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2.测试阶段
根据实验方案在标记好的实验路段内进行油耗测试,将数据记录在事先准备好的记录表格中。
在这一阶段中,可能遇到由于驾驶失败、道路外来车辆干扰等引起的实验数据异常点等问题,这样就有可能增加实验的次数。
3.数据处理完成报告
根据原始记录以及提前规划好的试验目的编写实验报告,得出总结性结论。
请注意:
各组的实验方案,是一个预案性质的大纲,不会非常详细,也不可能预料到所有问题。
在现场实验,一定要完全听从实验带队老师的指挥!
三、实验方案应包含以下内容:
1.实验项目
根据实验目的和具体实验工况等相关信息,起一个概括性的题目。
例如“……条件下的燃油经济性实验”。
2.实验目的
掌握燃油经济性试验的基本方法;
通过实验加深对车辆燃油经济性的理解,对某方面的理论进行验证,例如,汽车理论第二章第三节的各影响因素。
3.实验标准
建议多做查阅,参照中国、外国或部门、企业制定的燃油经济性试验标准。
(本任务书后的附录给出一些。
)可以参照已有的标准,做合理的调整与改动,结合实验目的,拟定本试验的方案。
4.实验内容
详细叙述试验操作过程和需要测定的数据。
5.可行性论证
依据现有条件论证上述内容的可行性,并提出具体要求。
主要考虑:
(1)车辆的选取福特全顺长轴距12座中顶(柴油车)和金杯格瑞斯2.0升排量手动挡9座(汽油车),具体信息可网络查询。
二者选一。
(2)仪器的选取根据需要测定的参数,选择测量仪器。
其中油耗仪在试验前已连接,选定了车辆也就选定了油耗仪。
这部分不需要同学过多考虑。
(3)整个实验过程中的时间分配这一部分需要将所有步骤都考虑在内,并且每一步骤所需要的时间要详细计算。
例如:
测量和标记测试区段需用时,车辆实验过程中辅助行驶需用时(调头时间),变换载荷需用时等等。
整个燃油经济性实验时间控制在40min以内。
(4)实验路段的使用校核试验路段为正常城市道路,此处的最高车速要求为70km/h,具体可用的实验路段见附录1。
方案中应当充分考虑到车辆的各项性能,例如:
加速性、减速性能等。
(5)车辆状态的控制根据设计者的考察需要,控制车辆的何种参数或状态,这些参数或状态如何来保证。
通俗地讲,就是规定做实验时车怎么开,论证能不能这么开。
(6)试验原始数据表格设计根据自身试验内容和目的,设计出合理的原始记录格式,原始记录格式应当信息充分,清晰,便于记录。
(7)实验报告预先设计根据预想的目的设计出实验报告。
报告应当回顾并总结一下整个试验,记载关键数据,给出实验结果,以及对结果的讨论:
实验成功与否、结果可信与否、失败或不完善的原因在哪里、如果有足够多的时间你会如何继续深入改进你的试验方案,等等。
(目前还未进行试验,对报告的预想不必过于详细。
)
6.尚不清楚的问题各组的方案中,对某些操作和条件不清楚的,在方案中提出,由老师批改时回答。
以上是对实验方案的一个提纲性的建议,各组提交的实验方案应该更具体、更详细。
同学们对于仪器选用、驾驶操作和时间分配等可能没有经验。
可以先按自己的主观预想写进方案,由老师审阅后改进。
附录1具体试验路段(此为历年惯例,今年是否照此执行,视具体条件而定。
图一实验路段的XX地图截图
该路段宽度为主路双向四车道,辅路一个车道,宽度类似于学校正门的人民大街。
选取这里作为试验路段的原因是车少、路平直。
图一中红色圆圈标注出来的是红绿灯位置。
实验路段尽可能选取在图中的最下面两个圆圈一段,这一段没有红绿灯。
也可以选取包含最下面两段路线、中间要经过一个红绿灯的更长一点的路段,如果这样的话,经过红绿灯时,绿灯状态下车速不允许超过40km/h。
图二表示的是从学校往返试验路段所走的路线。
图二往返校园和试验路段之间的行车路线
附录二:
下面给出一些关于汽车的燃油经济性试验的理论介绍,主要节选自汽车试验学课程教材(《汽车试验方法》,国防工业出版社),供参考。
里面一些试验项目的具体工况,介绍的不是很详细,如有需要,请上网查找。
燃料经济性试验
一、概述
汽车理论中的“燃油经济性”,在各种试验标准中一般称作“燃料经济性”,含义是相同的,基本上都是测定燃油汽车的汽/柴油消耗量。
燃料消耗量试验主要考虑以下因素:
装载质量、测试距离、行驶工况、操作规程和车速等。
表3-1是我国的燃料消耗量试验方法中对于多工况试验和等速试验的要求。
表3-1燃料消耗量试验方法(多工况循环和等速)
多工况燃料消耗量试验
等速燃料消耗量试验
装载质量
适用车型
工况名称
循环距离(m)
平均车速(km/h)
循环总时间(s)
测量距离(m)
车速
15工况
1014.3
27.0
195
500
从高于最低稳定车速的10的整倍数,至最高车速的90%
规定乘员数的一半(取整)
轿车和总质量小于3500kg的货车
10工况
663.7
24.1
135
空载加两名乘员
微型汽车
6工况*
1075/1170
39.6/39.5
97.7/106.5
满载
总质量大于3500kg的货车和城市客车以外的客车
4工况
700
19.5
129.5
总质量的65%
城市客车
*:
同为6工况循环试验,总质量在3500kg~14000kg之间的汽车和总质量大于14000kg的汽车,具体的循环过程有所不同,分别列于表中的“/”标记前后。
按照试验时对各种因素的控制程度,燃料经济性试验可以分为四类:
(1)不控制的道路试验这种试验对行驶道路、交通状况、驾驶习惯和周围环境不作任何控制,属于一种将被试车辆投放到试验点(使用单位)进行的使用试验。
原则上要求试验车辆数量多,试验里程长。
这类试验的工况与实际使用情况完全相同,数据结果真实可信,但是试验成本高、耗时长,也没有成形的标准可供参考,实际上很少采用。
(2)控制的道路试验这种试验是在维持行驶道路和交通状况等使用因素基本不变的条件下,进行燃料消耗量的测定。
其代表就是“限定条件下的平均使用燃料消耗量试验”(见下文)。
(3)道路上的循环试验这种试验是指完全按照编制好的车速—时间规范在道路上进行的试验。
循环试验包括针对不同车型编制的“多工况燃料消耗量试验”(参见表3-1),另外,“等速燃料消耗量试验”和“直接挡全负荷加速燃料消耗量试验”,也可视作循环试验,只是整个循环分别只有等速行驶和直接挡全负荷加速一个工况。
(此三项试验分别见下文。
(4)底盘测功机上的循环试验就是将道路上的循环试验移植到底盘测功机上进行。
汽车在底盘测功机上的行驶工况与实际道路上有所不同,所以测功机上的循环试验结果不一定能代表被试汽车的真实油耗水平;
但是台架试验能严格控制试验条件,排除外界无关因素的干扰,能完成复杂的工况循环,而且效率很高,因而作为不同车型的横向对比手段或者新技术、新产品的验证工具,是十分有效的。
二、燃料经济性试验项目
国家标准《汽车燃料消耗量试验方法》就将汽车燃料消耗量试验分为上述四项,即,限定条件下的平均使用燃料消耗量试验、等速燃料消耗量试验、直接挡全负荷加速燃料消耗量试验和多工况燃料消耗量试验。
现分述如下。
1.限定条件下的平均使用燃料消耗量试验
该试验就是传统的“百公里油耗测定试验”,要求在3级以上平原干线公里上进行,单程距离不小于50km,往返各测量一次,取平均值作为试验结果。
试验时,交通情况应正常,被试车辆在保证交通安全和遵守交通法规的前提下尽量匀速行驶。
车速标准随车型不同而异,轿车为60km/h,铰接式客车为35km/h,其他车辆为50km/h,允许偏差均为±
2km/h。
试验过程中要记录制动次数、各挡位使用次数和对应的时间与里程、停车时间等。
客车试验时每隔10km停车一次,怠速运转1min后重新起步。
限定条件下的平均使用燃料消耗量试验属于控制的道路试验,对驾驶环境和操作规范的约束并不严格,由于受到道路等级、交通流量、环境及气象条件等随机因素的影响,试验结果的重复性、典型性和可比性不佳。
但是受传统习惯的影响,目前尚不能抛开本项试验,很多汽车设计任务书和技术文件中仍采用本项试验结果作为汽车燃料经济性的评价指标之一。
2.等速燃料消耗量试验
等速燃料消耗量试验是测定汽车燃料经济性最基本的试验,在世界主要汽车生产国家广泛采用。
该项试验方法简单、易于操作、数据结果精度高,而且外部因素对驾驶操作的影响很小。
试验的基本方法就是测量汽车以稳定速度通过一定距离(如,500m)的平直路段所消耗的燃料,换算得到该车速下的百公里油耗。
改变车速,得到不同车速下的等速燃油消耗量。
试验时,变速器挡位置于常用挡位,如直接挡;
如果有超速挡,则增加超速挡下的等速燃料消耗量试验。
对于自动挡车型,则选用D挡。
试验车速从略高于该挡位最低稳定车速的10km/h的整倍数起(通常取20km/h起;
如果该挡位最低稳定车速超过20km/h,则从30km/h起),至最高车速的90%,至少选定五个车速。
同一车速下往返各进行两次测试,测量每次行驶的燃料消耗量,经重复性检验(见下文)后取平均值作为试验结果。
每次行驶的时间间隔尽量短,以保证车辆热状态一致。
试验道路选择坚实、平坦的铺装路面,中间测量路段长500m,两端做标记、并向外各延伸50m作为稳速路段。
在测量路段行驶时尽量保持匀速,加速踏板尽量保持在固定位置,以避免反复“泵油”效应带来的油耗量的随机波动。
等速燃料消耗量试验也可以在底盘测功机上进行。
事先要对测功机的加载装置进行模拟加载,使得车辆在测功机上的阻力和相同速度下的道路行驶阻力相等。
根据各车速下的燃料消耗量(L/100km),用最小二乘法拟合得出等速燃油消耗特性曲线。
可参阅汽车理论汽车的燃油经济性的有关内容。
对于等速燃料经济性的评价,着重考察三个方面:
最低燃料消耗量、经济车速(最低燃料消耗量所对应的车速区间)和高速油耗比低速油耗的相对增量(%)。
3.直接挡全负荷加速燃料消耗量试验
直接挡全负荷加速燃料消耗量试验是检验汽车在大负荷全力加速工况下的动力性和燃油经济性的综合性试验,也是汽车燃料经济性试验的首做项目。
本项试验结束后,可以根据本项试验的结果判断其他项目有无进行的必要,以及是否需要对发动机进行调整;
再进行其他试验项目时,发动机不得做任何调整。
本项试验操作较简单,只要能保证规定的初速度,就能获得满意的试验结果。
试验的测量路段长500m(轻型汽车可取为400m),两端各向外延伸50m作为预备段。
汽车以直接挡(无直接挡可用最高挡)行驶,在预备段内将车速稳定在(30±
1)km/h,达到测量路段的起点时将加速踏板踩到底,全力加速通过测量路段。
测量并记录通过测量路段的加速时间、燃料消耗量和汽车通过测量路段终点时的速度。
试验往返各进行两次,要求同方向加速时间的相对误差不超过5%,取4次数据的平均值作为试验结果。
直接挡全负荷加速燃料消耗量试验也可以在底盘测功机上进行。
测功机应根据试验车的质量和传动比选
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