前 言
本標準非等效采用ISO 11486:1993《兩輪摩托車 燃油消耗量測定 用滑行法設定底盤測功機》。
本標準與ISO 11486:1993的主要差異如下:
——按照漢語習慣對一些編排進行了修改;
——修改了標準名稱;
——將一些表述改為適用于我國標準的表述;
——取消了標準環(huán)境條件的要求及行駛阻力(或系數(shù))的修正。因為各實驗室的道路試驗環(huán)境條件和實驗室的室內(nèi)環(huán)境條件基本一致,而且實驗室室內(nèi)并非處于標準的環(huán)境條件下,因此取消了此要求。
本標準由中國汽車工業(yè)協(xié)會提出。
本標準由全國汽車標準化技術委員會歸口。
本標準起草單位:國家摩托車質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心。
本標準主要起草人:孫海洲、段保民、雒林平、宮建軍。
本標準為第一次制定。
1 范圍
本標準規(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上的設定方法。
本標準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準的引用而成為本標準的條款。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準,然而,鼓勵根據(jù)本標準達成協(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準。
GB/T 5378-1994 摩托車和輕便摩托車道路試驗總則
3 術語和定義
下列術語和定義適用于本標準。
3.1 行駛阻力 running resistance
摩托車行駛時所遇到的全部阻力。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 測點速度 specified speed
測量行駛阻力時的摩托車速度。
4 試驗條件
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符合該車技術文件的規(guī)定。必要時,試驗前應對試驗用油進行檢驗。同一次試驗應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符合該車技術文件規(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 受試摩托車應按企業(yè)產(chǎn)品技術要求進行走合行駛。
4.1.5 試驗前,必須對有關質(zhì)量進行測量,包括駕駛員和儀器的質(zhì)量。
4.1.6 當測試儀器裝在受試摩托車上時,應盡可能減小其對車輪間負荷分布的影響及由其形成的附加空氣阻力。
4.1.7 試驗前,受試摩托車應按規(guī)定進行預熱行駛。
4.2 試驗儀器
對試驗儀器的要求按GB/T 5378的有關規(guī)定。
4.3 試驗道路
4.3.1 除特殊規(guī)定外,試驗均應在瀝青或混凝土的直線道路上進行。路面應整潔、干燥。
4.3.2 試驗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為標準,不足75kg者,在摩托車上加配重,儀器質(zhì)量應計作配重;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,并佩戴必須的防護用品。
4.4.3 駕駛時,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。在整個測試期間,駕駛員的位置應保持不變。
4.5 道路試驗環(huán)境條件
在試驗期間,風向應穩(wěn)定。在滑行試驗路段的中點,連續(xù)或定時測量風速和風向。
環(huán)境條件必須在下列范圍內(nèi):
——最大風整:≤3m/s;
——大氣溫度:278K~308K。
5 道路試驗
5.1 測點速度Vj
受試摩托車應從接近80%最高速度的車速(選取10km/h的倍數(shù)點)開始,以10km/h或5km/h的級差遞減,直至20km/h,至少應測取5點。
5.2 滑行初速度Vjk
Vjk=Vj+ΔVj
式中:
ΔVj=0.1Vj(在測試儀器較難達到時,可取5km/h或10km/h)。
5.3 滑行末速度Vjj
Vjj=Vj-ΔVj
5.4 滑行時間和滑行加速度的測量
5.4.1 滑行時間的測量
5.4.1.1 在預熱行駛后,摩托車應盡快地加速。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入滑行。
5.4.1.2 滑行時,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現(xiàn)滑行。對于那些無法切斷發(fā)動機傳動機構(gòu)的摩托車可以用其他動力裝置進行牽引。
5.4.1.3 應盡可能避免轉(zhuǎn)向操作,在結(jié)束滑行測量前不應使用制動器。
5.4.1.4 相對應于測點速度Vj的滑行時間ΔTjai應為受試摩托車從速度Vjk到Vjj所經(jīng)過的時間。
5.4.1.5 反向滑行按5.4.1.1至5.4.1.4的試驗步驟進行,并測量滑行時間ΔTjbi,且同一組試驗往返時間間隔應盡可能短。
5.4.1.6 計算往返滑行時間Δjai和ΔTjbi的算術平均值ΔTji,往返時間偏差不得超過10%。
5.4.1.7 試驗至少進行四次,任意兩次滑行時間的偏差不得超過3%。
5.4.1.8 各個測點速度均按5.4.1.1至5.4.1.7的步驟進行,從而測得各測點速度下的滑行時間ΔTj。
5.4.1.9 若測量儀器能保證,最好由一個連續(xù)的滑行來獲得各測點速度下的滑行時間。
5.4.2 滑行加速度的測量
5.4.2.1 當進行平均加速度測量時,用5.4.1.1至5.4.1.3和5.4.1.9進行操作,測量加速度。
5.4.2.2 記錄速度Vj時的加速度值ajai。
5.4.2.3 反向滑行進行同樣的試驗并記錄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 至少進行四次試驗,任意兩次加速度的偏差不超過3%。
5.4.2.6 各個測點速度均按5.4.2.1至5.4.2.5的步驟進行,從而得到各測點速度下的滑行加速度aj。
6 數(shù)據(jù)處理
6.1 行駛阻力的計算
6.1.1 在測點速度Vj的行駛阻力由下式計算:
式中:
F(Vj)—測點速度Vj時的行駛阻力,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隨車輪轉(zhuǎn)動的摩托車零部件的當量慣量,單位為千克(kg)。
Mr可通過適當?shù)姆绞綔y量和計算,或用下面的經(jīng)驗公式來確定:
式中:
X—用經(jīng)驗公式選擇時估計的一常系數(shù),X=7。
6.1.2 當用平均加速度法時,測點速度Vj相應的行駛阻力F(Vj)由下式計算:
F(Vj)=(M+Mr)·aj…………………………………(7)
6.2 對于無法測取的高速點(90%最高車速點和最高車速點)和低速點(20km/h以下速度點,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 測功機設定
7.1 設備要求
底盤測功機的滾輪應清潔、干燥,無任何可能造成輪胎打滑的臟物。
7.2 當量慣量設定
7.2.1 當在試驗臺架上用滑行法設定行駛阻力時,飛輪當量慣量IM接近于實際質(zhì)量Ma,Ma由實際試驗中受試摩托車、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—實際質(zhì)量,單位為千克(kg);
IM—底盤測功機飛輪當量慣量,單位為千克(kg);
Mrf—滑行試驗時前輪旋轉(zhuǎn)的當量慣量,單位為千克(kg)。
Mrf可用適當?shù)姆椒y量或計算,或用下面經(jīng)驗公式來確定:
式中:
Xf—用經(jīng)驗公式選擇時估計的一常系數(shù),Xf=3。
7.2.2 當量慣量在無法等值時,其增量應為10kg或10kg的倍數(shù),并取接近值。當量慣量也可用等效的電模擬量代替。
7.3 底盤測功機的預熱
試驗前,底盤測功機應按其使用說明書規(guī)定進行預熱,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,以便使實際行駛試驗中的車速與底盤測功機上得到的車速相等。
7.5 摩托車的預熱
受試摩托車按4.1.7同樣的方法在底盤測功機上進行預熱。
7.6 測功機設定程序
測功機作用的負荷力FE由總摩擦阻力Ff(Ff為測功機的轉(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
底盤測功機上的總摩擦阻力Ff應按7.6.1.1或7.6.1.2測定。
7.6.1.1 測功機拖動法
這種方法僅對測功機能驅(qū)動摩托車時是適用的。摩托車由測功機平穩(wěn)地拖動至測點速度Vj,其變速器檔位與道路試驗時相同且離合器脫開。那么,測點速度Vj下的總摩擦阻力Ff(Vj)可由測功機的驅(qū)動力矩測得。
7.6.1.2 無動力吸收滑行時間法
在底盤測功機上,其吸收動力為零時,按照5.4.1.1至5.4.1.4所述的方法進行摩托車滑行,并測量測點速度Vj下的滑行時間ΔTji。試驗至少進行三次,并按下式計算平均滑行時間ΔTj:
在測點速度Vj下的總摩擦阻力Fj(Vj)計算如下:
式中:
Mrl—滑行試驗時后輪旋轉(zhuǎn)的當量慣量,單位為千克(kg)。
Mrl可用適當?shù)姆椒y量或計算,或按下面經(jīng)驗公式來確定:
式中:
X1—用經(jīng)驗公式選擇時估計的一常系數(shù),X1=4。
7.6.2 功率吸收部分的制動力計算
測點速度Vj下測功機的制動力Fpau(Vj)由行駛阻力F(Vj)減去Ff(Vj)計算得出:
Fpau(Vj)=F(Vj)-Ff(Vj)…………………………………(16)
7.6.3 測功機的設定
底盤測功機地點與道路試驗地點的大氣壓力差不大于±1.25kPa,大氣溫度差不大于±8℃時,根據(jù)測功機的型式,按照其說明書規(guī)定選用下述方法之一進行測功機設定。
7.6.3.1 具有折線函數(shù)功能的測功機
對于具有折線函數(shù)功能的測功機,吸收特性取決于不同速度點的負荷力值,測功機應就每一測點速度按7.6.2所得的Fpau(Vj)值來設定。
7.6.3.2 具有系數(shù)控制功能的測功機
7.6.3.2.1 具有系數(shù)控制功能的測功機,其吸收特性決定于給定的某一折線函數(shù)的系數(shù),每一測點速度下的Fpau(Vj)值按7.6.2中公式(16)計算得出。
7.6.3.2.2 假設負荷特性為:
Fpau(Vj)=aV2+bV+c…………………………………(17)
式中:
系數(shù)a、b、c由多項回歸法確定。
7.6.3.2.3 測功機按上面所得的系數(shù)a、b、c來設定。
7.6.3.3 裝有F多項數(shù)字設定器的測功機
裝有F多項數(shù)字設定器的測功機,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,然后進行滑行試驗并能自動地測量和計算ΔTj、Ff和Fpau,并設定測功機上的行駛阻力Fpau,重復幾次滑行試驗,即可完成行駛阻力的設定。
7.6.3.4 裝有f0、(f1、)f2系數(shù)數(shù)字設定器的測功機
7.6.3.4.1 裝有f0、(f1、)f2系數(shù)數(shù)字設定器的測功機,其吸收特性取決于給定曲線函數(shù)的系數(shù)。
7.6.3.4.2 假設負荷特性為:
F(Vj)=f0+(f1V)+f2V2…………………………………(18)
式中:
系數(shù)f0、(f1、)f2由多項回歸法確定。
7.6.3.4.3 這種測功機,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,然后進行滑行試驗并能自動測量ΔTj、Ff和Fpau,并設定測功機上的行駛阻力Fpau。重復幾次滑行試驗,即可完成行駛阻力的設定。
7.7 測功機的校驗
7.7.1 初次設定后隨即使底盤測功機運轉(zhuǎn)于某一測點速度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的步驟測量滑行時間ΔTEi和平均加速度aE。
當進行滑行時間測量時,至少進行三次,由此計算出平均滑行時間ΔTE。
7.7.2 測功機在測點速度Vj下的設定行駛阻力按下列公式計算:
式中:
FE—底盤測功機上的設定行駛阻力,單位為牛頓(N);
ΔTE—底盤測功機上的平均滑行時間,單位為秒(s);
aE—底盤測功機上的平均加速度,單位為米每平方秒(m/s2)。
7.7.3 設定誤差計算如下:
式中:
ε——設定誤差。
7.7.4 如果沒有其他標準規(guī)定,則要求設定誤差在如下范圍內(nèi):
——當Vj≥50km/h時,ε≤2%;
——當30km/h≤Vj<50m/h時,ε≤3%;
——對于Vj=20km/h,ε≤10%。
7.7.5 如果設定誤差不滿足規(guī)定要求,即須調(diào)整測功機,然后重復7.7.1至7.7.3的步驟,直至設定誤差符合要求為止。