城市道路耐久試驗(yàn)技術(shù)探究

1、城市道路耐久試驗(yàn)技術(shù)探究一、國(guó)內(nèi)排放耐久試驗(yàn)現(xiàn)狀為到達(dá)國(guó)五要求，在我國(guó)的綜合使用環(huán)境下，包括駕駛習(xí)慣和特點(diǎn)、各種道路和路況、氣候環(huán)境及燃油品質(zhì)的影響，綜合評(píng)價(jià)OBD的綜合技術(shù)性能。為此，以某款轎車的數(shù)十輛樣車為根底，進(jìn)展國(guó)五-OBD整車道路耐久試驗(yàn)技術(shù)研究。根據(jù)國(guó)五中整車耐久性試驗(yàn)要求，每輛試驗(yàn)樣車需完成160000km的道路行駛試驗(yàn)。包括首次3000km磨合后的排放試驗(yàn)，以后每隔10000km，以固定的間隔檢測(cè)汽車污染物排放量直到累計(jì)行駛里程達(dá)160000km，總計(jì)17次里程間隔的常溫下冷啟動(dòng)后排放污染物排放試驗(yàn)以下簡(jiǎn)稱“I型試驗(yàn)。完成整個(gè)車輛的試驗(yàn)周期目的時(shí)間為64周。根據(jù)國(guó)五G.5.1.

2、1中I型試驗(yàn)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)要求，由市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)和市郊運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)組成。其中，市區(qū)運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)由4個(gè)重復(fù)單元組成、每個(gè)單元由15個(gè)工況組成，總計(jì)有效試驗(yàn)時(shí)間為780s，平均車速達(dá)19km/h；市郊運(yùn)轉(zhuǎn)循環(huán)由21個(gè)工況組成，總計(jì)有效試驗(yàn)時(shí)間為400s，平均車速達(dá)62.6km/h，最大車速120km/h，最大加速度0.833m/s2。目前為止，污染控制裝置耐久性試驗(yàn)以下簡(jiǎn)稱“V型試驗(yàn)有3種方法：方法一：汽車底盤耐久試驗(yàn)轉(zhuǎn)股試驗(yàn)。其循環(huán)運(yùn)行過(guò)程都應(yīng)符合圖1運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。耐久試驗(yàn)由自動(dòng)駕駛儀操作，11個(gè)循環(huán)組成，每個(gè)循環(huán)6km。前9個(gè)循環(huán)按照運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)正常加速減速，第10個(gè)循環(huán)以89km/h勻速運(yùn)行，第11個(gè)循環(huán)以最大加速

3、度加速到113km/h行駛3km，然后正常制動(dòng)減速至車輛停頓，怠速15s后第二次最大加速度運(yùn)行。方法二：汽車試驗(yàn)場(chǎng)跑道運(yùn)行，人工駕駛，循環(huán)標(biāo)準(zhǔn)同上。方法三：城市道路運(yùn)行，人工駕駛，試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)與跑道上或底盤測(cè)功機(jī)上所進(jìn)展的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)圖1的內(nèi)容具有實(shí)際上一樣的平均車速、車速分布、每千米的停車次數(shù)和每千米的加速次數(shù)。目前為止，大多數(shù)認(rèn)證試驗(yàn)都以前兩者方法為主。筆者結(jié)合汽車實(shí)際運(yùn)行情況，研究施行了被忽略的、很少采用的第三種方法，城市典型道路耐久試驗(yàn)方法。結(jié)合我國(guó)及上海的道路情況，選擇典型道路，制定出相關(guān)的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。二、OBD和試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的含義OBD系統(tǒng)將從發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況隨時(shí)監(jiān)控汽車是否尾氣超標(biāo)，一旦超標(biāo)

4、，會(huì)馬上發(fā)出警示。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，故障燈或檢查發(fā)動(dòng)機(jī)敏告燈亮，同時(shí)動(dòng)力總成控制模塊PCM將故障信息存入存儲(chǔ)器，通過(guò)一定的程序可以將故障碼從PCM中讀出。根據(jù)故障碼的提示，維修人員能迅速準(zhǔn)確地確定故障的性質(zhì)和部位。試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)是試驗(yàn)過(guò)程中遵循的標(biāo)準(zhǔn)，它是為試驗(yàn)到達(dá)良好重復(fù)性而制定的準(zhǔn)那么。在整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中必須嚴(yán)格按照試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行，否那么試驗(yàn)結(jié)果那么沒(méi)有意義。三、技術(shù)籌劃對(duì)試驗(yàn)汽車運(yùn)行道路以及單位循環(huán)進(jìn)展確定，按照試驗(yàn)要?jiǎng)?wù)實(shí)地檢查試驗(yàn)道路及各道路情況；確定汽車道路試驗(yàn)線路。合理分配各種路況包括城市道路、郊區(qū)道路和高速公路的比重和分配。根據(jù)每輛試驗(yàn)樣車綜合情況，結(jié)合工程進(jìn)度要求，對(duì)每輛試驗(yàn)車制定相應(yīng)的

5、試驗(yàn)組織和管理，確保整個(gè)試驗(yàn)平安、標(biāo)準(zhǔn)、可控、合理。根據(jù)對(duì)上海市道路的調(diào)查和研究，結(jié)合上海道路特點(diǎn)選擇了典型道路進(jìn)展試驗(yàn)，制定出了相關(guān)試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)。試驗(yàn)道路循環(huán)中21%為高速路段，36%為城市、城區(qū)道路，43%為郊區(qū)道路。與試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)的道路分配根本一致，較好地做到了一致性。選取具有典型代表性的車型樣車，為每輛樣車安裝行駛記錄儀和GPS監(jiān)控終端，并將操作指示張貼在汽車內(nèi)顯著位置。以車型、發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)為根底，為行駛記錄儀配置數(shù)據(jù)采集配置文件。安裝GPS來(lái)監(jiān)控汽車行駛道路、車速等情況是否符合試驗(yàn)要求。四、試驗(yàn)施行1.試驗(yàn)過(guò)程管理根據(jù)工程及汽車實(shí)際情況對(duì)下一周汽車的運(yùn)行、排放和保養(yǎng)等內(nèi)容進(jìn)展短周期的試驗(yàn)規(guī)劃調(diào)

6、整。將行駛記錄儀采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)存儲(chǔ)效勞器。OBD診斷數(shù)據(jù)采集需要與汽車診斷口連接，數(shù)據(jù)采集后將結(jié)果文件在效勞器上進(jìn)展存檔。根據(jù)自學(xué)習(xí)值等內(nèi)容對(duì)OBD診斷測(cè)量的數(shù)據(jù)進(jìn)展分析評(píng)估，并評(píng)價(jià)潛在故障。對(duì)汽車的運(yùn)行工況和故障等進(jìn)展統(tǒng)計(jì)和分析，并做好定點(diǎn)加油的記錄和統(tǒng)計(jì)、每批次燃油進(jìn)展采樣分析。2.保養(yǎng)維修和故障處理按照定義好的保養(yǎng)間隔要求進(jìn)展保養(yǎng)、檢查、維修。保存好更換的各類零部件，并進(jìn)展記錄和分析。做到后續(xù)可追溯可分析。OBD相關(guān)故障的處理，在每日OBD診斷記錄過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)故障碼，OBD診斷操作者會(huì)同工程負(fù)責(zé)人安排合理的處置方式。一般性汽車故障，根據(jù)實(shí)際情況對(duì)汽車進(jìn)展零部件的更換或維修。汽車

7、故障內(nèi)容及解決方法需要列入例行報(bào)告中。OBD功能檢查，確認(rèn)OBD系統(tǒng)功能正常，以確保OBD試驗(yàn)的目的得到實(shí)現(xiàn)。五、試驗(yàn)結(jié)果分析1.V型試驗(yàn)方法分析前文所提到V型試驗(yàn)有3種方法，每種方法都有其特點(diǎn)。方法一具有運(yùn)行工況標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)時(shí)間較短，平安和可控等優(yōu)點(diǎn)，與實(shí)際相比真實(shí)性較差，試驗(yàn)本錢高。方法二的駕駛標(biāo)準(zhǔn)性、平安性、時(shí)間和試驗(yàn)組織管控均較差，且試驗(yàn)本錢相對(duì)較高，平安性和重復(fù)性差，但是此方法比擬接近真實(shí)車輛駕駛運(yùn)行狀況。方法三的特點(diǎn)是能真實(shí)反映車輛運(yùn)行和排放污染物控制等產(chǎn)品質(zhì)量狀況，包括道路和環(huán)境、駕駛員習(xí)慣、實(shí)際交通等影響和評(píng)價(jià)，試驗(yàn)本錢較低，但同樣存在時(shí)間進(jìn)度可控性、行駛平安性差的問(wèn)題。2.歷程

8、和里程分析由于本次試驗(yàn)采用道路試驗(yàn)方法，相比用底盤測(cè)功機(jī)試驗(yàn)歷時(shí)較長(zhǎng)，而且存在一些不確定因素天氣、事故、路況等影響試驗(yàn)進(jìn)度。以下以其中一輛試驗(yàn)車為例分析一下該車160000km的歷程。如圖3所示為試驗(yàn)樣本中某汽車的試驗(yàn)歷程，試驗(yàn)歷時(shí)15個(gè)月。從圖表中可看出道路試驗(yàn)的不穩(wěn)定性，由于車況、天氣和事故等影響而造成試驗(yàn)進(jìn)度的延誤。如圖3中5月、9月試驗(yàn)里程相對(duì)明顯較少。道路試驗(yàn)相比底盤測(cè)功機(jī)試驗(yàn)在穩(wěn)定性和試驗(yàn)進(jìn)度方面存在一定優(yōu)勢(shì)。隨機(jī)抽取一輛一天單個(gè)循環(huán)道路的試驗(yàn)樣車，對(duì)該車單個(gè)循環(huán)進(jìn)展分析。得出的車輛行駛數(shù)據(jù)與V型試驗(yàn)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)算出的數(shù)據(jù)進(jìn)展比照：由表1可以看出兩種試驗(yàn)方法行駛數(shù)據(jù)的異同，此次試驗(yàn)具

9、有實(shí)際上和V型試驗(yàn)一樣平均車速、最高車速。在停車次數(shù)方面，由于社會(huì)道路紅綠燈、事故等不確定性，停車次數(shù)與V型試驗(yàn)運(yùn)圖5油耗-里程比照?qǐng)D行標(biāo)準(zhǔn)有所差異，統(tǒng)計(jì)了超過(guò)10s的停車次數(shù)，全程總計(jì)112次，與運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)相當(dāng)。但在每千米的停車次數(shù)和加速次數(shù)上很難做到與V型試驗(yàn)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)一致。此次道路耐久試驗(yàn)所指定的道路試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)比擬良好，但城市道路其實(shí)無(wú)法嚴(yán)格滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，作為企業(yè)自身研發(fā)或摸底的試驗(yàn)手段尚可，無(wú)法完全替代V型試驗(yàn)的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。3.排放試驗(yàn)結(jié)果分析本節(jié)主要以環(huán)保和節(jié)能為主對(duì)此次道路耐久試驗(yàn)進(jìn)展數(shù)據(jù)分析和研究。排放污染物以總碳?xì)淞縏HC、一氧化碳CO、氮氧化物NOX、非甲烷烴NMHC和顆粒物質(zhì)量為主

10、，在此選擇其一進(jìn)展分析，以及對(duì)排放試驗(yàn)理論油耗和實(shí)際道路耐久油耗進(jìn)展比照。根據(jù)國(guó)五排放標(biāo)準(zhǔn)，該樣車主要排放污染物均在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，而且160000km內(nèi)污染物排放比擬平穩(wěn)。如圖4所示為主要排放物之一NOx的試驗(yàn)結(jié)果的數(shù)值變化曲線比對(duì)圖，兩組不同耐久試驗(yàn)的曲線變化都趨于平穩(wěn)，而且在標(biāo)準(zhǔn)范圍以內(nèi)。傳統(tǒng)底盤測(cè)功機(jī)耐久試驗(yàn)的NOx數(shù)值更為良好，為典型的實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)，接近理論數(shù)值，而道路耐久測(cè)數(shù)值曲線變化更為陡峭，更加真實(shí)反映實(shí)際車輛行駛狀況下的車輛污染物排放。此次道路耐久性試驗(yàn)在排放污染物測(cè)試試驗(yàn)中也獲得了良好結(jié)果。從另外一方面也對(duì)此次全新道路耐久性試驗(yàn)方法進(jìn)展了肯定，而且無(wú)論在認(rèn)證或者產(chǎn)品開(kāi)發(fā)領(lǐng)域應(yīng)該更

11、加重視道路耐久試驗(yàn)，該試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)更加接近實(shí)際使用狀況。根據(jù)圖5所示，該試驗(yàn)樣車I型試驗(yàn)測(cè)得油耗值為7L/100km左右，而實(shí)際道路試驗(yàn)反映的油耗值在9L/100km左右。兩者數(shù)值相差2；兩組數(shù)據(jù)反映了兩種完全不同的駕駛油耗，前者為普通駕駛形式，油耗相對(duì)偏低，接近理論油耗；后者那么是由于社會(huì)道路比擬復(fù)雜的駕駛形式，油耗相對(duì)偏高，能真實(shí)反映實(shí)際道路駕駛的油耗值。4.汽車企業(yè)整改進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量所有試驗(yàn)樣車通過(guò)前期技術(shù)改良，主要包括增加三元催化和貴金屬涂層、更改氧傳感器和調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)匹配控制硬件等，通過(guò)試驗(yàn)順利完成排放污染耐久試驗(yàn)驗(yàn)證。在節(jié)能減排上有大幅度進(jìn)步，但是在試驗(yàn)過(guò)程中還是出現(xiàn)排放污染物偏高和不穩(wěn)定情況。另外，從故障情況分析，整車可靠性方面有進(jìn)一步進(jìn)步的可能。試驗(yàn)完畢，通過(guò)對(duì)樣車整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的詳細(xì)故障記錄，為汽車企業(yè)提供車輛故障分析和研究報(bào)告，有利于汽車企業(yè)整改和進(jìn)步產(chǎn)品質(zhì)量。六、結(jié)語(yǔ)筆者在對(duì)國(guó)五的I型試驗(yàn)和V型試驗(yàn)的研究根底上，針對(duì)V型試驗(yàn)的3種方法進(jìn)展分析。在V型試驗(yàn)上創(chuàng)新研究了汽車污染控制裝置耐久性試驗(yàn)道路試驗(yàn)法，通過(guò)對(duì)一批轎車