道路阻力滑行試驗方法對比

方燕華 魏凌云 夏靜

（東風(fēng)汽車公司技術(shù)中心 430058)

道路阻力滑行試驗方法對比

方燕華 魏凌云 夏靜

（東風(fēng)汽車公司技術(shù)中心 430058)

本文對同一試驗車輛國四滑行法下允許的不同試驗環(huán)境溫度下進(jìn)行道路滑行阻力測量，也對比了該車的國五阻力曲線，探討了國五法規(guī)和國四在試驗相關(guān)條件方面的不同要求，以及試驗環(huán)境溫度中對道路阻力滑行試驗的影響。

排放試驗；滑行法

0 引言

車輛道路滑行阻力是底盤測功機上整車試驗的一組重要參數(shù)。在國六法規(guī)中，道路阻力滑行法對車輛和試驗條件的定義與以往有很大不同。我們對同一競品車型在滿足國四法規(guī)的不同試驗環(huán)境條件下進(jìn)行了滑行法道路阻力測量對比，在這過程中對道路滑行法試驗要求和流程的變化，以及對試驗結(jié)果不確定度的影響進(jìn)行了探討。

1 汽車滑行的受力過程分析及最小二乘法擬合

國五和國四滑行試驗法，其滑行法試驗原理是一致的。滑行試驗的過程都是讓車輛加速到一定速度后空檔滑行，在空氣阻力、滾動阻力等作用下自由減速。測量車輛在每一速度段的減速時間然后計算減速加速度和該點阻力。

2 國四滑行試驗要求與國五的差異

2.1 試驗環(huán)境要求

過去國五對試驗環(huán)境的要求為空氣密度與基準(zhǔn)狀態(tài)（P=100 kPa，T=293.2 K），相差不得超過±7.5。根據(jù)本地區(qū)氣象資料計算，夏季40℃以下、冬季10℃以上的氣溫條件下，都滿足該要求。但在實際工作中我們發(fā)現(xiàn)，氣溫對胎溫的影響較大，進(jìn)一步會影響到胎壓和滾動阻力。

2.2 試驗準(zhǔn)備要求

試驗準(zhǔn)備的要求，包括試驗車輛選擇、車輛配重、車輛處置等準(zhǔn)備工作。其中影響最大的就是試驗車輛配重的變化[1][2]。

2.2.1 車輛配重要求

國四除了基準(zhǔn)質(zhì)量外，還要求把選裝裝備質(zhì)量和代表性負(fù)荷質(zhì)量算入測試質(zhì)量中。在車輛系族的樣車選擇上，改為要求使用車輛H（系族中循環(huán)能量最高的車型）[3]。大幅增加的測試質(zhì)量給車型開發(fā)工作增加了難度。車輛H的測試質(zhì)量為TMh，在測試質(zhì)量上的區(qū)別由圖1中所示，國四和國五法規(guī)在車輛測試質(zhì)量上的差距主要在于國四增加了車輛最大負(fù)荷的15%和選裝裝備質(zhì)量[4]。考慮到用戶實際車輛使用過程中載貨和載人的負(fù)重情況，國四的車輛測試質(zhì)量更貼近用戶實際的使用情況。

以某競品車型為例，國五法規(guī)的測試質(zhì)量為1 672 kg，而在國四法規(guī)的測試質(zhì)量達(dá)到了1 730 kg，增加了58 kg之多。

2.2.2 車輛浸車與胎壓設(shè)定

胎溫的變化對試驗結(jié)果的不確定度有非常大的影響。但在國五法規(guī)中并未對胎壓、熱胎等輪胎的處置做出具體規(guī)定。國四不但對輪胎的磨合老化提出了規(guī)定，也針對不同浸車和試驗環(huán)境溫度下的車輛處置作出了要求，需要根據(jù)溫度調(diào)整胎壓。在本次試驗中[3]。

(1)試驗基準(zhǔn)胎壓為廠家推薦胎壓值的下限，本次試驗基準(zhǔn)胎壓值為前后胎均為220 kPa(基準(zhǔn)胎壓值下限)。

(2)將胎壓調(diào)整到(基準(zhǔn)胎壓下限)*1.1=242 kPa，浸車1 h。

(3)當(dāng)?shù)缆吩囼灤髿鉁囟扰c標(biāo)準(zhǔn)浸車溫度的溫度差超過5 ℃時，根據(jù)試驗實際溫度Tamb和標(biāo)準(zhǔn)浸車溫度Tsoak的差值調(diào)整胎壓。（標(biāo)準(zhǔn)溫度 25℃），如車輛浸置在非標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下，則需測量實際測浸車環(huán)境溫度作為Tsoak。

(4)需要調(diào)整的胎壓值。

①在第一次試驗中實測環(huán)境溫度Tamb為35℃，浸車溫度Tsoak為28℃，計算胎壓應(yīng)調(diào)整-5.6 kPa。實際胎壓調(diào)整為220-5.6=214.4 kPa。

②在第二次試驗中Tamb為24℃，Tsoak為25℃，浸車溫度差沒有超過5℃，使用標(biāo)準(zhǔn)胎壓220 kPa。

2.2.3 車輛的預(yù)熱

車輛預(yù)熱在國五中并沒有明確要求，以往實際試驗工作中多參照道路試驗方法進(jìn)行暖車滑行。而國六則明確規(guī)定了熱車程序應(yīng)以118 km/h的時速暖車20 min。以及5～10 s內(nèi)穩(wěn)定從80 km/h降至20 km/h的制動預(yù)熱過程。

圖1 WLTP(國四)和NEDC（國五）對于測試質(zhì)量定義的示意圖

3 滑行阻力結(jié)果對比

在夏季和秋季兩種環(huán)境溫度下，采用固定風(fēng)速儀滑行法進(jìn)行了兩次同一車輛的國四滑行阻力試驗，并與該車國五曲線進(jìn)行了比較。下表是用同一樣車在24℃和35℃環(huán)境溫度下，采用國四固定風(fēng)速儀滑行法得到的道路阻力數(shù)據(jù)示意圖，原始數(shù)據(jù)受篇幅所限略去。該試驗結(jié)果同25℃環(huán)境溫度下，國五滑行法得到的阻力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

對比圖2中分別標(biāo)記為“國四35℃”和“國四24℃”的兩條阻力曲線，可見道路阻力隨著環(huán)境溫度的升高而增大。在30～80 km/h階段，差值最大可以達(dá)到到20%以上。可見盡管國四新增了胎壓調(diào)整等措施，滑行試驗仍然對試驗環(huán)境溫度較敏感[4]。

而在相近試驗環(huán)境溫度下，分別使用國五和國四兩種滑行試驗方法得到兩條滑行阻力曲線。對比可知，在中低速20～60 km/h部分階段，使用國五滑行法得到的道路阻力較大，最大可達(dá)15%左右。但總體來說阻力差異的程度并未對車型排放開發(fā)帶來顯著影響。

圖2 滑行阻力曲線對比圖

4 結(jié)束語

(1)盡管國四法規(guī)在滑行法測量道路阻力的試驗方法中增加了對于試驗環(huán)境溫度偏離標(biāo)準(zhǔn)溫度時的一系列修正操作和方法，實際測量結(jié)果仍然受試驗環(huán)境溫度的較大影響。

(2)盡管試驗質(zhì)量有所增加，計算方法不同，但在相近的試驗環(huán)境條件下，同一樣車在國四和國五滑行法下取得的道路阻力數(shù)據(jù)存在阻力差異不大。

[1]邱彬,劉建軍,李功清. 輕型汽車道路行駛阻力的測量及影響因素分析[J]. 汽車科技,2008,(04)：54-57.

[2]高有山,李興虎,黃敏,姜磊,張繼春. 汽車滑行阻力分析[J]. 汽車技術(shù),2008,(04)：27-30.

[3]GB18352.6-2016《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第六階段）》[S].

[4]GB18352.5-2013《輕型汽車污染物排放限值及測量方法（中國第五階段）》[S].

U411文獻(xiàn)標(biāo)示碼：A

方燕華，工程師，本科，研究方向為排放試驗技術(shù)和排放法規(guī)研究。

魏凌云，工程師，本科，研究方向為排放試驗技術(shù)。

夏靜，專科，輔助技師，研究方向為排放試驗技術(shù)