轻型车国五和国六滑行阻力对比和替代算法研究

文章根据GB/T 19233-2020油耗测试标准,针对国六滑行阻力定义及其相对国五滑行阻力的不同,进行了试验条件、受力分析和计算方法对比,发现同等试验条件下,国六滑行阻力是国五的1.03倍。通过转毂滚动阻力修正、轮胎滚动阻力参数修正和温度修正,总结出国六滑行阻力的替代算法公式。对3辆样车进行替代算法与滑行法测试对比,偏差控制在最大9.8 N/1.2%以内,平均车速80 km/h时在5.8 N/1.4%以内。通过国六WLTC循环试验验证,循环能量差在0.017以内,证明了设备组合有效。该替代算法作为滑行法的补充,能够更好地满足日益多元化、灵活性的油耗申报需求。     

国六标准转鼓滑行法的排放和油耗分析

国六标准中滑行法底盘测功机阻力设定在国五标准迭代法基础上增加了固定运转法,不同滑行法可能导致整车排放和油耗试验中转鼓加载力不同,进而影响整车排放和油耗结果。针对两种驱动形式车辆,分别采用两种滑行方法（固定运转法、迭代法）进行WLTC (Worldwide Light-Duty Test Cycle,全球统一轻型车辆测试循环)工况常温冷启动气体污染物排放和油耗试验,对比结果差异,为后续整车转鼓试验的开发提供参考。     

WLTC和CLTC-P循环工况及其排放污染物和油耗分析

当前中国轻型车排放和油耗认证循环工况正处于NEDC(New European Driving Cycle,新欧洲驾驶循环)和WLTC(Worldwide Light-duty Test Cycle,全球统一轻型车辆测试循环)并行、CLTC(China Light-duty Vehicle Test Cycle,中国轻型汽车行驶工况)逐步导入的特殊时期。对WLTC和CLTC-P(China Light-duty Vehicle Test Cycle-Passenger,中国乘用车行驶工况)进行分析,对比两种不同驾驶工况的特点,并选取同一辆车进行WLTC和CLTC-P排放污染物和油耗测试,对两种循环下排放和油耗测试结果进行比较,分析不同工况下整车排放和油耗特性,为后续整车开发和标定提供工程参考。     

WLTC标准车速曲线对车辆油耗影响的研究

汽车公司进行轻型车油耗试验时，车辆都是在底盘测功机上运行WLTC循环工况，然后根据排放中的CO2、CO和HC流量通过碳平衡法计算汽车的油耗。WLTC循环运行时间为1 800 s，每1 s都有规定的标准车速，车辆将依据WLTC标准车速曲线行驶，但每个驾驶员完成的WLTC循环速度曲线与标准车速曲线会存在差异，速度差异还将造成不同驾驶员完成WLTC运行的车辆油耗也存在一定的差异。文章总结了造成不同驾驶员油耗差异的主要原因，并给出了评价不同驾驶员油耗结果的多个量化指标，还参考标准总结出了标准车速曲线的油耗修正方法。     

浸车温度对WLTC中轻型车油耗的影响

针对即将实施的新油耗测试循环,采用不同的浸车温度,在底盘测功机上对一台满足国六排放标准的车辆进行WLTC(World-wide Harmonized Light-duty Test Cycle,全球统一轻型车测试循环)油耗测试。重点分析了WLTC中第一阶段中决定待测车辆油耗的3种排气污染物二氧化碳、一氧化碳和未燃碳氢的排放。结果表明,随着测试循环的进行,车辆运行状况趋于稳定,不同浸车温度条件下排气污染物的生成量也趋于相近,不同浸车温度对二氧化碳、一氧化碳和未燃碳氢3种排气污染物以及油耗的影响差异主要体现在低速段,除此之外,相比于二氧化碳在整个低速段持续大量生成,一氧化碳和未燃碳氢则主要在冷启动后、测试循环开始20s左右达到峰值。研究发现,相同试验条件下,采用较高浸车温度(26℃)比采用较低浸车温度(23℃)更有利于轻型车在WLTC中的油耗测试。     

汽车滑行试验及阻力系数测定

在分析汽车行驶阻力特性后,建立了含有滚动阻力系数、空气阻力系数和传动系效率4个未知系数的车辆滑行运动微分方程,并经过积分推导出此4个未知系数与滑行速度、滑行时间和滑行总距离之间的关系。按照GB/T12536—1990《汽车滑行试验方法》对试验车辆进行了滑行试验,并根据试验数据,用MATLAB的符号微分方程求解法,求解出车辆滑行阻力模型的主要参数:滚动阻力系数、空气阻力系数、传动系效率。本方法方便易行又比较准确。     

运动模式下车辆排放和燃油经济性分析

按照轻型车国五和国六标准中常温冷启动排放和实际行驶污染物排放(Real Driving Emission)试验规程,使用定容稀释排放测试系统和便携式车载排放设备(PEMS)对9辆样车进行了运动模式和普通模式下排放和油耗测试。结果表明:运动模式下THC排放结果要低于普通模式;NOx在两种模式下排放结果无规律性;NEDC工况下CO的结果变化不大,WLTC工况下运动模式明显大于普通模式,且一些车辆会出现运动模式下CO排放剧烈增加的现象;运动模式下油耗结果均大于普通模式,平均增加30%,NEDC工况比WLTC工况表现明显,低速工况比高速工况表现明显;两种模式在WLTC工况上的差异更接近实际道路。建议重点关注车辆运动模式下CO排放以及低速工况下的油耗。     

插电式混合动力汽车低SOC能量流试验研究

为制定最优的能量分配策略,对某款插电式混合动力汽车在不同运行工况下的能量流进行分析。通过试验测试了低SOC状态下整车部件能量传递的相关参数,包括:温度、压力、转矩、转速和流量等,之后计算和分析整车的能量分布,并对比了NEDC和WLTC工况下整车能量流向和能量回收率。结果表明,在电池处于低SOC时,WLTC工况下的发动机平均油耗是NEDC工况平均油耗的1.6倍左右;且两种工况下车辆行驶所消耗的能量绝大部分来自于发动机;另外,WLTC工况行驶能量低于NEDC工况,其差值不足1%,但WLTC工况的能量回收率低于NEDC工况,其差值达2.31%。     

基于道路试验的汽车滚动阻力和空气阻力系数计算方法研究

基于实车道路滑行试验数据,采用两段滑行试验法计算汽车的滚动阻力系数和空气阻力系数。通过在相同条件下车辆的低速滑行试验数据计算所得系数对上述计算结果进行初步判定,证明了两段法计算结果的合理性。采用多车速滑行试验法和功率法对两段法计算结果进行验证,证明了采用两段滑行试验法计算汽车滚动阻力系数和空气阻力系数的正确性。     

重型商用车滑行阻力系数的测定与研究

针对道路滑行试验方法下汽车道路行驶阻力系数的准确获取问题,提出基于时间法开展空挡下道路滑行试验研究汽车道路行驶阻力。阐述了试验车辆依据时间法在道路上开展滑行试验及获取试验数据的方法,并利用最小二乘法曲线拟合的方法对试验数据进行处理,从而计算出空气阻力系数和滚动阻力系数。结果显示,滑行时间法测定的道路行驶阻力更能真实反映车辆道路行驶实际情况,具有较好的实用性。