探究試驗(yàn)狀態(tài)下道路阻力差異對(duì)輕型汽車NEDC油耗的影響

肖友龍，江綺睿

（江鈴汽車股份有限公司，江西 南昌 330200）

0 引言

隨著國(guó)家節(jié)能減排的不斷深入，使用查表法測(cè)量車輛油耗已無(wú)法滿足法規(guī)能耗要求，使用道路滑行法進(jìn)行臺(tái)架油耗測(cè)試逐漸成為主流。車輛道路滑行阻力作為臺(tái)架整車試驗(yàn)的一項(xiàng)重要參數(shù)，如何優(yōu)化汽車阻力成為大家研究的重點(diǎn)，通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)預(yù)判道路阻力優(yōu)化后的油耗值，以達(dá)到降低臺(tái)架測(cè)試次數(shù)、縮短項(xiàng)目開發(fā)周期、減少開發(fā)成本之目的。

1 背景及目的

提高汽車燃油經(jīng)濟(jì)性，不僅可以降低汽車的使用費(fèi)用，還可以節(jié)約石油資源，緩解能源危機(jī)，故國(guó)家推出系列法規(guī)對(duì)汽車的燃油消耗限值進(jìn)行規(guī)定，降低乘用車單車燃油量水平，控制乘用車燃料平均消耗量和二氧化碳排放水平，為此我們需要不斷優(yōu)化汽車各種阻力如風(fēng)阻、車輪滾動(dòng)阻力、機(jī)械內(nèi)阻以及輕量化來(lái)實(shí)現(xiàn)汽車道路阻力降低，從而達(dá)到降低汽車燃油消耗的目的[1-2]。針對(duì)各種阻力的優(yōu)化，使用底盤測(cè)功機(jī)進(jìn)行循環(huán)工況測(cè)試油耗，驗(yàn)證優(yōu)化后的效果，通過(guò)研究同一車型阻力差異對(duì)汽車NEDC工況油耗影響來(lái)提前預(yù)判阻力優(yōu)化后的油耗值，減少底盤測(cè)功機(jī)測(cè)試循環(huán)次數(shù)，優(yōu)化試驗(yàn)資源和減少試驗(yàn)費(fèi)用[3-4]，同時(shí)指導(dǎo)油耗開發(fā)團(tuán)隊(duì)，制定整車道路阻力目標(biāo)，以達(dá)到降低油耗的目的。

2 試驗(yàn)樣車與測(cè)量設(shè)備

試驗(yàn)車輛為江鈴汽車股份有限公司試驗(yàn)開發(fā)樣車，其中皮卡3臺(tái)（2臺(tái)柴油和1臺(tái)汽油）和SUV車輛各3臺(tái)（燃油同皮卡一致），共6臺(tái)樣車，皆滿足國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)，出于保密要求，下文中6臺(tái)車皆以VIN后五位作為樣車代號(hào)。

本文中油耗試驗(yàn)皆為底盤測(cè)功機(jī)的碳平衡法測(cè)量方法，試驗(yàn)所用排放測(cè)試系統(tǒng)為日本HORIBA公司生產(chǎn)的MEXA7000系列測(cè)試設(shè)備，底盤測(cè)功機(jī)為HORIBA公司生產(chǎn)的VULCAN EMS-CD48L 4WD設(shè)備，環(huán)境倉(cāng)為英泰公司AG04-KAM設(shè)備，主要設(shè)備測(cè)量精度皆滿足國(guó)家法規(guī)對(duì)于油耗試驗(yàn)測(cè)量技術(shù)要求[5]。

3 NEDC循環(huán)油耗試驗(yàn)

3.1 道路滑行阻力數(shù)據(jù)收集

將6臺(tái)試驗(yàn)樣車運(yùn)往重慶墊江試驗(yàn)場(chǎng)在性能道路，按照《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)試方法（中國(guó)第五階段）》（GB18352.3-2013）中附件CH汽車道路載荷的測(cè)量中要求進(jìn)行道路滑行阻力測(cè)量獲得6臺(tái)車原始第一組道路阻力數(shù)據(jù)，修改每臺(tái)樣車的邊界，重新進(jìn)行道路載荷測(cè)量，獲得第二組道路滑行阻力數(shù)據(jù)，并做好記錄，6臺(tái)樣車的道路滑行阻力匯總信息如表1、表2。

表1 樣車1-3的道路滑行阻力表

表2 樣車4-6的道路滑行阻力表

3.2 NEDC循環(huán)油耗試驗(yàn)及結(jié)果

每臺(tái)樣車按照國(guó)家法規(guī)《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)試方法（中國(guó)第五階段）》（GB18352.3-2013）附錄C要求在底盤測(cè)功機(jī)上進(jìn)行道路滑行阻力匹配，然后每臺(tái)樣車按照I型試驗(yàn)要求進(jìn)行預(yù)處理和NEDC循環(huán)正式試驗(yàn)，每種阻力進(jìn)行2次正式試驗(yàn)，取2次所測(cè)得的油耗平均值作為分析值；NEDC循環(huán)包含市區(qū)和市郊兩個(gè)循環(huán)：市區(qū)循環(huán)最高速度為50km/h，市郊循環(huán)最高速度為120km/h，所以在進(jìn)行油耗與力的對(duì)比時(shí)：市區(qū)循環(huán)采用的是速度段為20-50的平均力，市郊循環(huán)采用的速度段為20-120的平均力，綜合階段平均力采用與市郊相同，將6臺(tái)樣車不同阻力測(cè)出的油耗值與阻力差 異放于一起對(duì)比分析，如表3：

表3 6臺(tái)樣車不同阻力測(cè)出的油耗值與阻力差異表

4 數(shù)據(jù)處理

通過(guò)使用3.2表中的數(shù)據(jù)建立阻力差異與油耗的趨勢(shì)圖，如下圖：

圖1 阻力差異與油耗的趨勢(shì)圖

5 結(jié)語(yǔ)

同一樣車不同道路阻力的情況下，使用底盤測(cè)功機(jī)模擬該阻力，采用NEDC循環(huán)曲線測(cè)得該樣車的各種工況下的油耗值，并分析道路阻力差異與油耗差異的數(shù)量關(guān)系，針對(duì)6個(gè)樣本量的研究，可得出一些基本結(jié)論：阻力相差10N的情況下，實(shí)際測(cè)得的油耗差異約為0.07L/100km。該結(jié)論可以為后續(xù)油耗開發(fā)過(guò)程中，通過(guò)降整車阻力方式來(lái)降低油耗，指明阻力目標(biāo)方向。