夏海峰 蔣一春



摘要:輕型汽車燃料消耗量試驗方法由國五升級到國六,由穩態測試循環變成了瞬態測試循環并引入了中國汽車行駛工況(CLTC),滿足了消費者獲取更貼近實際駕駛和不同使用條件下的燃料消耗量信息的需求。首次提出了四個特殊試驗,用于企業內部的開發、摸底。新增加了試驗系族在車輛道路載荷、燃料消耗量確定方面的應用。
關鍵詞:油耗測試標準;WLTC;CLTC;試驗系族
中圖分類號:U461.9? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:1674-957X(2020)24-0077-03
0? 引言
隨著我國機動車保有量的持續增長,節能減排的重要日益凸顯。根據《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020)》[1]、《汽車產業中長期發展規劃》[2]的要求,到2020年,新車平均燃料消耗量乘用車降到5.0升/百公里、節能型汽車燃料消耗量降到4.5升/百公里以下、商用車接近國際先進水平,實施國六排放標準,新能源汽車能耗處于國際先進水平,汽車可回收利用率達到95%;到2025年,新車平均燃料消耗量乘用車降到4.0升/百公里、商用車達到國際領先水平,排放達到國際先進水平,新能源汽車能耗處于國際領先水平,汽車實際回收利用率達到國際先進水平。
GB/T 19233-2020《輕型汽車燃料消耗量試驗方法》[3](以下簡稱國六油耗測試標準)于2020年06月20日正式發布,將于2021年01月01日實施代替GB/T 19233-2008《輕型汽車燃料消耗量試驗方法》[4](以下簡稱國五油耗測試標準)。
國六油耗測試標準的試驗循環、試驗要求、數據計算及測試項目上較國五油耗測試標準發生了較大的變化,本文將對國六與國五油耗測試標準的差異進行詳細對比分析。
1? 國六與國五油耗測試標準差異
1.1 工況循環差異
國六油耗測試標準的測試工況循環,從輕型車國五油耗測試標準的 NEDC(New European Driving Cycle)穩態循環轉換到WLTC(Worldwide Harmonized Light Vehicles Test Cycle)瞬態循環或者中國汽車行駛工況[5](CLTC-P和CLTC-C,其中CLTC-P適用于M1類車輛,CLTC-C適用于N1類和最大設計總質量不超過3500kg的M2類車輛),有了本質的變化,循環曲線和特征參數分別如圖1和表1。
從表1的數據對比可以看出無論是國六國六排放標準的WLTC循環還是中國汽車行駛工況CLTC循環在試驗時長、試驗里程、平均車速、怠速占比等指標上遠比國五NEDC循環嚴苛。其中,中國汽車行駛工況CLTC在最高車速的要求上,也更加的符合國內道路的實際情況,也更接近國內車輛的實際駕駛情況。
1.2 測試程序差異
1.2.1 試驗條件
國六油耗測試標準與國五油耗測試標準在試驗條件的主要差異體現在環境條件、磨合、燃料,詳細對比見表2。
1.2.2 道路載荷測量及加載
1.2.2.1 道路載荷測量
在道路載荷測量方面,油耗測試標準都是引用了相對應的排放標準。國五排放標準[6]的道路載荷測量方式包括查表法、滑行法,國六排放標準[7]還提供了扭矩儀測量法、道路載荷系族計算法、風洞法、計算法等額外的道路載荷確定方法。
根據國五排放標準,計算試驗車輛的道路載荷時,采用車輛的基準質量(RM)計算。國六排放標準則取試驗前后,試驗車輛、司機和設備的總質量的平均值與旋轉質量(Mr)之和[8]。
1.2.2.2 底盤測功機設定
底盤測功機上設置試驗車輛的道路載荷時,國五排放標準采用的是試驗車輛對應的當量慣量,每個基準速度點,測量值和底盤測功機的載荷數值的偏差在±5%以內。
國六排放標準設置底盤測功機時,采用的是試驗車輛的測試質量(TM)和等效轉動慣量的和,且在每個基準速度點,測量值和底盤測功機的載荷數值的偏差在±10N以內。
1.2.2.3 變速器的使用
對于手動換擋試驗車輛,國五排放標準的換擋時刻取決于 NEDC 循環曲線的速度和加速度,各車型的換擋時刻統一。國六排放標準為手動擋車型提供了一套完整的換擋點計算方法,手動擋車型的換擋點是根據循環速度段中,克服行駛阻力和加速度的需求功率與所有可能擋位下發動機可提供功率間的平衡來確定。相對國五排放標準的換擋過程,國六排放標準的換擋靈活且復雜,更利于體現車輛的真實駕駛性,但同時增加了試驗過程的不確定性。
1.2.3 數據處理差異
國六油耗測試標準與國五油耗測試標準在相關的數據申報、結果計算、數值修約等方面都提出了明確不同的要求,具體要求見表3。
1.2.4 試驗系族的應用差異
國五油耗測試標準中對于系族的應用,僅限于N1類車輛系族,在進行燃料消耗量型式認證時可采用。
而在國六油耗測試標準中,為減輕企業的開發和認證壓力,對于試驗系族的應用更為全面。試驗系族詳細分類,具體見表4。
1.2.5 試驗項目的差異
國六油耗測試標準,在公告試驗的基礎上增加了四個特殊實驗:低溫環境下燃料消耗量試驗方法、開啟空調制冷狀態下燃料消耗量試驗方法、高海拔環境下燃料消耗量試驗方法、其他燃料類型車輛燃料消耗量計算公式。新增加的四個試驗模擬了車輛實際過程中的部分生活場景,可作為企業開發、摸底的內部試驗。
2? 國六油耗測試標準實施帶來的影響
從消費者角度出發,測試工況從穩態工況切換到更接近實際道路行駛狀況的瞬態工況,有利于消費者獲得更貼近實際駕駛和不同使用條件下的燃料消耗量,為他們在購車環節做出更具意義的指導。
對于汽車生產研發企業,有助于其更好的認識自身產品的真實油耗水平,加大研發和投入的力度,引入更多新技術、新產品、新理念,實實在在的降低自身產品的油耗水平,提供更有競爭力的產品。
同時,GB/T 19233-2020《輕型汽車燃料消耗量試驗方法》作為我國汽車節能體系中的重要基礎標準,它的實施將會對乘用車及輕型商用車燃料消耗量限值、乘用車企業平均燃料消耗量核算、燃料消耗量標識等標準及雙積分政策中燃料消耗量的測試計算產生重大影響。
3? 結論
原有試驗工況、方法標準已與我國實際狀況不相符,無法滿足政府節能管理及消費者需要。油耗測試標準的升級,滿足了政府主管部門的汽車節能管理需求,同時也滿足了消費者獲得更貼近實際駕駛和不同使用條件下的燃料消耗量信息的需求,為我國實現2025年汽車節能目標提供了有力的保障。國六油耗測試標準與國五油耗測試標準的主要差異在于:
①測試循環轉變為更接近實際行駛路況的瞬態循環,測試程序的方法、要求較國五油耗測試標準加嚴。
②首次提出了四個特殊試驗,用于指導企業研發、摸底試驗。
③試驗系族的廣泛使用,大大減輕企業的開發和認證壓力。
參考文獻:
[1]國務院.國務院關于印發節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)的通知[EBOL].http://www.gov.cn/gongbao/content/2012/content_2182749.htm,2012-06-28.
[2]工業和信息化部,發展改革委,科技部.工業和信息化部 發展改革委 科技部關于印發《汽車產業中長期發展規劃》的通知[EBOL].http://www.gov.cn/gongbao/content/2017/content_5230289.htm,2017-04-06.
[3]國家市場監督管理總局、國家標準化管理委員會.GB/T 19233-2020,輕型汽車燃料消耗量試驗方法[S].北京:中國標準出版社,2019.
[4]中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局,中國國家標準化管理委員會.GB/T 19233-2008,輕型汽車燃料消耗量試驗方法[S].北京:中國環境科學出版社,2008.
[5]國家市場監督管理總局,中國國家標準化管理委員會.GB/T38146.1-2019,中國汽車行駛工況 第1部分:輕型汽車[S].北京:中國標準出版社,2019.
[6]環境保護部,國家質量監督檢驗檢疫總局.GB 18352.5-2013, 輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第五階段)[S].北京: 中國環境科學出版社,2013.
[7]環境保護部,國家質量監督檢驗檢疫總局.GB 18352.6-2016, 輕型汽車污染物排放限值及測量方法(中國第六階段)[S].北京:中國環境科學出版社,2016.
[8]丁莉,鄒雄輝,戴春蓓,劉樂,秦宏宇.輕型車國六與國五排放標準比對分析[J].小型內燃機與車輛技術,2019,48(3):54-59.