张志波,郑玉玉,高吉强,谢东明,刘 平 Zhang Zhibo,Zheng Yuyu,Gao Jiqiang,Xie Dongming,Liu Ping
质量对营运货车单位质量油耗的影响
张志波,郑玉玉,高吉强,谢东明,刘 平 Zhang Zhibo,Zheng Yuyu,Gao Jiqiang,Xie Dongming,Liu Ping
(中国汽车技术研究中心,天津 300300)
基于标准JT 719—2008《营运货车燃料消耗量限值及测量方法》介绍营运货车油耗测试要求及试验方法,定义单位试验质量油耗及单位载质量油耗的概念,通过40组油耗试验结果对试验质量与单位试验质量油耗、载质量与单位载质量油耗的关系进行分析。结果表明:单位试验质量油耗及单位载质量油耗分别随着试验质量及载质量的增加而降低,而半挂汽车列车的单位试验质量油耗及单位载质量油耗却保持平稳且维持在较低水平,节油效果明显。
营运货车;燃料消耗量;载质量;单位试验质量油耗
在人类文明和科学技术高度发达的当今社会,能源问题一直是我国乃至全世界讨论和关注的热点话题,能源危机以及能源消耗造成的温室效应等问题日益严重。为了加强和提高对营运货车燃料消耗量的管理,交通运输部在2008年颁布了标准JT 719—2008《营运货车燃料消耗量限值及测量方法》,通过油耗限值要求对新车建立新的准入制度,并且对营运货车提出分阶段按日期实施并逐步提高油耗限值。
影响营运货车油耗的因素有很多,例如发动机类型及特性(功率、排量、负荷率等)、使用方面(行驶车速、挡位选择、挂车的应用、保养与选择)、结构特点(行驶阻力、变速器挡位及传动效率)等[1]。引入单位试验质量油耗(每单位试验质量的百公里油耗,L/(100 km·t))及单位载质量油耗(每单位载质量的百公里油耗,L/(100 km·t))两个新概念,通过曲线分析试验质量对单位试验质量油耗及载质量对单位载质量油耗的影响。以JT 719—2008《营运货车燃料消耗量限值及测量方法》测试结果为切入点,分析营运货车单位质量油耗与试验质量及载质量的关系,旨在为营运货车设计人员在降低油耗和消费者选购车型时提供指导性意见。
JT 719—2008是我国目前用于评价营运货车油耗的标准,规定了营运货车的要求(车辆准备)、试验条件、试验方法、等速和综合油耗燃料消耗量的计算等测量方法,以及燃料消耗量的限值要求。
试验车辆的尺寸和质量参数应符合GB 1589—2016《汽车、挂车及汽车列车外廓尺寸、轴荷及质量限值》的规定,且实际尺寸和质量不应超出公告申报值(设计值)的1%。车辆准备、试验道路状况、气象、试验仪器设备均应符合标准要求[2]。
试验中,车辆应关闭门窗、通风口及空调(若有),仅允许开启车辆行驶所必需的开关设备[3]。试验车辆应处于满载状态,手动变速器置于最高挡(最高挡位不能满足车速需求可采用次高挡),对于采用自动变速器的车辆,挡位置于前进挡(D挡)。在各个试验车速下,车辆保持匀速行驶至少100 m后,测量车辆再等速通过500 m路段所需的时间和燃料消耗量。若试验车辆为自卸汽车(单车),试验车速分别为30 km/h、40 km/h、50 km/h,60 km/h和70 km/h,若试验车辆为除自卸汽车(单车)外的营运货车,则试验车速分别为40 km/h、50 km/h、60 km/h、70 km/h和80 km/h。
等速油耗试验应依据GB/T 12534—1990《汽车道路试验方法通则》的规定在环境温度0~40℃范围内进行,此环境温度范围外应当禁止试验。各车速的等速燃料消耗量测定值应依据GB/T 12545.2—2001《商用车辆燃料消耗量试验方法》满足重复性检验和置信区间的要求,并进行标准状态校正[4]。当环境温度为0~5℃时,采用5℃的温度校正系数进行校正,当环境温度为35~40℃时,采用35℃的温度校正系数进行校正。标准状态校正将试验时环境的温度、气压及燃油密度分别修正为20℃、100 kPa、0.742 g/mL(汽油)/0.830g/mL(柴油)时的状态,校正公式为
1=1+0.002 5(20-)
2=1+0.002 1(-100) (2)
3=1+0.8(0.742-S)
3=1+0.8(0.830-D)
式中,为试验时的环境温度,℃;为试验时的大气压力,kPa;S为试验用的汽油平均密度,g/mL;D为试验用的柴油平均密度,g/mL[5]。
营运货车综合燃料消耗量为
式中,为综合燃料消耗量,L/100 km;0i为第个车速下校正后的满载等速燃料消耗量,L/100 km;k为第个车速下的满载等速燃料消耗量权重系数,见表1。
表1 等速燃料消耗量权重系数ki
试验车辆由企业提供,符合GB/T 12534—1990《汽车道路试验方法通则》规定的样车准备要求,其额定功率为50~368 kW,排量为1.5~13.0 L,试验质量为2.17~49.00 t,共40辆柴油营运货车。
试验车辆按照标准JT 719—2008在中国定远汽车试验场进行试验,试验车辆为满载状态,车辆基本信息及燃料消耗量结果见表2。
表2 营运货车及燃料消耗量结果
其中,样车1~30为汽车(单车),样车31~40为半挂汽车列车。
依据40辆试验车辆的油耗结果,分析试验质量及载质量分别对营运货车的单位试验质量油耗及单位载质量油耗的影响。
根据40个油耗结果中单位试验质量油耗及单位载质量油耗分布特点,将40辆样车按试验车辆类别划分:1~30号为营运货车单车组,31~40号为半挂汽车列车组。
分别对营运货车单车组和半挂汽车列车组进行试验质量与单位试验质量油耗分析,如图1所示。
图1 试验质量-单位试验质量油耗图
由图1可知,1~30号数据及曲线表明营运货车单车组的单位试验质量油耗随着试验质量的增大而减小,而31~40号10组半挂汽车列车组数据及曲线表明其单位试验质量油耗较稳定地维持在一个较低区间,且并未随着试验质量变化产生较大幅度变化。货车单车组的单位试验质量油耗在1.0~3.5 L/(100 km·t)之间,平均值为2.17 L/(100 km·t);半挂汽车列车组的单位试验质量油耗在0.55~0.75 L/(100 km·t)之间,平均值为0.68 L/(100 km·t),数据表明半挂汽车列车的单位试验质量油耗明显低于货车单车,节油效果显著。
分别对营运货车单车组和半挂汽车列车组进行载质量与单位载质量油耗分析,如图2所示。
图2 载质量-单位载质量油耗图
由图2可知,1~30号数据表明单位载质量油耗随着试验车辆载质量的增大而减小,且单位载质量油耗处于1.5~9.0 L/(100 km·t)之间,平均值为4.45 L/(100 km·t);31~40号数据表明单位载质量油耗较稳定地保持在0.7~0. 9 L/(100 km·t)之间,未随着载质量的变化而发生较大幅度变化,其平均值为0.84 L/(100 km·t)。
通过试验质量对单位试验质量油耗及载质量对单位载质量油耗的影响分析可得,营运货车单车的单位质量油耗随着质量的增大而减小,营运货车半挂汽车列车的单位质量油耗较稳定地保持在一个区间,基本不受质量大小的影响,较营运货车单车节油效果显著。
1)介绍营运货车燃料消耗量的测试方法、试验要求及车辆准备,明确了修正及计算方法,对从事营运油耗测试工作的人员具有指导意义;
2)营运货车单车的单位质量油耗随质量增加明显降低,而半挂汽车列车的单位质量油耗较平稳地处于低水平区间,且半挂汽车列车节油效果显著。
[1]营运货车燃料消耗量限值及测量方法:JT 719—2008[S].
[2]余志生. 汽车理论[M]. 北京:机械工业出版社,2000.
[3]商用车辆燃料消耗量试验方法:GB/T 12545. 2—2001[S].
[4]洪兰芳. 汽车运输燃料消耗量影响因素的试验研究[J]. 公路交通科技,1991,8(4):41-48.
[5]杨志华. 汽车试验方法[M]. 北京:国防工业出版社,2013.
2017-11-27
U467.4+98
A
10.14175/j.issn.1002-4581.2018.02.006
1002-4581(2018)02-0020-03