMTC試驗循環(huán)是基于世界范圍內摩托車實際使用情況的最新研究成果,更加真實
地反映了摩托車實際運行的道路行駛特征,因而可以更為準確地得出摩托車實際道路行駛的
排放特性、對大氣污染的影響以及車輛的燃料消耗量情況。用WMTC試驗循環(huán)代替ECER40
試驗循環(huán)無疑是一個很大的進步。這對于最終正確評價我國摩托車實際道路的燃油消耗水平
是非常重要的。
2.主要技術內容
2.1適用范圍
本標準適用于以點燃式發(fā)動機和壓燃式發(fā)動機為動力的摩托車和輕便摩托車。
本標準不適用于不能燃用汽油或柴油的摩托車和輕便摩托車。
2.2術語和定義
本標準的術語參考GB15744-2008,部分增補及修訂術語參考GB14622-2016《摩托車污
染物排放限值及測量方法(中國第四階段)》和GB18176-2016《輕便摩托車污染物排放限值
及測量方法(中國第四階段)》。
與現(xiàn)行國家標準相比,增加I型試驗、Ⅱ型試驗的定義。
2.3試驗類型
摩托車需進行I型試驗(工況法),正三輪摩托車還需進行Ⅱ型試驗(等速法)。邊三輪
摩托車應拆除邊車,按兩輪摩托車進行。
2.4一般要求
試驗車輛、燃料及潤滑油、環(huán)境條件的要求按《摩托車排氣污染物排放限值及測量方法
(中國第Ⅳ、Ⅴ階段)》對應條款執(zhí)行。
2.5燃油消耗量測量
2.5.1兩輪摩托車
依照摩托車發(fā)動機排量和最高車速的不同,將摩托車分為三個大類和五個子類??紤]到
各個不同子類的污染物排放、速度特性、實際普遍行駛路況和使用方式的不同,不同子類摩
托車試驗循環(huán)采用不同的循環(huán)部分和不同的組合方式,
車輛分類中Class1為發(fā)動機排量低、最高車速低的車型;Class2(2-1、2-2)為發(fā)動
機排量大、最高車速較高的車型;Class3(3-1、3-2)為發(fā)動機排量大、最高車速高的車
型。具體分類見圖4。
WMTC試驗循環(huán)由三個測試分部組成,考慮到一些小排量的摩托車和踏板摩托車的最高車
速限制,每個部分各包含一個正常試驗循環(huán)和減速試驗循環(huán),每個循環(huán)持續(xù)600秒,其速度
-時間曲線如圖5所示。第一部分為低速部分,代表城市道路,第二部分代表鄉(xiāng)村公路,第
三部分代表高速道路情況。
圖4車輛分類
130130
120
120part2,reducedspeed
part1,reducedspeed
110110part2
100part1
100
90
90
80
80
70
70
60
60
50
vehiclespeedinkm/hinspeedvehicle50
40km/hinspeedvehicle
3040
2030
1020
010
060120180240300360420480540600060120180240300360420480540600
timeinstimeins
(a)試驗循環(huán)第一分部(b)試驗循環(huán)第二分部
130
120
110
100
90
80
70
60
part3,reducedspeed
50
vehiclespeedkm/hinvehiclespeed
40part3
30
20
10
0
060120180240300360420480540600
timeins
(c)試驗循環(huán)第三分部
圖5WMTC試驗循環(huán)
表4給出了不同車輛分類和試驗循環(huán)分布組合的燃油消耗量計算權重。通過加權計算后
的WMTC試驗循環(huán)燃油消耗量即為兩輪摩托車燃料消耗量。表中C和H分別指摩托車發(fā)動機
處于冷態(tài)和熱態(tài)下的運行循環(huán)。下標R指對應于各個分部的減速試驗循環(huán)。
表4車型分類、試驗循環(huán)構成及各部分排放的計算權重
車輛分子
發(fā)動機排量及最高車速試驗循環(huán)分部組合分部權重
類類
50cm3<發(fā)動機排量<150cm3且
最高車速<50km/h;或發(fā)動機排量
Class11P1R(C)+P1R(H)50%+50%
<150cm3且50km/h≤最高車速<
100km/h
發(fā)動機排量<150cm3且
100km/h≤最高車速<115km/h;
2-13P1R(C)+P1R(H)30%+70%
Class2或,發(fā)動機排量≥150cm且最高
車速<115km/h
2-2115km/h≤最高車速<130km/hP1(C)+P2(H)30%+70%
25%+50%
3-1130km/h≤最高車速<140km/hP1(C)+P2(H)+P3R(H)
+25%
Class3
25%+50%
3-2最高車速≥140km/hP1(C)+P2(H)+P3(H)
+25%
2.5.2三輪摩托車
三輪摩托車燃油消耗量試驗內容包括I型試驗(工況法)和Ⅱ型試驗(等速法)兩部分。
I型試驗(工況法)采用GB14622-2016規(guī)定的試驗循環(huán),如圖6所示。
圖6三輪摩托車的試驗循環(huán)
Ⅱ型試驗(等速法)與原油耗標準中Ⅱ型試驗的試驗方法相同。
三輪摩托車燃油消耗量計算按下式計算:
2.6標準制定相關科研研究
2.6.1兩輪摩托車
由于WMTC試驗循環(huán)與ECER40試驗循環(huán)有較大差異,并且測試狀態(tài)從預熱循環(huán)后開始試
驗更改為常溫起動后直接開始試驗。測試條件的變化對摩托車燃油消耗量有著非常大的影
響,不能簡單的在原油耗標準兩輪摩托車限值的基礎上進行加嚴。
為了能夠得到較為客觀和明確的限值,天摩中心通過對不同標準的深入研究、大量試驗
數據的比對分析,對兩輪摩托車WMTC試驗循環(huán)與ECER40試驗循環(huán)燃油消耗量的相關性進行
了總結。同時,針對原標準中I型試驗燃油消耗量、Ⅱ型試驗燃油消耗量和綜合油耗量的相
關性進行了分析總結。根據上述分析得出的換算規(guī)則,給出兩輪摩托車WMTC試驗循環(huán)的燃油
消耗量限值。并根據現(xiàn)有車型驗證試驗結果、綜合考慮行業(yè)水平和發(fā)展需求對限值進行微調
和驗證。
此外,針對影響燃油消耗量的幾大因素(基準質量、傳動方式、供油方式、車輛預熱)
進行了分析和總結。
天摩中心選用國內車型(符合國Ⅲ階段排放要求車輛,以下簡稱“國Ⅲ車型”)和國外
車型(JAMA及IMMA提供),共314組試驗,對兩輪摩托車WMTC試驗循環(huán)與ECER40試驗循
環(huán)的燃油消耗量進相關性行進行了分析,如圖7所示。
ECER40vs.WMTC(FC)
10.0
9.5
9.0
8.5國IV摸底&IMMA
8.0線性(國IV摸底&IMMA)
7.5
7.0
6.5
L/100km
6.0
5.5
5.0
燃油消耗量4.5
4.0
WMTCWMTC3.5
3.0y=0.8118x+0.2404
2
2.5R=0.921
2.0
1.5
1.0
1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.09.510.0
EURO-3燃油消耗量L/100km
圖7兩輪摩托車WMTC與ECER40試驗循環(huán)的燃油消耗量相關性
從上述數據可以看出,WMTC試驗循環(huán)與ECER40試驗循環(huán)的燃油消耗量有明顯的相關
性。ECER40試驗循環(huán)得到的燃油消耗量較大,則ECER40試驗循環(huán)得到的燃油消耗量也較
大,ECER40循環(huán)燃油消耗量與WMTC循環(huán)燃油消耗量相互關系可用以下關系式表述:
其中,y為WMTC試驗循環(huán)的燃油消耗量,x為ECER40試驗循環(huán)的燃油消耗量。
在此基礎上,天摩中心依據原油耗標準要求,選取國Ⅲ車型的燃油消耗量試驗結果,分別針
對I型試驗(工況法,ECER40試驗循環(huán))燃油消耗量、Ⅱ型試驗(等速法)燃油消耗量和綜
合油耗量三者之間的相關性進行了比較分析,其相關性如圖8所示。
ECER40百公里燃油消耗量
9.0
8.5工況油耗(x)vs.綜合油耗(y)
8.0等速油耗(x)vs.綜合油耗(y)
7.5工況油耗(x)vs.等速油耗(y)
y=1.7539x-0.5771
7.0R2=0.9454
6.5
6.0
5.5y=0.7634x+0.2277
5.0R2=0.9946
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5y=0.4049x+0.5698
2
2.0R=0.9103
1.5
1.0
1.01.52.02.53.03.54.04.55.05.56.06.57.07.58.08.59.0
圖8兩輪摩托車ECER40試驗循環(huán)燃油消耗量相關性
從圖中可以看出,工況油耗、等速油耗與綜合油耗三者之間均顯示出較好的相關性,其
中工況油耗與綜合油耗的相關性最好。ECER40試驗循環(huán)的工況油耗與綜合油耗相互關系可
用以下關系式表述:
其中,y為綜合油耗,x為ECER40試驗循環(huán)的工況油耗。
通過上述比對試驗結果的總結分析,運用前述公式對原油耗標準的燃油消耗量限值進行
換算得到WMTC試驗循環(huán)燃油消耗量限值,如表5所示:
表5WMTC試驗循環(huán)燃油消耗量限值換算結果
排量≥50≥100≥125≥200≥400≥650≥1000
≥1250
mL-100-125-200-400-650-1000-1250
燃油消耗量限
值2.442.663.083.615.536.707.658.51
L/100km
為了對上述限值進行驗證,天津摩托車技術中心、上海摩托車質量監(jiān)督檢驗所及相關國
內、外摩托車企業(yè)和機構,積極開展兩輪摩托車WMTC試驗循環(huán)燃油消耗量的試驗驗證工作,
驗證試驗結果如表6所示。
由于摩托車生產企業(yè)及檢測單位所能提供的試驗數據非常有限,所得到的驗證實驗結果
無法完全表征出該排量段車型的平均燃油消耗量水平,但是從有限的驗證試驗結果中也可以
看出目前兩輪摩托車WMTC試驗循環(huán)的燃油消耗量的大致水平和趨勢。
表6兩輪摩托車WMTC試驗循環(huán)的燃油消耗量試驗結果及限值
名義排量WMTC油耗結果限值
排量段車型試驗數量
mLL/100kmL/100km
≥50-100100MT91.692.44
110MT71.71
≥100-1252.66
125MT212.10
150MT162.18
≥125-2003.08
200MT22.77
200MT23.10
≥200-400250MT243.183.61
400MT114.25
500MT13.33
≥400-650600MT145.425.53
650MT74.61
700MT85.08
750MT124.85
800MT114.40
≥650-10006.70
850MT54.96
900MT24.77
1000MT235.89
1000MT45.35
≥1000-12501100MT65.007.65
1250MT175.77
≥12501250MT546.048.51
從上表可以看出,對于不同排量段的車型,其WMTC試驗循環(huán)燃油消耗量試驗結果與限
值相比,相當多的車型還有余量可以加嚴。同時,考慮到該排量段劃分方式,排量間隔較大,
無法真實反映各排量車型的真實油耗水平。
以上述試驗結果為基礎,綜合考慮臺灣能耗指標的分類方式及行業(yè)水平,對WMTC試驗
循環(huán)燃油消耗量限值和排量段劃分進行調整,結果如下表所示。
表7WMTC試驗循環(huán)燃油消耗量限值及排量劃分
≥50≥100≥125≥150≥200≥300≥400
排量mL
-100-125-150-200-300-400-500
燃油消耗量限
值2.02.32.52.83.64.34.8
L/100km
≥500≥650≥800≥1000≥1250
排量mL≥1500/
-650-800-1000-1250-1500
燃油消耗量限
值5.35.65.86.06.36.5-
L/100km
由于騎式車(手動變速器車型)與踏板車(自動變速器車型)在發(fā)動機特性和驅動系統(tǒng)
特性上存在明顯差異,對其燃油消耗量會產生明顯的影響,主要表現(xiàn)在:
1)自動變速器車型,由于傳動皮帶張力的影響,在怠速時阻力矩較大,油耗增高;
2)自動變速器車型,在變速特性上,多使用發(fā)動機的高轉速區(qū)域,油耗增高;
3)傳動皮帶在低負荷區(qū)和高負荷區(qū)的傳動效率差異很大,導致傳動效率降低,油耗增
高;
4)自動變速器驅動輪的輪胎較小,傳動效率也相應降低,油耗增高。
選取同等排量下踏板車與騎式車的ECER40試驗循環(huán)燃油消耗量結果,得到如圖9所示
的比較結果??梢钥闯?,相同排量的踏板車燃油消耗量要高于騎式車燃油消耗量。
圖9不同車輛結構摩托車ECER40工況燃油消耗量相關性比較
通過對驗證試驗數據的統(tǒng)計也可以發(fā)現(xiàn),如表8所示,踏板車WMTC試驗循環(huán)的燃油消
耗量要高于騎式車。
表8騎式車與踏板車WMTC試驗循環(huán)燃油消耗量比較
排量段踏板車(自動變速器車型)騎式車(手動變速器車型)
mL試驗數量試驗結果試驗數量試驗結果
≥50-10021.88121.71
≥100-125412.39541.99
≥125-15013.00312.35
≥150-20053.0482.64
≥200-300123.33393.23
≥300-40084.45164.16
≥400-50024.8623.62
≥500-65065.23294.84
≥650-80016.29434.53
≥800-1000//474.96
≥1000-125026.3365.6
≥1250-1500//315.86
≥1500//386.16
此外,參考2016年1月1日實施的汽車油耗標準GB19578-2014《乘用車燃料消耗量
限值》對燃油消耗量限值的規(guī)定(表9),自動檔車輛的燃油消耗量限值按一定比例放寬。
表9乘用車燃料消耗量限值
整車整備質量手動擋變速器且具有
其他車輛比例
(CM)kg三排以下座椅的車輛
CM≤7505.25.6108%
750<CM≤8655.55.9107%
865<CM≤9805.86.2107%
980<CM≤10906.16.5107%
1090<CM≤12056.56.8105%
1205<CM≤13206.97.2104%
1320<CM≤14307.37.6104%
1430<CM≤15407.78.0104%
1540<CM≤16608.18.4104%
1660<CM≤17708.58.8104%
1770<CM≤18808.99.2103%
1880<CM≤20009.39.6103%
2000<CM≤21109.710.1104%
2110<CM≤228010.110.6105%
2280<CM≤251010.811.2104%
2510≤CM11.511.9103%
綜合以上試驗數據的比較結果,并參考乘用車燃油消耗量限值標準,對裝有自動變速器
的兩輪摩托車,在表7燃油消耗限值的基礎上給予一定程度的放寬,具體結果如表10所示。
表10WMTC試驗循環(huán)燃油消耗量限值及排量劃分(裝有自動變速器兩輪摩托車)
排量≥50≥100≥125≥150≥200≥300≥400
mL-100-125-150-200-300-400-500
燃油消耗量限值
2.12.52.73.03.94.65.1
L/100km
排量≥500≥650≥800≥1000≥1250
≥1500/
mL-650-800-1000-1250-1500
燃油消耗量限值
5.65.96.16.36.66.8/
L/100km
此外,如圖8所示,ECER40試驗循環(huán)的工況油耗量與等速油耗量存在較好的相關性,
工況油耗水平也在一定程度上反映了等速油耗水平。WMTC試驗循環(huán)也在一定程度上包含了
等速段的測試效果。所以,兩輪摩托車燃油消耗量測試取消Ⅱ型試驗(等速法)部分,I型
試驗(工況法)燃油消耗量試驗結果即為最終燃油消耗量。
由于整車重量是影響摩托車燃油消耗水平的一個重要因素,在本次修訂的前期準備工作
中,天摩中心通過選取國Ⅲ車型(70~1250mL)ECER40試驗循環(huán)
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