《汽車起重機燃油消耗量試驗方法》國家標準解讀

胡海鵬　朱天罡　張艷　李雪峰　侯政良

摘要：介紹《汽車起重機燃油消耗量試驗方法》國家標準制定的背景，解讀了標準的適用范圍、主要內容，為汽車起重機行業各企業和檢測機構更好地理解和執行標準要求，更好地貫徹和實施標準內容提供指導。

關鍵詞：汽車起重機；燃油消耗量；試驗方法；國家標準

0? ?引言

在我國汽車起重機屬于專用汽車中的專項作業車，是一種配裝起重專用設備，在設計和制造上用于工程專項起重作業的汽車。汽車起重機作為工程起重機械的一種，在國家經濟建設的各領域中被廣泛應用，發揮著不可替代的作用。當前，汽車起重機主要以燃油發動機作為動力，其燃油消耗水平對節能減排和改善大氣質量具有重要意義，統一和規范汽車起重機燃油消耗量的試驗方法，是準確評價其燃油消耗水平的重要依據。

1? ?標準制定背景

2013年2月6日，國務院下發《關于加強內燃機工業節能減排的意見》，要求健全標準體系，制定內燃機產品燃油消耗限值及測量方法標準。2016年8月1日，質檢總局、國家標準委、工業和信息化部下發《裝備制造業標準化和質量提升規劃》，在第五條中要求完善綠色制造標準體系，重點研究“滿足輕量化、無害化、節能降噪、資源節約、易拆解、易回收、高可靠性和長壽命等要求的綠色產品評價標準”。

根據國標委綜合〔2017〕128號“關于下達第四批國家標準制修訂計劃的通知”要求，由徐州重型機械有限公司負責制定國家標準《汽車起重機燃油消耗量試驗方法》，編號20173432-T-604。標準起草工作組成員單位包括江蘇徐工工程機械研究院有限公司和中機科（北京）車輛檢測工程研究院有限公司。起草工作組通過分析相關標準資料，收集行業內相關意見，按照GB/T 1.1-2009《標準化工作導則第1部分：標準的結構和編寫》規定及要求，歷時2年時間完成標準報批稿，經國家標準化管理委員會批準，于2020年11月19日發布，2021年6月1日實施。

2? ?標準適用范圍

GB/T 39416-2020《汽車起重機燃油消耗量試驗方法》規定了以柴油為動力的汽車起重機燃油消耗量的試驗方法，標準還適用于與汽車起重機同樣裝備有起重設備、有臂架伸縮、變幅等機構，用于完成起重作業的全地面起重機。

3? ?標準主要內容

汽車起重機作為用于起重作業的專項作業汽車，具有場地內起重作業和場地間轉場行駛作業的特點。本標準根據汽車起重機作業特點，將汽車起重機燃油消耗量試驗分為行駛和作業兩大工況，規定了汽車起重機燃油消耗量試驗的術語和定義、試驗準備、試驗方法和計算方法。

3.1? ?行駛工況燃油消耗量說明

3.1.1? ?試驗工況選擇

汽車起重機屬于專用作業車，屬N類機動車，其道路行駛主要功能和營運貨車相同。目前，我國營運貨車燃油消耗量按照JT/T 719-2016《營運貨車燃料消耗量限值及測量方法》標準要求進行測量，該標準的試驗方法經過了大量產品的驗證，并得到了成熟可靠的應用。本標準中汽車起重機行駛工況的燃油消耗量測試，參考JT/T 719-2016《營運貨車燃料消耗量限值及測量方法》標準所規定的測量方法，并根據汽車起重機的實際情況進行部分調整。

JT/T 719-2016《營運貨車燃料消耗量限值及測量方法》中，營運貨車行駛燃油消耗量試驗方法包括等速行駛、加速行駛和怠速三個工況，本標準中的加速行駛和怠速工況試驗方法，完全參考JT/T 719-2016《營運貨車燃料消耗量限值及測量方法》。

等速行駛工況試驗方法根據汽車起重機的車速特點進行了部分調整，主要因為JT/T 719-2016《營運貨車燃料消耗量限值及測量方法》中，等速試驗規定的試驗車速為“40km/h、50km/h、60km/h、70km/h、80km/h”，營運貨車最高車速多集中在100km/h以上；而汽車起重機行業內產品的最高車速一般為70～90km/h，汽車起重機行駛路面工況較為復雜，多數集中在工地、山區等路面，高速路面行駛時間相比營運貨車要少很多。鑒于汽車起重機與營運貨車最高車速及行駛路況存在差異，本標準等速試驗根據汽車起重機產品的特點選擇10km/h、20km/h、30km/h、40km/h、50km/h、60km/h、70km/h為試驗車速。

3.1.2? ?計算公式說明

本標準中加速行駛和怠速工況燃油消耗量按JT/T 719-2016《營運貨車燃料消耗量限值及測量方法》中5.5.2條和5.5.3條的公式計算，等速行駛工況燃油消耗量按JT/T 719-2016《營運貨車燃料消耗量限值及測量方法》中5.5.1條公式計算，但其等速行駛工況速度點個數與JT/T 719-2016《營運貨車燃料消耗量限值及測量方法》規定的不同，汽車起重機試驗點個數為7。

3.1.3? ?試驗工況權重系數說明

本標準權重系數的確定是否科學、合理，直接影響著燃油消耗量測試結果的科學性、合理性。為統計獲得汽車起重機等速行駛時各車速下的權重系數，利用Matlab、Excel等數據統計分析軟件，先對物聯網采集到的數據進行篩選，剔除無效的數據點，判斷每個數據點的速度區間，初步分為（5，15]、（15，25]、（25，35]、（35，45]、（45，55]、（55，65]、（65，75]。由于物聯網發來的都是離散的數據點，并不連續，數據處理時認為某一車速前后5s內車輛以勻速行駛，計算該車速在此10s內的行駛里程，最后將各區間所有速度點的里程相加匯總。依據修正后的行駛里程，計算各速度區間的最終行駛里程占比。

通過物聯網數據統計了不同地區在用汽車起重機等速行駛工況下不同速度的占比，最終計算得到各車速區間的行駛里程百分比，如表1所示。

為了科學合理地確定汽車起重機在行駛過程中等速行駛工況、加速行駛工況和怠速工況的占比，通過徐工物聯網智能管理平臺獲取6103輛汽車起重機90天的數據。除此之外，汽車起重機行駛工況與道路運輸車輛類似，本標準不同運行工況權重系數確定過程中，還參考了JT/T 719-2016《營運貨車燃料消耗量限值及測量方法》。

綜合汽車起重機不同運行工況的權重系數以及等速行駛工況下不同速度點的百分比，構建了汽車起重機行駛工況權重系數如表2所示。

3.2? ?作業工況燃油消耗量說明

3.2.1? ?試驗工況選擇

根據汽車起重機作業特點，標準既要有先進性和科學性，又要規范、可操作，標準規定的作業項目、檢驗方法、手段應盡量考慮企業的實際情況（設備條件、場地條件及人員條件等），根據以上原則，作業燃油消耗量測試分為支腿伸縮、待機、伸縮、變幅、起升、回轉6大工況。

一是支腿伸縮工況。起重機置于平坦的瀝青或混凝土地面上，處于駐車狀態。支腿測試時支腿油門分別置于最低速和最高速位置，測試兩種伸縮速度下的燃油消耗量和時間。支腿油門最低速和最高速，是指各起重機制造商設置的支腿工作時發動機的最低轉速和最高轉速。

二是待機工況。起重機置于平坦的瀝青或混凝土地面上，水平支腿和垂直支腿全伸，變速器處于制造商規定的取力擋位，操縱手柄處于中位，油門踏板處于完全松開狀態，作業發動機轉速應保持為起重機制造廠規定的怠速轉速，轉速偏差為±50r/min。

三是伸縮工況。選取不同噸位的典型產品，測試起重機主臂在不同仰角下的伸縮工況油耗，發現仰角變化幾乎不影響主臂伸縮的油耗值，因此認為變幅角度對伸縮工況的油耗無影響。考慮伸縮工況的可操作性，將伸縮工況主臂角度定為基本臂最大仰角。通過測試可知，發動機的轉速對油耗影響顯著，因此伸縮工況油耗測試選擇發動機怠速和最高轉速分別予以測試。鋼絲繩倍率根據用戶使用頻次及測試可操作性，選擇4倍率作為測試倍率，同時為了保證試驗安全性、可操作性，規定操縱手柄在2s內平穩操作至最大開度。

四是變幅工況。選取不同噸位的典型產品對其基本臂、中長臂、全伸臂的變幅工況燃油消耗量進行測試，可知載荷、臂長、發動機轉速對變幅油耗的影響較大。根據物聯網數據統計，起重機變幅作業多集中在基本臂和中長臂工況，因此本標準變幅工況燃油消耗量測試時臂長選取基本臂、中長臂，載荷選取基本臂空載、中長臂空載、中長臂仰角為時的額定載荷，發動機轉速選取怠速和最高轉速，考慮最高轉速帶載變幅下降工況存在一定的危險性，本標準中長臂仰角為時的額定載荷只在怠速下測量。同時為了保證試驗安全性、可操作性及結果的重復性，規定操縱手柄2s內平穩操作至最大開度。

五是起升工況。選取不同噸位的典型產品對起升工況燃油消耗量進行測試，可知在不同變幅角度下，起升油耗基本不發生變化，而不同臂長、不同載荷和不同的發動機轉速對起升工況油耗影響較大。同時根據物聯網起升工況數據統計及測試可操作性，確定起升工況如下：幅度選取基本臂最大仰角，臂長選取基本臂和中長臂，載荷選取基本臂空載、中長臂空載和相應的額定載荷。同時為了保證試驗安全性、可操作性及結果的重復性，操縱手柄2s內平穩操作至最大開度。由于燃油消耗量的測試結果單位為L/h，根據起升工況油耗試驗數據得出，不同起升高度不會影響最終的燃油消耗量測試值，此處取起升高度為4m。

六是回轉工況。回轉工況的試驗載荷同主臂起升工況，工況為基本臂空載中長臂相應額定載荷。為了保證試驗過程的安全性，只對怠速工況進行測試。

3.2.2? ?試驗結果處理說明

為使試驗車輛在燃油消耗量測量過程中能嚴格按要求保持測試狀態，確保試驗結果的可比性和科學性，本標準對于試驗數據進行了相應的校正。每個動作油耗試驗均重復進行5次，試驗結果應去除最大和最小兩個試驗數據，其余3個試驗數據取平均值作為試驗結果。各動作測得的燃油消耗量算術平均值，按照 GB/T 12545.2《商用車輛燃料消耗量試驗方法》規定的方法進行標準狀態校正，即為該動作的燃油消耗量校正值，根據各工況權重系數占比，得到起重機作業工況燃油消耗量。

3.2.3? ?試驗權重系數說明

“權重系數”的確定是否科學、合理，直接影響著燃油消耗量測試結果的科學性、合理性。為統計獲得汽車起重機上車作業時各動作的權重系數，利用Matlab、Excel等數據統計分析軟件，先對物聯網采集到的數據進行篩選，剔除無效的數據點。判斷每個數據點的動作狀態，將其分為伸縮工況、變幅工況、回轉工況及起升工況。然后再分別統計各動作工況下，不同發動機轉速、臂長、吊重量的權重系數。物聯網發來的都是離散的數據點，處理時按照累計時間的方法進行統計，最后根據各動作的累計時間計算權重系數，見表3。

4? ?標準實施意義

GB/T 39416-2020《汽車起重機燃油消耗量試驗方法》屬于起重機械標準體系“流動式起重機”小類。在起草過程中，注意到貫徹國家有關的法令、法規，相關標準能與之協調一致。本標準在起草過程中充分考慮了汽車起重機特點，將燃油消耗量試驗工況分為作業工況和行駛工況。對汽車起重機燃油消耗量試驗的術語和定義、試驗準備、試驗方法以及計算方法進行了詳細規定，為規范和統一汽車起重機燃油消耗量試驗提供了技術依據和指導。筆者希望通過對標準制定背景和主要內容的解讀，可以幫助汽車起重機生產單位、使用單位和檢驗檢測機構更好地貫徹執行該標準，可以準確、客觀地評價汽車起重機燃油消耗量水平。