前 言
本標(biāo)準(zhǔn)非等效采用ISO 11486:1993《兩輪摩托車 燃油消耗量測定 用滑行法設(shè)定底盤測功機(jī)》。
本標(biāo)準(zhǔn)與ISO 11486:1993的主要差異如下:
——按照漢語習(xí)慣對一些編排進(jìn)行了修改;
——修改了標(biāo)準(zhǔn)名稱;
——將一些表述改為適用于我國標(biāo)準(zhǔn)的表述;
——取消了標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境條件的要求及行駛阻力(或系數(shù))的修正。因?yàn)楦鲗?shí)驗(yàn)室的道路試驗(yàn)環(huán)境條件和實(shí)驗(yàn)室的室內(nèi)環(huán)境條件基本一致,而且實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)并非處于標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境條件下,因此取消了此要求。
本標(biāo)準(zhǔn)由中國汽車工業(yè)協(xié)會提出。
本標(biāo)準(zhǔn)由全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會歸口。
本標(biāo)準(zhǔn)起草單位:國家摩托車質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心。
本標(biāo)準(zhǔn)主要起草人:孫海洲、段保民、雒林平、宮建軍。
本標(biāo)準(zhǔn)為第一次制定。
1 范圍
本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了兩輪摩托車和兩輪輕便摩托車道路行駛阻力的測定及其在底盤測功機(jī)上的設(shè)定方法。
本標(biāo)準(zhǔn)適用于兩輪摩托車和兩輪輕便摩托車(以下簡稱摩托車)。
2 規(guī)范性引用文件
下列文件中的條款通過本標(biāo)準(zhǔn)的引用而成為本標(biāo)準(zhǔn)的條款。凡是注日期的引用文件,其隨后所有的修改單(不包括勘誤的內(nèi)容)或修訂版均不適用于本標(biāo)準(zhǔn),然而,鼓勵(lì)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)達(dá)成協(xié)議的各方研究是否可使用這些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
GB/T 5378-1994 摩托車和輕便摩托車道路試驗(yàn)總則
3 術(shù)語和定義
下列術(shù)語和定義適用于本標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 行駛阻力 running resistance
摩托車行駛時(shí)所遇到的全部阻力。由滑行法所測的行駛阻力還包括摩托車傳動系統(tǒng)的摩擦阻力。
3.2 測點(diǎn)速度 specified speed
測量行駛阻力時(shí)的摩托車速度。
4 試驗(yàn)條件
4.1 受試摩托車
4.1.1 受試摩托車使用的燃油、潤滑油的牌號及其混合比均應(yīng)符合該車技術(shù)文件的規(guī)定。必要時(shí),試驗(yàn)前應(yīng)對試驗(yàn)用油進(jìn)行檢驗(yàn)。同一次試驗(yàn)應(yīng)使用同一批燃油和潤滑油。
4.1.2 受試摩托車輪胎的充氣壓力應(yīng)符合該車技術(shù)文件規(guī)定,其誤差不允許超過±10kPa。
4.1.3 受試摩托車的質(zhì)量狀態(tài)為整車整備質(zhì)量狀態(tài)。
4.1.4 受試摩托車應(yīng)按企業(yè)產(chǎn)品技術(shù)要求進(jìn)行走合行駛。
4.1.5 試驗(yàn)前,必須對有關(guān)質(zhì)量進(jìn)行測量,包括駕駛員和儀器的質(zhì)量。
4.1.6 當(dāng)測試儀器裝在受試摩托車上時(shí),應(yīng)盡可能減小其對車輪間負(fù)荷分布的影響及由其形成的附加空氣阻力。
4.1.7 試驗(yàn)前,受試摩托車應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行預(yù)熱行駛。
4.2 試驗(yàn)儀器
對試驗(yàn)儀器的要求按GB/T 5378的有關(guān)規(guī)定。
4.3 試驗(yàn)道路
4.3.1 除特殊規(guī)定外,試驗(yàn)均應(yīng)在瀝青或混凝土的直線道路上進(jìn)行。路面應(yīng)整潔、干燥。
4.3.2 試驗(yàn)路段的縱向坡度不允許超過1%,橫向坡度不允許超過3%,且任意二點(diǎn)之間的高度差不允許超過1m。
4.4 駕駛員
4.4.1 駕駛員及其裝備的總質(zhì)量以75kg為標(biāo)準(zhǔn),不足75kg者,在摩托車上加配重,儀器質(zhì)量應(yīng)計(jì)作配重;駕駛員身高為1.75m±0.05m。
4.4.2 駕駛員必須身著緊身的整體式外套或類似的服裝,并佩戴必須的防護(hù)用品。
4.4.3 駕駛時(shí),駕駛員必須坐在規(guī)定的駕駛位置上,雙手控制方向把,雙腳放在腳蹬上,雙臂自然伸展。在整個(gè)測試期間,駕駛員的位置應(yīng)保持不變。
4.5 道路試驗(yàn)環(huán)境條件
在試驗(yàn)期間,風(fēng)向應(yīng)穩(wěn)定。在滑行試驗(yàn)路段的中點(diǎn),連續(xù)或定時(shí)測量風(fēng)速和風(fēng)向。
環(huán)境條件必須在下列范圍內(nèi):
——最大風(fēng)整:≤3m/s;
——大氣溫度:278K~308K。
5 道路試驗(yàn)
5.1 測點(diǎn)速度Vj
受試摩托車應(yīng)從接近80%最高速度的車速(選取10km/h的倍數(shù)點(diǎn))開始,以10km/h或5km/h的級差遞減,直至20km/h,至少應(yīng)測取5點(diǎn)。
5.2 滑行初速度Vjk
Vjk=Vj+ΔVj
式中:
ΔVj=0.1Vj(在測試儀器較難達(dá)到時(shí),可取5km/h或10km/h)。
5.3 滑行末速度Vjj
Vjj=Vj-ΔVj
5.4 滑行時(shí)間和滑行加速度的測量
5.4.1 滑行時(shí)間的測量
5.4.1.1 在預(yù)熱行駛后,摩托車應(yīng)盡快地加速。在車速超過滑行初速度約10km/h后調(diào)整好駕駛姿勢,迅速切斷動力,確保在滑行初速度之前進(jìn)入滑行。
5.4.1.2 滑行時(shí),若摩托車轉(zhuǎn)換到空檔位置比較困難,可在離合器分離的條件下來實(shí)現(xiàn)滑行。對于那些無法切斷發(fā)動機(jī)傳動機(jī)構(gòu)的摩托車可以用其他動力裝置進(jìn)行牽引。
5.4.1.3 應(yīng)盡可能避免轉(zhuǎn)向操作,在結(jié)束滑行測量前不應(yīng)使用制動器。
5.4.1.4 相對應(yīng)于測點(diǎn)速度Vj的滑行時(shí)間ΔTjai應(yīng)為受試摩托車從速度Vjk到Vjj所經(jīng)過的時(shí)間。
5.4.1.5 反向滑行按5.4.1.1至5.4.1.4的試驗(yàn)步驟進(jìn)行,并測量滑行時(shí)間ΔTjbi,且同一組試驗(yàn)往返時(shí)間間隔應(yīng)盡可能短。
5.4.1.6 計(jì)算往返滑行時(shí)間Δjai和ΔTjbi的算術(shù)平均值ΔTji,往返時(shí)間偏差不得超過10%。
5.4.1.7 試驗(yàn)至少進(jìn)行四次,任意兩次滑行時(shí)間的偏差不得超過3%。
5.4.1.8 各個(gè)測點(diǎn)速度均按5.4.1.1至5.4.1.7的步驟進(jìn)行,從而測得各測點(diǎn)速度下的滑行時(shí)間ΔTj。
5.4.1.9 若測量儀器能保證,最好由一個(gè)連續(xù)的滑行來獲得各測點(diǎn)速度下的滑行時(shí)間。
5.4.2 滑行加速度的測量
5.4.2.1 當(dāng)進(jìn)行平均加速度測量時(shí),用5.4.1.1至5.4.1.3和5.4.1.9進(jìn)行操作,測量加速度。
5.4.2.2 記錄速度Vj時(shí)的加速度值ajai。
5.4.2.3 反向滑行進(jìn)行同樣的試驗(yàn)并記錄ajbi。
5.4.2.4 求出往返滑行加速度ajai和ajbi的平均值aji,往返加速度偏差不得超過10%。
5.4.2.5 至少進(jìn)行四次試驗(yàn),任意兩次加速度的偏差不超過3%。
5.4.2.6 各個(gè)測點(diǎn)速度均按5.4.2.1至5.4.2.5的步驟進(jìn)行,從而得到各測點(diǎn)速度下的滑行加速度aj。
6 數(shù)據(jù)處理
6.1 行駛阻力的計(jì)算
6.1.1 在測點(diǎn)速度Vj的行駛阻力由下式計(jì)算:
式中:
F(Vj)—測點(diǎn)速度Vj時(shí)的行駛阻力,單位為牛頓(N);
M—受試摩托車質(zhì)量,包括駕駛員和儀器的質(zhì)量,單位為千克(kg);
Mr—所有車輪及在道路上滑行時(shí)隨車輪轉(zhuǎn)動的摩托車零部件的當(dāng)量慣量,單位為千克(kg)。
Mr可通過適當(dāng)?shù)姆绞綔y量和計(jì)算,或用下面的經(jīng)驗(yàn)公式來確定:
式中:
X—用經(jīng)驗(yàn)公式選擇時(shí)估計(jì)的一常系數(shù),X=7。
6.1.2 當(dāng)用平均加速度法時(shí),測點(diǎn)速度Vj相應(yīng)的行駛阻力F(Vj)由下式計(jì)算:
F(Vj)=(M+Mr)·aj…………………………………(7)
6.2 對于無法測取的高速點(diǎn)(90%最高車速點(diǎn)和最高車速點(diǎn))和低速點(diǎn)(20km/h以下速度點(diǎn),如10km/h),其行駛阻力值根據(jù)由6.1繪制的行駛阻力曲線向外延伸推出。
7 測功機(jī)設(shè)定
7.1 設(shè)備要求
底盤測功機(jī)的滾輪應(yīng)清潔、干燥,無任何可能造成輪胎打滑的臟物。
7.2 當(dāng)量慣量設(shè)定
7.2.1 當(dāng)在試驗(yàn)臺架上用滑行法設(shè)定行駛阻力時(shí),飛輪當(dāng)量慣量IM接近于實(shí)際質(zhì)量Ma,Ma由實(shí)際試驗(yàn)中受試摩托車、駕駛員和儀器的總質(zhì)量M加上前輪旋轉(zhuǎn)質(zhì)量Mrf構(gòu)成。
Ma=M+Mrf …………………………………(8)
IM=Ma=M+Mrf …………………………………(9)
式中:
Ma—實(shí)際質(zhì)量,單位為千克(kg);
IM—底盤測功機(jī)飛輪當(dāng)量慣量,單位為千克(kg);
Mrf—滑行試驗(yàn)時(shí)前輪旋轉(zhuǎn)的當(dāng)量慣量,單位為千克(kg)。
Mrf可用適當(dāng)?shù)姆椒y量或計(jì)算,或用下面經(jīng)驗(yàn)公式來確定:
式中:
Xf—用經(jīng)驗(yàn)公式選擇時(shí)估計(jì)的一常系數(shù),Xf=3。
7.2.2 當(dāng)量慣量在無法等值時(shí),其增量應(yīng)為10kg或10kg的倍數(shù),并取接近值。當(dāng)量慣量也可用等效的電模擬量代替。
7.3 底盤測功機(jī)的預(yù)熱
試驗(yàn)前,底盤測功機(jī)應(yīng)按其使用說明書規(guī)定進(jìn)行預(yù)熱,以使摩擦阻力Ff趨于穩(wěn)定。
7.4 輪胎氣壓的調(diào)整
輪胎壓力必須調(diào)整到廠家的規(guī)定范圍,以便使實(shí)際行駛試驗(yàn)中的車速與底盤測功機(jī)上得到的車速相等。
7.5 摩托車的預(yù)熱
受試摩托車按4.1.7同樣的方法在底盤測功機(jī)上進(jìn)行預(yù)熱。
7.6 測功機(jī)設(shè)定程序
測功機(jī)作用的負(fù)荷力FE由總摩擦阻力Ff(Ff為測功機(jī)的轉(zhuǎn)動摩擦阻力、輪胎滾動阻力及摩托車行駛系統(tǒng)轉(zhuǎn)動部分的摩擦阻力的總和)和功率吸收部分的制動力Fpau組成。用下述等式表示:
FE=Ff+Fpau…………………………………(11)
因此,6.1.1和6.1.2得出的行駛阻力F(Vj)希望在測功機(jī)上按照摩托車行駛速度再現(xiàn)產(chǎn)生,即:
FE(Vj)=F(Vj)…………………………………(12)
7.6.1 總摩擦阻力的測定
底盤測功機(jī)上的總摩擦阻力Ff應(yīng)按7.6.1.1或7.6.1.2測定。
7.6.1.1 測功機(jī)拖動法
這種方法僅對測功機(jī)能驅(qū)動摩托車時(shí)是適用的。摩托車由測功機(jī)平穩(wěn)地拖動至測點(diǎn)速度Vj,其變速器檔位與道路試驗(yàn)時(shí)相同且離合器脫開。那么,測點(diǎn)速度Vj下的總摩擦阻力Ff(Vj)可由測功機(jī)的驅(qū)動力矩測得。
7.6.1.2 無動力吸收滑行時(shí)間法
在底盤測功機(jī)上,其吸收動力為零時(shí),按照5.4.1.1至5.4.1.4所述的方法進(jìn)行摩托車滑行,并測量測點(diǎn)速度Vj下的滑行時(shí)間ΔTji。試驗(yàn)至少進(jìn)行三次,并按下式計(jì)算平均滑行時(shí)間ΔTj:
在測點(diǎn)速度Vj下的總摩擦阻力Fj(Vj)計(jì)算如下:
式中:
Mrl—滑行試驗(yàn)時(shí)后輪旋轉(zhuǎn)的當(dāng)量慣量,單位為千克(kg)。
Mrl可用適當(dāng)?shù)姆椒y量或計(jì)算,或按下面經(jīng)驗(yàn)公式來確定:
式中:
X1—用經(jīng)驗(yàn)公式選擇時(shí)估計(jì)的一常系數(shù),X1=4。
7.6.2 功率吸收部分的制動力計(jì)算
測點(diǎn)速度Vj下測功機(jī)的制動力Fpau(Vj)由行駛阻力F(Vj)減去Ff(Vj)計(jì)算得出:
Fpau(Vj)=F(Vj)-Ff(Vj)…………………………………(16)
7.6.3 測功機(jī)的設(shè)定
底盤測功機(jī)地點(diǎn)與道路試驗(yàn)地點(diǎn)的大氣壓力差不大于±1.25kPa,大氣溫度差不大于±8℃時(shí),根據(jù)測功機(jī)的型式,按照其說明書規(guī)定選用下述方法之一進(jìn)行測功機(jī)設(shè)定。
7.6.3.1 具有折線函數(shù)功能的測功機(jī)
對于具有折線函數(shù)功能的測功機(jī),吸收特性取決于不同速度點(diǎn)的負(fù)荷力值,測功機(jī)應(yīng)就每一測點(diǎn)速度按7.6.2所得的Fpau(Vj)值來設(shè)定。
7.6.3.2 具有系數(shù)控制功能的測功機(jī)
7.6.3.2.1 具有系數(shù)控制功能的測功機(jī),其吸收特性決定于給定的某一折線函數(shù)的系數(shù),每一測點(diǎn)速度下的Fpau(Vj)值按7.6.2中公式(16)計(jì)算得出。
7.6.3.2.2 假設(shè)負(fù)荷特性為:
Fpau(Vj)=aV2+bV+c…………………………………(17)
式中:
系數(shù)a、b、c由多項(xiàng)回歸法確定。
7.6.3.2.3 測功機(jī)按上面所得的系數(shù)a、b、c來設(shè)定。
7.6.3.3 裝有F多項(xiàng)數(shù)字設(shè)定器的測功機(jī)
裝有F多項(xiàng)數(shù)字設(shè)定器的測功機(jī),其系統(tǒng)中內(nèi)置一臺CPU,以數(shù)字方式依次直接輸入F(Vj)和Vj數(shù)據(jù)組,然后進(jìn)行滑行試驗(yàn)并能自動地測量和計(jì)算ΔTj、Ff和Fpau,并設(shè)定測功機(jī)上的行駛阻力Fpau,重復(fù)幾次滑行試驗(yàn),即可完成行駛阻力的設(shè)定。
7.6.3.4 裝有f0、(f1、)f2系數(shù)數(shù)字設(shè)定器的測功機(jī)
7.6.3.4.1 裝有f0、(f1、)f2系數(shù)數(shù)字設(shè)定器的測功機(jī),其吸收特性取決于給定曲線函數(shù)的系數(shù)。
7.6.3.4.2 假設(shè)負(fù)荷特性為:
F(Vj)=f0+(f1V)+f2V2…………………………………(18)
式中:
系數(shù)f0、(f1、)f2由多項(xiàng)回歸法確定。
7.6.3.4.3 這種測功機(jī),系統(tǒng)中內(nèi)置一臺CPU,以數(shù)字方式直接輸入系數(shù)f0、f1、f2,然后進(jìn)行滑行試驗(yàn)并能自動測量ΔTj、Ff和Fpau,并設(shè)定測功機(jī)上的行駛阻力Fpau。重復(fù)幾次滑行試驗(yàn),即可完成行駛阻力的設(shè)定。
7.7 測功機(jī)的校驗(yàn)
7.7.1 初次設(shè)定后隨即使底盤測功機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)于某一測點(diǎn)速度Vj下,按照從5.4.1.1至5.4.1.4或從5.4.2.1至5.4.2.2的步驟測量滑行時(shí)間ΔTEi和平均加速度aE。
當(dāng)進(jìn)行滑行時(shí)間測量時(shí),至少進(jìn)行三次,由此計(jì)算出平均滑行時(shí)間ΔTE。
7.7.2 測功機(jī)在測點(diǎn)速度Vj下的設(shè)定行駛阻力按下列公式計(jì)算:
式中:
FE—底盤測功機(jī)上的設(shè)定行駛阻力,單位為牛頓(N);
ΔTE—底盤測功機(jī)上的平均滑行時(shí)間,單位為秒(s);
aE—底盤測功機(jī)上的平均加速度,單位為米每平方秒(m/s2)。
7.7.3 設(shè)定誤差計(jì)算如下:
式中:
ε——設(shè)定誤差。
7.7.4 如果沒有其他標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,則要求設(shè)定誤差在如下范圍內(nèi):
——當(dāng)Vj≥50km/h時(shí),ε≤2%;
——當(dāng)30km/h≤Vj<50m/h時(shí),ε≤3%;
——對于Vj=20km/h,ε≤10%。
7.7.5 如果設(shè)定誤差不滿足規(guī)定要求,即須調(diào)整測功機(jī),然后重復(fù)7.7.1至7.7.3的步驟,直至設(shè)定誤差符合要求為止。