對降低整車怠速轉(zhuǎn)速的研究

胥峰，喬華，王娟，楊秀玲

（1.卡達(dá)克機(jī)動(dòng)車質(zhì)量檢驗(yàn)中心（寧波）有限公司，浙江 寧波 315336；2.眾泰汽車工程研究院，浙江 杭州 310018）

對降低整車怠速轉(zhuǎn)速的研究

胥峰1，喬華2，王娟2，楊秀玲1

（1.卡達(dá)克機(jī)動(dòng)車質(zhì)量檢驗(yàn)中心（寧波）有限公司，浙江 寧波 315336；2.眾泰汽車工程研究院，浙江 杭州 310018）

文章針對某車型工況油耗值較高的問題，通過降低整車怠速轉(zhuǎn)速的方法，同時(shí)平衡降低怠速后車輛的NVH性能、電平衡、以及起步駕駛性能，最終確定降怠速方案可行，主客觀評價(jià)改善效果明顯。

降怠速；燃油經(jīng)濟(jì)性；主觀評價(jià)

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)19-37-03

前言

隨著汽車行業(yè)的迅速發(fā)展，汽車已經(jīng)成為人們生活中重要的工具，汽車的各種性能也越來越受到客戶的關(guān)注。本文針對某車型工況油耗值較高的問題，通過降低整車怠速轉(zhuǎn)速的方法，同時(shí)平衡降低怠速后車輛的NVH性能、電平衡、以及起步駕駛性能，最終確定降怠速方案可行，主客觀評價(jià)改善效果明顯。

1 怠速油耗值問題

某1.6L排量車型在開展循環(huán)工況油耗試驗(yàn)時(shí)，該車型發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)如表1所示，油耗值較高，ECE循環(huán)9.78 L/100km，EUDC循環(huán)6.20 L/100km，NEDC循環(huán)7.51 L/100km。在法規(guī)要求的循環(huán)工況中，工況循環(huán)如圖1所示，按工況統(tǒng)計(jì)含怠速的工況占據(jù)336s時(shí)間，占整個(gè)工況的28.47%；因此降低怠速轉(zhuǎn)速對整車油耗有著非常積極的影響。

表1 發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)參數(shù)

圖1 循環(huán)工況示意圖

設(shè)定怠速轉(zhuǎn)速目標(biāo)值為700rpm，測試結(jié)果與怠速800rpm進(jìn)行對比，設(shè)計(jì)試驗(yàn)對比方案如表2，其中發(fā)動(dòng)機(jī)AC ON時(shí)補(bǔ)償轉(zhuǎn)速150rpm不變，該車型為電動(dòng)助力轉(zhuǎn)向，因此不考慮怠速轉(zhuǎn)速降低帶來的轉(zhuǎn)向力的變化。主觀評價(jià)方法參照SAE1441標(biāo)準(zhǔn)采用十分制，見表3。

表2 試驗(yàn)對比方案

表3 主觀評價(jià)十分制

2 方案測試對比

2.1 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性和機(jī)油壓力試驗(yàn)

發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性和機(jī)油壓力試驗(yàn)在發(fā)動(dòng)機(jī)臺(tái)架上開展，發(fā)動(dòng)機(jī)帶空氣濾清器，按照設(shè)計(jì)狀態(tài)連接相關(guān)進(jìn)氣系統(tǒng)。試驗(yàn)用排氣系統(tǒng)帶三元催化器（白載體）及排氣消聲器，參考設(shè)計(jì)狀態(tài)連接排氣系統(tǒng)。排氣系統(tǒng)使用整車橡膠減震器吊耳。發(fā)動(dòng)機(jī)其他運(yùn)行狀況模擬整車狀況，全速全負(fù)荷機(jī)油壓力≥380kpa。試驗(yàn)結(jié)果見表4。由表4可見，發(fā)動(dòng)機(jī)怠速降為700rpm后，怠速穩(wěn)定性、機(jī)油壓力等均滿足要求，此次降怠速方案可行。

表4 發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速穩(wěn)定性和機(jī)油壓力試驗(yàn)結(jié)果

2.2 NVH性能試驗(yàn)

表5 怠速噪聲對比

將發(fā)動(dòng)機(jī)排量為1.6L的整車放置在消音室，分別準(zhǔn)備好800rpm和700rpm的ECU，連接好設(shè)備，通過LMS數(shù)采和PCB麥克風(fēng)分別采集800rpm和700rpm怠速時(shí)（DLE、DRE）怠速噪聲，噪聲測試值見表5；車內(nèi)方向盤、換擋手柄、座椅導(dǎo)軌的加速度之，振動(dòng)測試值見表6。

表6 振動(dòng)測試對比

NVH試驗(yàn)結(jié)果顯示，怠速噪聲有明顯好轉(zhuǎn)，但是在700rpm時(shí)座椅導(dǎo)軌振動(dòng)有輕微惡化，方向盤和換擋手柄振動(dòng)均變好，導(dǎo)軌振動(dòng)變差的結(jié)果還要通過主觀評價(jià)試驗(yàn)確定是否接受。

2.3 電平衡計(jì)算

考慮最用電極端工況，夏季雨夜，加載所有用電器，AC ON補(bǔ)償150rpm，此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速n為850 rpm，發(fā)電機(jī)皮帶輪傳動(dòng)比i為：122/50.7=2.4，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速N為850*2.4=2040rpm（122為曲軸帶輪直徑 50.7為發(fā)電機(jī)皮帶輪直徑）。該車配備的發(fā)電機(jī)輸出特性圖如圖2所示：

圖2 發(fā)動(dòng)機(jī)輸出特性曲線圖

由圖2可以找出100℃時(shí)對應(yīng)的發(fā)電量約為76A，夏季雨夜怠速開空調(diào)，整車用電器負(fù)載功率如表7所示：

表7 整車用電負(fù)載功率

計(jì)算可得，總電流為：1183/13.5=87.6A，發(fā)電量缺口為：87.6-76=11.6A，根據(jù)國標(biāo)，蓄電池在25℃，可以以11.6A的電流放電持續(xù)400min以上，最終電壓不低于10.5V，以保證發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后能夠正常啟動(dòng)。

2.4 NVH/駕駛性主觀評價(jià)試驗(yàn)

針對降低怠速轉(zhuǎn)速，只評價(jià)受影響的怠速噪聲和振動(dòng)以及起步時(shí)的駕駛性能。組織5位相關(guān)經(jīng)驗(yàn)的工程師和專家進(jìn)行分別評價(jià)轉(zhuǎn)速為800rpm和700rpm車輛。在怠速噪聲方面，整體噪聲變化明顯，怠速降低，噪聲降低非常明顯，振動(dòng)稍有變化，不降分，可以接受。顧客感覺噪聲提升很大，800rpm和700rpm怠速噪聲分別為6.0和6.5分，提升0.5分，提升比較明顯。另外從主觀評價(jià)結(jié)果來看，起步時(shí)駕駛性能變差，表現(xiàn)為起步容易引起傳動(dòng)系抖動(dòng)，評價(jià)分值從6.5降低為6.0分，但仍在可接受范圍。

2.5 工況油耗試驗(yàn)

表8 工況油耗試驗(yàn)結(jié)果

測試平均油耗前，整車需放置在恒溫環(huán)境室（25℃±2）保溫6個(gè)小時(shí)以上，然后將該整車放置在底盤測功機(jī)（儀器為AVL）進(jìn)行油耗測試，測試采用滑行法，加載該車型的滑阻曲線。具體測試結(jié)果，如表8。

通過客觀測量，發(fā)現(xiàn)降低怠速能有效的提升燃油經(jīng)濟(jì)性。

3 結(jié)論

通過分析對比降低怠速（800rpm降至700rpm），對整車性能有所影響，主要在燃油經(jīng)濟(jì)性和怠速靜音效果都有所提升，而在起步駕駛性能方面有惡劣趨勢，但從顧客主觀評價(jià)的角度，降低的程度均能接受，綜合平衡所有的性能指標(biāo)，總體通過降低發(fā)動(dòng)機(jī)怠速提升整車性能是可行的方案。

[1] 輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國Ⅲ、Ⅳ階段）（GB 18352.3-2005）.

[2] 電動(dòng)道路車輛用鉛酸蓄電池（GB/T 18332.1-2001）.

[3] 汽車?yán)碚摚ǖ?版）.

Study on reducing the idle speed of the vehicle

Xu Feng1, Qiao Hua2, Wang Juan2, Yang Xiuling1
( 1. Kak motor vehicle quality inspection center (ningbo) co., LTD., Zhejiang Ningbo 315336; 2. Zhongtai automotive engineering research institute, Zhejiang Hangzhou 310018 )

In this paper, to solve the higher fuel economy problem, by reducing vehicle idling speed method, while the balance after reducing NVH performance of the vehicle idling, electric equilibrium, and start driving performance, reducing idling finalize feasible, subjective and objective evaluation improve the effect is obvious.

Reducing idle speed; fuel economy; subjective evaluation

U462.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-7988 (2017)19-37-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.19.014

胥峰，就職于卡達(dá)克機(jī)動(dòng)車質(zhì)量檢驗(yàn)中心（寧波）有限公司。