汽车燃油经济性实验

汽车燃油经济性实验主讲人：曹元康一、实验目的及意义•了解汽车燃油经济性能实验的要求；•掌握汽车燃油经济性能的道路实验方法；•学习实验记录处理和分析实验结果；•培养学生理论联系实践的学习精神，增强学生动手能力。二、实验基本原理•汽车燃油经济性是指在保证动力性的条件下，以尽量少的燃油消耗量经济行驶的能力。汽车发动机的燃油经济性，它通常是由有效燃油消耗率be(ge)或有效效率ηe来评价。因其不能反映发动机在具体汽车上的功率利用情况及行驶条件的影响，所以，它不能直接用于评价整车的燃油经济性。•汽车燃油经济性的评价指标通常选取单位行程的燃油消耗量，即L/100km，或单位运输工作的燃油消耗量，即L/100tkm、L/kpkm。前者用于比较相同容量的汽车燃油经济性，也可用于分析不同部件(如发动机、传动系等)装在同一种汽车上对汽车燃油经济性的影响；后者常用于比较和评价不同容载量的汽车燃油经济性。其数值越大，汽车燃油经济性越差。也可用单位量燃油消耗汽车所行驶的里程，即km/L作为评价指标，称为汽车经济性因数。例如，美国采用每加仑燃油能行驶的英里数，即MPG或mile/USgal。其数值越大，汽车燃油经济性越好。三、实验方法•一、燃料消耗量道路试验汽车燃料消耗量道路试验的依据是GB/T12545.1-2001《汽车燃油消耗量试验方法》（详见附录）。着重介绍控制的道路试验为限定条件下的直接挡全油门加速燃料消耗量、等速燃料消耗量、多工况燃料消耗量等项试验的基本试验条件和试验方法。•1．试验条件•（1）试验车辆载荷•除有特殊规定外，轿车为规定乘员数的一半（取整数）；城市客车为总质量的65%；其他车辆为满载，乘员质量及其装载要求按GB/T12534—1990《汽车道路试验方法通则》的规定。•（2）试验仪器•1）车速测定仪器和汽车燃油消耗仪：精度0.5%；•2)计时器：最小读数为0.1s。•（3）试验道路•除另有规定外，各项性能试验应在清洁、干燥、平坦的沥青或混凝土铺装的直线道路上进行。道路长2～3km，宽不小于8m，纵向坡度在0.1%以内。•2.试验一般规定•（1）试验车辆必须清洁，关闭车窗和驾驶室通风口，只允许开动为驱动车辆所必需的设备。•（2）由恒温器控制的空气流必须处于正常调整状态。•（3）试验车辆必须按规定进行磨合，其他试验条件、试验车辆准备按GB/T12534—1990《汽车道路试验方法通则》的规定。二、具体试验项目及规程（一）直接挡全油门加速燃料消耗量试验试验测试路段长度为500m，试验时，汽车挂直接挡(没有直接挡可用最高挡)，以30±1km/h的速度，稳定通过50m的预备段，在测试路段的起点开始，油门全开，加速通过测试路段，测量并记录通过测试段的加速时间、燃料消耗量及汽车在测试段终点对的速度。试验往返各进行两次，测得同方向加速时间的相对误差不大于5％。取测得四次加速时间试验结果的算术平均值作为测定值，且要符合该车技术条件的规定。（二）等速燃料消耗量试验试验路段的直线长度大于500m，汽车以最高挡等速行驶，通过500m的测试路段，测量通过该路段的时间及燃料消耗量。试验车速从20km/h(最小稳定车速高于20km/h时，起始车速定为30km/h)开始，以每隔10km小均匀选取车速，测量通过500m试验路段的燃油消耗量和通过时间。测试车速直到最高车速的90%为止，至少测定五个车速。同一车速往返各进行两次，取四次试验结果的算术平均值作为测定值，以消除风和坡度对测试结果的影响。然后按公式分别计算出实测车速及相应的等速百公里燃油消耗量Qm。)/(6.3hkmtSVa03.6100100aFFQSVt式中：Va－检测车速，km/h；S－测量距离，m，此处S=500；t－燃油消耗时间，s；F－燃油消耗量，mL；Q0－满载百公里燃油消耗量检测值，L/100km根据试验结果，以车速为横坐标，燃油消耗量为纵坐标，绘制等速燃料消耗量散点图，根据散点图绘制等速燃料消耗量的特性曲线，见图。某车的等速百公里燃油消耗量曲线（三）多工况燃料消耗量试验汽车运行工况可分为匀速、加速、减速和怠速等几种，实际运行时，往往是上述几种工况的组合，并以此决定了汽车的油耗。各国根据不同车型车辆的常用工况，制定了不同的试验循环，既使得试验结果比较接近于实际情况，又可缩短试验周期。•多工况燃料消耗置试验的方法就是将不同车型的车辆严格依据各自的试验循环进行燃料消耗量测定。怠速工况时，离合器应接合，变速器置于空挡，从怠速运转工况转换为加速工况时，在转换前5s分离离合器，把变速器挡位换为低速挡，换挡应迅速、平稳。减速工况中、应完全放松加速踏板，离合器仍然接合，当车速降至10km/h时，分离离合器，必要时，减速工况中．允许使用车辆的制动器。•汽车在进行多工况试验时，加速、匀速和用车辆的制动器减速时，在每个试验工况除单独规定外，车速偏差为±2km/h。在工况改变过程中允许车速的偏差大于规定值，但在任何条件下超过车速偏差的时间不大于1s，即时间偏差为±ls。每循环试验后．应记录通过循环试验的燃料消耗量和通过的时间。当按各试验循环完成一次试验后．车辆应迅速调头，重复试验，试验往返各进行二次，取四次试验结果的算术平均值为多工况燃料消耗量试验的测定值。轿车试验循环见下图规定。其他车型有相应试验循环。我国轿车燃油经济性的循环行驶工况(四)限定条件下的平均使用燃料消耗量试验•测试路段应没在三级以上平原干线公路上，其长度不小于50m，在正常交通情况下列车速行驶，并尽可能保持匀速。•轿车，车速为60±2km/h；铰接式客车，车速为35±2km/h；其他车辆，车速为50±2km/h。•客车应每隔10km停车一次，怠速1min后重新起步，记录制动次数、各档次使用次数、时间和行程。测定每50km单程的燃料消耗量，换算成百公里燃料消耗量，往返各试验一次，以两次测量结果的算术平均值为限定条件下的平均使用燃料消耗且的测定值。三、试验仪器在燃料消耗量测定的试验中主要测量车速、距离、时间和燃料消耗量等参数，车速、距离和时间的测量用五轮仪或非接触式车速仪。燃料消耗量的检测仪器为油耗仪，由于实车道路试验的仪器布置和电源等问题，目前使用的流量计多半是行星活塞式。图为行星活塞式传感器的流量变换机构工作原理图，讲汽车行驶时间和行驶里程换算成汽车的燃油消耗量四、汽车燃油经济性能台试检测•1．测量方法•当汽车驶上底盘测功试验台后，连接好检测油路，排净油路中的空气泡，然后在底盘测功试验台上进行加载，使加载量符合该车在路试状态下的各种阻力，然后进行油耗检测。•1）起动发动机，使其运转至正常工作温度。•2）在测功机上，变速器置于直接档，测功机加载至限定条件，使汽车稳定在测试车速，测量燃油消耗量，并换算成百公里燃油消耗量。•2．台架试验中模拟加载量的确定•模拟加载量的确定方法是：首先，汽车(走合过的新车或接近新车的在用车)在额定总质量状态下，以直接档从20km／h开始做燃油消耗量试验。往返采样各三次，得出20km／h的该车平均等速油耗，然后每间隔lOkm／h一直到该车最高车速的90％，做与上述同样的试验。这样依次得出20km／h到最高车速90％的等速平均百公里油耗。其次，汽车在准备质量状态下，在底盘测功试验台上也从20km／h开始对底盘测功机加载模拟该车满载时在20km／h路试状态下所受的外界阻力，直至加上某一满载后得出20km／h等速百公里油耗值与车速为20km／h路试所得的平均百公里油耗值相同，则上述对底盘测功机的加载量即为车速20knv／h时的模拟加载量；然后按照上述试验方法依次可得出多个车速下的加载量。•四、检测结果判定•根据我国交通行业标准．JT／T198—2004《汽车技术等级评定标准》中规定汽车等速百公里油耗一级车不大于JT／T198规定的限值；二级车不大于JT／T198规定的限值的110％。五、台试油耗时的注意事项1．测试距离不得小于500m；2．发动机冷却液温度应在80～90℃范围内，冷却液温度过高时应用鼓风机(冷却风扇)降温，使冷却液温度达到上述要求；3．在车辆技术等级评定油耗工位测试时采用直接档，无直接档用最高档，若无特殊规定或说明，车速通常采用50km/h，车速控制误差应在±0.5km/h内；4．被测车底盘温度应随着室温变化而需严格控制，当室温小于10℃时，底盘温度应控制在25℃以上(用点温计测量主减速器外壳温度)，因为汽车底盘温度的高低决定了汽车行驶阻力，而行驶阻力的大小对油耗检测数据影响较大。通常应做出各典型车型主减速器外壳温度与油耗的关系曲线，然后油耗数据均修正到外壳温度为25℃以上的值；5．柴油车试验时还应考虑回油问题；6．轮胎气压应符合该车技术条件的规定，误差不超过±0.01MPa，且左右轮胎花纹一致。附录•C:\Users\Administrator\Desktop\乘用车燃油消耗量试验方法.doc