知识点一汽车燃油经济性试验结果分析处理1.试验结果的重复性检验根据GB/T 12545.2—2001《商用车辆燃油消耗量试验方法》规定，必须对商用车等速行驶燃油消耗量试验和多工况循环燃油消耗量试验的测试结果进行重复性检验。ΔQmax为每次检测时，n 次检测结果中最大值与最小值之差，单位为L/100 km。当ΔQmax＜R 时，表明检测结果的重复性好，不必增加检测次数。......
2023-10-11
汽车燃油经济性试验项目实施 汽车使用性能与检测:任务三成果
【摘要】：知识点二汽车燃油消耗量的道路试验1.路试的基本条件试验前，应对试验的车辆进行磨合。试验车辆必须清洁，关闭车窗和驾驶室通风口，由恒温器控制的空气流必须处于正常状态，做各项燃油消耗量试验时，汽车发动机不做调整。① 乘用车等速行驶燃油消耗量试验除满足道路试验的一般试验条件外，乘用车等速行驶燃油消耗量试验还需满足下列条件，并按照要求进行燃油消耗量计算和精度及试验数据的校正。
【知识引导】
知识点一 汽车燃油消耗量的台架试验
在汽车底盘测功试验台上进行循环试验（测定油耗）是近年来新发展的试验方法，我国于20 世纪90 年代开始参照联合国欧洲经济委员会汽车油耗试验方法，制定了乘用车油耗试验方法（GB/T 12545.1—2008），其中规定油耗试验必须在底盘测功试验台上进行。在底盘测功试验台上进行燃油消耗量试验的示意图如图2-5 所示。将汽车驱动轮置于底盘测功试验台的转鼓上，驱动轮既可拖动转鼓，又可进行反拖。如果将底盘测功试验台装在有空调设施的试验室内，则可控制室内环境不会有风和气温的变化，能够使行驶阻力保持稳定，所以这种台架试验具有良好的结果再现性。
图2-5 燃油消耗量台架试验示意图
按照GB 18565—2016《道路运输车辆综合性能要求和检验方法》的规定，汽车百公里燃油消耗量不得大于该车型原厂规定的相应车速百公里燃油消耗量。要想在底盘测功试验台上进行的油耗试验能取得与道路试验一致的结果，关键是将汽车在道路上的行驶阻力（滚动阻力和空气阻力）在测功机上尽可能地模拟出来。
知识点二 汽车燃油消耗量的道路试验
1.路试的基本条件
试验前，应对试验的车辆进行磨合。试验时，试验车辆必须进行预热行驶，使发动机、传动系及其他部分预热到规定的温度状态。轮胎气压应符合该车技术条件的规定，误差不超过10 kPa。装载质量除有特殊规定外，轿车应搭载规定乘员数的1/2（取整数），城市客车为总装载质量的65%；其他车辆为满载，装载物应均匀分布且固定牢靠，试验过程中不得晃动和颠离；不应因潮湿、散失等条件变化而改变其质量，以保证装载质量的大小、分布不变。试验车辆必须清洁，关闭车窗和驾驶室通风口，由恒温器控制的空气流必须处于正常状态，做各项燃油消耗量试验时，汽车发动机不做调整。
试验道路应为清洁、干燥、平坦的用沥青或混凝土铺成的直线道路，道路长2～3 km，宽不小于8 m，纵向坡度在0.1%以内。试验应在无雨无雾、相对湿度小于95%、气温0～40 °C、风速不大于3 m/s 的气候条件下进行。车速测定仪器和燃油流量计的精度为0.5%，计时器最小读数为0.1 s。试验油耗仪常用容积式。
2.试验方法
（1）直接挡节气门全开加速燃油消耗量试验
测试路段长500 m，试验时，汽车挂直接挡（没有直接挡用最高挡），以（30±1）km/h的速度，稳定通过50 m 的预备段，在测试路段的起点开始，节气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、燃油消耗量及汽车在测试段终点时的速度。
试验往返进行两次，测得同方向加速时间的相对误差应不大于5%。取测得的 4 次加速时间的算术平均值作为测定值，且要符合该车技术条件的规定。
（2）等速行驶燃油消耗量试验
根据GB/T 12545.1、GB/T 12545.2《乘用车及商用车燃油消耗量试验方法》规定，对于乘用车进行等速行驶燃油消耗量试验时，只进行90 km/h 和120 km/h 两个速度下的燃油消耗量试验；对于商用车，则按照GB/T 12545.2 中规定的方法进行等速行驶燃油消耗量试验。
① 乘用车等速行驶燃油消耗量试验
除满足道路试验的一般试验条件外，乘用车等速行驶燃油消耗量试验还需满足下列条件，并按照要求进行燃油消耗量计算和精度及试验数据的校正。
车辆基本要求如下：
a.车辆试验质量。车辆试验质量为车辆整备质量加上180 kg，当车辆的50%载质量大于180 kg 时，则车辆试验质量为车辆整备质量加上50%的载质量（包括测量人员和仪器的质量）。
b.载荷分布。对于M1 类车辆，载荷的质心应位于前排外侧座椅R 点连线的中点；对于两排座椅的车辆，载荷的质心应位于前排外侧座椅R 点连线的中点；对于多于两排座椅的车辆，最初的180 kg 载荷的质心应位于前排座椅R 点连线的中点，附加载荷的质心应位于车辆中心线上，且应在前排外侧座椅R 点连线中点和第二排外侧座椅R 点连线中点之间；对于N1 类车辆，附加载荷（指试验总载荷减去测量仪器和人员的质量）的质心应位于车辆货箱的中心。
c.变速器。如果车辆在最高挡（n）时的最大速度超过130 km/h，则只能使用该挡位进行燃油消耗量的测定；如果在n－1 挡的最大速度为130 km/h，而n 挡的最大速度仅为120 km/h，则120 km/h 的试验应在n－1 挡进行，但制造厂可要求120 km/h 的燃油消耗量在n－1 挡和n 挡同时测定，条件是用n 挡时应满足下面道路试验条件第d 条的规定要求。
道路试验如下：
a.道路条件和气象条件。道路应干燥，路面可以有湿的痕迹，但不得有任何积水；平均风速小于3 m/s，阵风不应超过5 m/s。
b.在第一次测量之前，车辆应进行充分预热，并达到正常工作条件。在每次测量之前，车辆应在试验道路上以尽可能接近试验速度（该速度在任何情况下与试验速度相差不得大于±5 km/h）行驶至少5 km，以保持温度稳定。
c.测量用试验道路。测量路段的长度至少2 km，可以是封闭的环形路（测量路程必须为完整的环形路），也可以是平直路（试验在两个方向上进行）。试验道路应保证车辆按规定等速稳定行驶，路面应保持良好状态，在试验道路上任意两点之间的纵向坡度不应超过±2%。
d.为了确定在规定速度时的燃油消耗量，应至少在低于或等于规定速度时进行两次试验，并在至少等于或高于规定速度时另进行两次试验，且应满足下面规定：每次行驶期间，速度误差不应超过±2 km/h；每次试验的平均速度与试验规定的速度之差不得超过±2 km/h。
e.使用式（2-3）和式（2-4）计算每次试验行程的燃油消耗量。
采用质量法确定燃油消耗量C（L/100 km）：
式中gS——标准温度20 °C（293 K）下的燃油密度（kg/L）；
D——试验期间的实际行驶距离（km）；
M——燃油消耗量测量值（kg）。
采用容积法确定燃油消耗量C（L/100 km）：
式中 V——燃油消耗量（体积）测量值（L）；
α——燃油容积膨胀系数，燃油为汽油和柴油时，该系数为0.001/°C；
T0——标准温度为20 °C（293 K）；
TF—燃油平均温度，即每次试验开始和结束时，在容积测量装置上读取的燃油温度的算术平均值（°C）。(www.chuimin.cn)
f.指定速度的燃油消耗量应按d 规定的方法取得试验数据用线性回归法进行计算。在试验道路的两个方向上进行试验时，应分别记录在每个方向上获得的数值。
为了使置信度达到95%，燃油消耗量的精度应达到±3%。为了得到此精度，可增加试验次数，燃油消耗量测量精度由下式计算：
式中 Ci——在 vi速度时测量的燃油消耗量（L/100 km）；
Cˆi——在 vi速度时用线性回归法计算出的燃油消耗量（L/100 km）；
C——在指定速度v 时，用线性回归法计算出的燃油消耗量（L/100 km）；
vref——指定速度（km/h）；
vi——i 时的实际速度（km/h）；
——平均速度，
n——试验次数；
K——查手册获得。
g.如果在平均速度等于指定速度±0.5 km/h 时测量燃油消耗量，可用获得的试验数据的平均值计算规定速度下的燃油消耗量。
② 商用车等速行驶燃油消耗量试验
试验路段长度为500 m，汽车用常用挡位，等速行驶通过500 m 的测试路段，测量并记录通过该路段的时间及燃油消耗量。试验车速从20 km/h（最小稳定车速高于20 km/h时，从30 km/h）开始，以车速10 km/h 的整数倍均匀选取车速，直至最高车速的90%，至少测定5 个试验车速。
同一车速往返试验进行两次，两次试验之间的时间间隔应尽可能缩短，以保持稳定的热状况，往返四次试验结果的燃油消耗量差值不应超过±5%，取四次试验结果的平均值作为等速行驶的耗油量，并折算为等速百公里油耗量（L/100 km）。根据试验结果，以车速为横坐标，绘制等速燃油消耗量散点图，根据散点图绘制等速行驶燃油消耗量特性曲线。
（3）多工况燃油消耗量测定
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。所以，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，既可使试验结果比较接近于实际情况，又可缩短试验周期。我国《乘用车燃油消耗量试验方法》（GB/T 12545.1—2008）规定了模拟城市工况循环燃油消耗量试验方法——十五工况法。我国《商用车燃油消耗量试验方法》（GB/T 12545.2—2001）规定了六工况法和四工况法。
多工况燃油消耗量试验方法就是将不同车型的车辆严格依据各自的试验循环测定其燃油消耗量。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5 s，分离离合器，将变速器挡位切换为低速挡，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10 km/h 时，分离离合器，必要时，减速工况中允许使用车辆制动器。
汽车在进行多工况试验时，加速、匀速和用车辆制动器减速时，在每个试验工况（除单独规定外）下，车速偏差为±2 km/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应不大于1 s，即时间偏差为±1 s。
每次循环试验后，应记录其燃油消耗量和时间。当按各试验条件循环完成一次试验后，车辆应迅速调头，重复试验，试验往返进行两次，取四次试验结果的算术平均值作为多工况燃油消耗量试验的测定值。
图2-6～图2-10 分别为轿车及总质量小于3 500 kg 货车、微型汽车、客车及城市客车、载货汽车（总质量为3 500～14 000 kg）和载货汽车（总质量大于14 000 kg）进行多工况燃油消耗量测量的试验循环图。
图2-6 轿车及总质量小于3 500 kg 货车试验循环图
图2-7 微型汽车试验循环图
图2-8 客车、城市客车试验循环图
图2-9 载货汽车（总质量为3 500～14 000 kg）试验循环图
图2-10 载货汽车（总质量大于14 000 kg）试验循环图
（4）限定条件下燃油消耗量的试验方法
汽车在实际使用中的燃油消耗直接反映了汽车的燃油经济性水平，但是由于汽车实际使用条件的复杂性，实际燃油消耗量的离散性很大，为了使实际运行条件下的测试结果有一定的可比性，要求对实际运行条件加以适当的限制和规定，这就是限定条件下的燃油消耗量试验。
试验时，测试路段应设在三级以上的平原干线公路上，试验路段长度不小于50 km。
所选择道路的交通情况应正常。试验车辆在保证交通安全和遵守交通法规的前提下，保持一定的行驶速度：对于轿车，车速为60 km/h；对于铰接式客车，车速为35 km/h；对于其他车辆，车速为50 km/h。各车速速度偏差不应超过±2 km/h。
客车试验时，每隔10 km 停车一次，怠速运转1 min 后重新起步。
试验中记录制动次数、各挡位使用次数、行驶时间和行程、停车时间等，要测量每50 km 单程的燃油消耗量，并计算汽车百公里油耗和平均车速。试验往返进行一次，以两次测量结果的算术平均值作为限定条件下的平均使用燃油消耗量。
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