道路阻力滑行試驗(yàn)方法對(duì)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(yàn)方法對(duì)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(duì)同一試驗(yàn)車輛國(guó)四滑行法下允許的不同試驗(yàn)環(huán)境溫度下進(jìn)行道路滑行阻力測(cè)量，也對(duì)比了該車的國(guó)五阻力曲線，探討了國(guó)五法規(guī)和國(guó)四在試驗(yàn)相關(guān)條件方面的不同要求，以及試驗(yàn)環(huán)境溫度中對(duì)道路阻力滑行試驗(yàn)的影響。

排放試驗(yàn)；滑行法

0 引言

車輛道路滑行阻力是底盤測(cè)功機(jī)上整車試驗(yàn)的一組重要參數(shù)。在國(guó)六法規(guī)中，道路阻力滑行法對(duì)車輛和試驗(yàn)條件的定義與以往有很大不同。我們對(duì)同一競(jìng)品車型在滿足國(guó)四法規(guī)的不同試驗(yàn)環(huán)境條件下進(jìn)行了滑行法道路阻力測(cè)量對(duì)比，在這過程中對(duì)道路滑行法試驗(yàn)要求和流程的變化，以及對(duì)試驗(yàn)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(guó)五和國(guó)四滑行試驗(yàn)法，其滑行法試驗(yàn)原理是一致的。滑行試驗(yàn)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(dòng)阻力等作用下自由減速。測(cè)量車輛在每一速度段的減速時(shí)間然后計(jì)算減速加速度和該點(diǎn)阻力。

2 國(guó)四滑行試驗(yàn)要求與國(guó)五的差異

2.1 試驗(yàn)環(huán)境要求

過去國(guó)五對(duì)試驗(yàn)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(jì)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(shí)際工作中我們發(fā)現(xiàn)，氣溫對(duì)胎溫的影響較大，進(jìn)一步會(huì)影響到胎壓和滾動(dòng)阻力。

2.2 試驗(yàn)準(zhǔn)備要求

試驗(yàn)準(zhǔn)備的要求，包括試驗(yàn)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(yàn)車輛配重的變化[1][2]。

2.2.1 車輛配重要求

國(guó)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(cè)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(cè)試質(zhì)量給車型開發(fā)工作增加了難度。車輛H的測(cè)試質(zhì)量為TMh，在測(cè)試質(zhì)量上的區(qū)別由圖1中所示，國(guó)四和國(guó)五法規(guī)在車輛測(cè)試質(zhì)量上的差距主要在于國(guó)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(shí)際車輛使用過程中載貨和載人的負(fù)重情況，國(guó)四的車輛測(cè)試質(zhì)量更貼近用戶實(shí)際的使用情況。

以某競(jìng)品車型為例，國(guó)五法規(guī)的測(cè)試質(zhì)量為1 672 kg，而在國(guó)四法規(guī)的測(cè)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(duì)試驗(yàn)結(jié)果的不確定度有非常大的影響。但在國(guó)五法規(guī)中并未對(duì)胎壓、熱胎等輪胎的處置做出具體規(guī)定。國(guó)四不但對(duì)輪胎的磨合老化提出了規(guī)定，也針對(duì)不同浸車和試驗(yàn)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(yàn)中[3]。

(1)試驗(yàn)基準(zhǔn)胎壓為廠家推薦胎壓值的下限，本次試驗(yàn)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?yàn)大氣溫度與標(biāo)準(zhǔn)浸車溫度的溫度差超過5 ℃時(shí)，根據(jù)試驗(yàn)實(shí)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(cè)量實(shí)際測(cè)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(yàn)中實(shí)測(cè)環(huán)境溫度Tamb為35℃，浸車溫度Tsoak為28℃，計(jì)算胎壓應(yīng)調(diào)整-5.6 kPa。實(shí)際胎壓調(diào)整為220-5.6=214.4 kPa。

②在第二次試驗(yàn)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(guó)五中并沒有明確要求，以往實(shí)際試驗(yàn)工作中多參照道路試驗(yàn)方法進(jìn)行暖車滑行。而國(guó)六則明確規(guī)定了熱車程序應(yīng)以118 km/h的時(shí)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(dòng)預(yù)熱過程。

圖1 WLTP(國(guó)四)和NEDC（國(guó)五）對(duì)于測(cè)試質(zhì)量定義的示意圖

3 滑行阻力結(jié)果對(duì)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(guó)四滑行阻力試驗(yàn)，并與該車國(guó)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(guó)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(yàn)結(jié)果同25℃環(huán)境溫度下，國(guó)五滑行法得到的阻力數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。

對(duì)比圖2中分別標(biāo)記為“國(guó)四35℃”和“國(guó)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?？梢姳M管國(guó)四新增了胎壓調(diào)整等措施，滑行試驗(yàn)仍然對(duì)試驗(yàn)環(huán)境溫度較敏感[4]。

而在相近試驗(yàn)環(huán)境溫度下，分別使用國(guó)五和國(guó)四兩種滑行試驗(yàn)方法得到兩條滑行阻力曲線。對(duì)比可知，在中低速20～60 km/h部分階段，使用國(guó)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(duì)車型排放開發(fā)帶來顯著影響。

圖2 滑行阻力曲線對(duì)比圖

4 結(jié)束語

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

(2)盡管試驗(yàn)質(zhì)量有所增加，計(jì)算方法不同，但在相近的試驗(yàn)環(huán)境條件下，同一樣車在國(guó)四和國(guó)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(cè)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(cè)量方法（中國(guó)第六階段）》[S].

[4]GB18352.5-2013《輕型汽車污染物排放限值及測(cè)量方法（中國(guó)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?yàn)榕欧旁囼?yàn)技術(shù)和排放法規(guī)研究。

魏凌云，工程師，本科，研究方向?yàn)榕欧旁囼?yàn)技術(shù)。

夏靜，?？?，輔助技師，研究方向?yàn)榕欧旁囼?yàn)技術(shù)