典型城市道路车辆燃油消耗研究

摘要

自从汽车诞生以来,燃油经济性作为重要的性能指标之一,成为汽车技术人员多年来研究的焦点.本文的研究依托于中国汽车技术研究中心课题——典型城市道路CO2/燃油消耗研究,主要论述了如何建立道路车辆燃油消耗/CO2排放水平模式的方法.本文首先介绍了车辆道路油耗试验实时测量系统的开发.在现有油耗测量仪基础上开发研制车辆油耗分析系统,将工况复现速度跟踪软件以及基于FLOWTRONIC油耗仪的采集系统这二者结合成为一套系统——车载行驶工况测试系统(On-Broad Driving-Cycle Trace System,简称OBDCTS),然后用于车辆燃油消耗采集和测试.该系统可以任意设定行驶工况,实现不同工况的再现和跟踪;不受试验场地限制,可适用于道路/实验室的燃油消耗测试.本文介绍了基于碳平衡法的汽车油耗测量方法的基本原理是根据质量守恒定律,汽(柴)油经过发动机燃烧后,排气中碳质量总和与燃烧前的燃油中碳质量总和相等;以及碳平衡法的基本公式在日本、美国、欧盟标准或法规中不同的表现形式;实验室内碳平衡法测量油耗的影响因素包括底盘测功机的负荷设定的影响、试验循环的影响、试验当量惯量和冷却风机的影响.主要研究工作包括两个方面:其一是在实验室内,POLO1.4AT车型在试验室底盘测功机上实验,分别进行欧洲ECE-15+EUDC工况、典型城市综合工况和典型城市高速工况各三次,分别同时运用油耗仪法与碳平衡法测定其油耗并对油耗数据进行比较,得出POLO1.4AT车在油耗仪法与碳平衡法下的相关性及相关系数.在低速段,油耗仪法下测定的油耗比碳平衡法下测定的油耗高大约5.0％;在高速段,油耗仪法下测定的油耗比碳平衡法下测定的油耗高大约2.0％;其二是在通县试验场,POLO1.4AT车型在实际道路上实验,分别进行欧洲ECE+EUDC工况、典型城市综合工况、典型城市高速工况,运用油耗仪法测定其油耗并与实验室内同一工况油耗数据进行比较,得出试验场和实验室内燃油消耗存在的差异,应该在15％~20％之间,这个数据和世界燃油规范中的19.05％比较一致.此外本文还论述了车辆道路油耗试验实时测量系统在非常规动力车辆和大客车的应用情况,验证了系统的多适应性和稳定性.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1背景

1.2国外概况

1.3本课题的主要工作

1.4本章小结

第二章车辆道路油耗试验实时测量系统

2.1燃油消耗测定方法的研讨

2.2道路油耗试验实时测量系统

2.2.1车辆行驶工况车载测试系统(OBDCTS)

2.2.2车辆综合性能记录仪

2.2.3.非接触速度传感器和速度跟踪滤波器

2.2.4.燃油消耗流量计和流量讯号转换器

2.2.5车辆综合性能记录仪的使用

2.3本章小结

第三章基于碳平衡法的汽车油耗测量方法

3.1碳平衡法原理

3.2基于碳平衡法的各国油耗公式及其演变

3.2.1日本油耗公式及其演变

3.2.2美国油耗公式及其演变

3.2.3欧盟油耗公式及其演变

3.2.4各国油耗计算方法的比较

3.3实验室内碳平衡法测量油耗及其影响因素

3.3.1底盘测功机的负荷设定的影响

3.3.2试验循环的影响

3.3.3当量惯量(车质量)的影响

3.4本章小结

第四章在实验室内，油耗仪法与碳平衡法的相关性及相关系数

4.1油耗仪法与碳平衡法计算结果对比

4.1.1欧洲ECE-15+EUDC工况

4.1.2典型城市综合工况

4.1.3瞬态工况(高速)下试验验证

4.2实验室内速度偏差

4.3在油耗仪法与碳平衡法下的相关性及相关系数结论

4.4本章小结

第五章道路车辆燃油消耗的测试

5.1其他实验设备

5.1.1笔记本电脑

5.1.2电子温湿度计和空盒气压计

5.1.3辅助试验设备

5.2道路燃油消耗的测试

5.3试验场环行道路上实验

5.3.1欧洲ECE+EUDC工况

5.3.2美国FTP72 40

5.3.3日本10.15工况

5.3.4典型城市综合工况

5.3.5不同试验条件下，车辆燃油消耗的相关性

5.3.6小结

第六章其他车辆道路测试应用

6.1非常规动力车辆道路测试应用

6.2大客车道路测试应用

6.3其它车辆性能试验

第七章全文工作总结及展望

参考文献

致谢