一种轻型汽车等速行驶燃料消耗量试验方法

技术领域

本发明属于轻型汽车等速行驶燃料消耗量试验技术领域，涉及一种基于台架测试的汽车燃料消耗量试验方法，具体涉及一种轻型汽车等速行驶燃料消耗量试验方法。

背景技术

汽车等速燃料消耗量是各大车企经济性工程目标之一，也是衡量车辆能耗高低的重要指标之一。目前通过连接油耗仪在道路上实际测量过程，限制条件较多，如温度、风向、雨雪、坡度影响测量精度，破坏油路也有较高的危险，测试周期长，试验成本高。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供一种轻型汽车等速行驶燃料消耗量试验方法，台架测试无需断开燃油管路，安全可靠；无需外接设备，试验过程省时省力；试验环境精准控制，数据一致性好，避免反复验证。

本发明的目的是通过以下方案实现的：

一种轻型汽车等速行驶燃料消耗量试验方法，包括以下步骤：

S1.将车辆水平放置在测功机上，按照试验车辆起动要求起动发动机，并运行试验运转循环；

S2.气体分析仪的标定：应用标准气体检查用于连续测量的气体分析仪的零点和量距点读数，当试验前与试验后的结果相差不超过量距气值的2％时，认为结果有效。

S3.使用气体分析仪测量排出污染物的量，利用碳平衡法计算出燃料消耗量，经过有效性判定后，对燃料消耗量结果进行修正最终得出等速行驶燃料消耗量。

进一步地，所述步骤S1中，试验车辆起动要求为：将试验车辆驱动轮胎压(冷态)调整至与进行道路载荷测量时一致，将底盘测功机的当量惯量调整至与进行道路载荷测量时的试验质量一致，使旋转质量的总惯量可以模拟车辆行驶时的惯量及其他路面阻力，使其吸收作用在驱动轮上的功率。

进一步地，所述步骤S1中，所述试验运转循环由预热阶段、稳定车速阶段、第一次测试阶段、第二次测试阶段、第三次测试阶段、第四次测试阶段和停车阶段组成，通过四次测量的平均值得出最终的等速油耗。

进一步地，所述步骤S2包括以下过程：在分析每种样气之前，每种污染物所使用的分析仪量程均应采用合适的零点气进行校正，然后用标称浓度为量程的70％～100％的量距气，将分析仪调整至标定曲线；试验完成后应重新检查分析仪的零点，读数与分析样气前零点校正值之差不应大于该量程的2％。

进一步地，所述步骤S3包括以下过程：

1)使用气体分析仪取样分析测量污染物含量，计算得到的HC、CO和CO2 排放量，计算燃料消耗量：

式中：

i——测试序号，i＝1,2,3,4；

FC

HC

CO

CO

D——288K(15℃)下试验燃料的密度，单位为kg/L；

2)燃料消耗量有效性判定：需要满足以上过程计算得到的i次试验数据精度α≤1％，否则试验无效，重复试验；α计算公式如下：

式中：

i——测试序号，i＝1,2,3,4；

FC

3)燃料消耗量修正结果：修正公式如下：

式中：

FC

a、b——修正系数。

进一步地，试验不需要将供油管路断开，直接在环境仓内的底盘测功机上运行即可，危险系数低，不受实际道路上的温度、风向、雨雪、坡度影响，不需要人员外出借用试验场地进行。

本发明的有益效果：

1.提供了一种轻型汽车等速行驶燃料消耗量台架测试方法替代道路试验的方法；

2.台架测试无需断开燃油管路，安全可靠；

3.无需外接设备，试验过程省时省力；

4.试验环境精准控制，数据一致性好，避免反复验证。

附图说明

参照附图，可直观了解本毫米内容，附图仅仅用于说明的目的，并非限制本发明的保护范围。

图1是整个试验过程汽车运转循环示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图进行详细描述。

试验期间由汽车排放的每种污染物的质量m，根据气体的体积分数和体积，以及在标准状态(273.2K和101.33kPa)下的密度乘积来确定。标准状态下常用气体密度如下。

一氧化碳(CO)d＝1.25g/L

二氧化碳(CO2)d＝1.964g/L

氮氧化合物(NOx)d＝2.05g/L

碳氢化合物燃用汽油(C1H1.85)d＝0.619g/L

当使用孔板式或文丘里管式流量计控制恒定流量的变稀释度装置时，连续记录表示容积流量的参数，并计算试验期间的总容积。当使用孔板式或文丘里管式流量计控制恒定流量的变稀释度装置时，连续记录表示容积流量的参数，并计算试验期间的总容积。考虑到发动机进气、燃烧和排气过程中涉及的所有气体和理想气体的差异，需要对燃料消耗量进行修正，修正结果为最终的燃料消耗量。

一种轻型汽车等速行驶燃料消耗量试验方法，包括以下步骤：

S1.将车辆水平放置在测功机上，按照试验车辆起动要求起动发动机，并运行试验运转循环；

S2.气体分析仪的标定：应用标准气体检查用于连续测量的气体分析仪的零点和量距点读数，当试验前与试验后的结果相差不超过量距气值的2％时，认为结果有效。

S3.使用气体分析仪测量排出污染物的量，利用碳平衡法计算出燃料消耗量，经过有效性判定后，对燃料消耗量结果进行修正最终得出等速行驶燃料消耗量。

进一步地，所述步骤S1中，试验车辆起动要求为：将试验车辆驱动轮胎压 (冷态)调整至与进行道路载荷测量时一致，将底盘测功机的当量惯量调整至与进行道路载荷测量时的试验质量一致，使旋转质量的总惯量可以模拟车辆行驶时的惯量及其他路面阻力，使其吸收作用在驱动轮上的功率。

进一步地，所述步骤S1中，所述试验运转循环由预热阶段、稳定车速阶段、第一次测试阶段、第二次测试阶段、第三次测试阶段、第四次测试阶段和停车阶段组成，通过四次测量的平均值得出最终的等速油耗。

进一步地，所述步骤S2包括以下过程：在分析每种样气之前，每种污染物所使用的分析仪量程均应采用合适的零点气进行校正，然后用标称浓度为量程的70％～100％的量距气，将分析仪调整至标定曲线；试验完成后应重新检查分析仪的零点，读数与分析样气前零点校正值之差不应大于该量程的2％。

进一步地，所述步骤S3包括以下过程：

1)使用气体分析仪取样分析测量污染物含量，计算得到的HC、CO和CO2 排放量，计算燃料消耗量：

式中：

i——测试序号，i＝1,2,3,4；

FC

HC

CO

CO

D——288K(15℃)下试验燃料的密度，单位为kg/L；

2)燃料消耗量有效性判定：需要满足以上过程计算得到的i次试验数据精度α≤1％，否则试验无效，重复试验；α计算公式如下：

式中：

i——测试序号，i＝1,2,3,4；

FC

3)燃料消耗量修正结果：修正公式如下：

式中：

FC

a、b——修正系数。

进一步地，试验不需要将供油管路断开，直接在环境仓内的底盘测功机上运行即可，危险系数低，不受实际道路上的温度、风向、雨雪、坡度影响，不需要人员外出借用试验场地进行。

实施例

为了使试验过程保证一致性要求，在实验前务必满足以下条件:

1.试验期间，试验室内温度应为25±5℃。

2.试验车辆机械状况良好。

3.试验车辆进排气系统密封性良好。

4.试验车辆在试验前车辆至少磨合3000km。

5.试验车辆应使用规定的润滑油。

6.试验车辆轮胎应选用规定的类型，并按照推荐的轮胎最大试验负荷和最高试验速度对应的轮胎充气压力进行充气。轮胎可与试验车辆同时磨合或者花纹深度应在初始花纹深度的50％～90％之间。

7.试验车辆应使用规定的燃料。

在试验前应用测试车辆在转毂上拟合实际道路的阻力曲线，同时将风机设定的风速与车速一致，在试验开始之前需要根据需求编辑好车辆运行的速度VS 时间曲线。按照试验车辆起动要求起动发动机。发动机起动后，立即开始运转图1规定的试验运转循环。试验车辆需跟随图1规定的试验运转循环驾驶。试验运转循环由预热阶段、稳定车速阶段、第一次测试阶段、第二次测试阶段、第三次测试阶段、第四次测试阶段和停车阶段组成，通过四次测量的平均值得出最终的等速油耗，其中代测量速度V0可根据需求更改。取样要求如下：

P1＝1600s，为第一次测试取样开始时刻；

P2＝1900s，为第一次测试取样结束时刻，第二次测试取样开始时刻；

P3＝2200s，为第二次测试取样结束时刻，第三次测试取样开始时刻；

P4＝2500s，为第三次测试取样结束时刻，第四次测试取样开始时刻；

P5＝2800s，为第四次测试取样结束时刻。

车速与理论公差为±2km/h，时间公差为±1s。

时间-速度对应关系及档位要求见下表1。

表1:时间-速度对应关系及档位要求

试验过程使用气体分析仪取样分析测量污染物含量，测量过程应消除背景气对试验结果造成的影响，计算得到的HC、CO和CO2排放量(g/km)计算燃料消耗量。利用公式计算出燃料消耗量的初步值：

式中：

i——测试序号，i＝1,2,3,4；

FCi——第i次测试的燃料消耗量，单位为L/100km；

HC——测得的碳氢化合物排放量，单位为g/km；

CO——测得的一氧化碳排放量，单位为g/km；

CO2——测得的二氧化碳排放量，单位为g/km；

D——288K(15℃)下试验燃料的密度，单位为kg/L。

燃料消耗量有效性判定：需要使以上过程计算得到的4次试验数据精度α≤1％，否则试验无效，重复试验。α计算公式如下：

式中：

i——测试序号，i＝1,2,3,4；

FCi——第i次测试的燃料消耗量，单位为L/100km；

燃料消耗量修正结果：考虑到发动机进气、燃烧和排气过程中涉及的所有气体和理想气体的差异，需要对燃料消耗量进行修正，修正结果为最终的燃料消耗量。修正公式如下：

式中：

FCcorrect——修正的燃料消耗量，单位为L/100km；

a、b——修正系数。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。