中重型商用车辆燃料消耗量测量方法编制说明推荐性国家标准.docx
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中重型商用车辆燃料消耗量测量方法编制说明推荐性国家标准
中重型商用车辆燃料消耗量测量方法编制说明-推荐性国家标准
（征求意见稿）编制讲明
制定背景
近些年来，随着我国经济连续快速进展，我国汽车工业产销规模持续扩大。
2009年，我国汽车产销量双双突破1300万，差不多成为世界第一汽车生产国和汽车消费市场。
随着汽车保有总量的持续增长，汽车燃料消耗在我国石油消耗总量中的比例日益提升并差不多成为我国新增石油消耗的主体，由此导致的能源和环境咨询题日益突出，阻碍到我国汽车及其他有关行业的可连续健康进展。
中重型商用车作为我国道路运输专门是客货运输的主体，在我国车辆保有中占有重要地位，专门是在最近几年随着道路运输的进展，中重型商用车的保有量连续增长。
然而，由于技术进展相对滞后，中重型商用车的能源消耗咨询题日益突出，燃料经济性与国际先进水平有较大的差距。
我国至今没有制定3.5吨以上中重型商用车燃料消耗量试验方法及限值的国家标准，这导致高能耗的运输车辆进入道路交通运输行业，即使道路运输行业采取了大量节能降耗措施也难以明显降低车辆的能源消耗。
在世界范畴内，为了应对石油能源的日益短缺以及温室气体排放引起的气候变化，欧盟、美国及日本等国家和地区相继制定或更新了乘用车和轻型商用车燃料经济性法规，大幅度加严了乘用车及轻型汽车燃料消耗量限值要求，并将汽车节能工作的重点从乘用车（轻型汽车）转向中重型商用车。
2006年，日本公布了中重型商用车燃料消耗量试验方法和限值标准；2007年，美国通过的《能源安全与独立法案》明确要求交通部和环保局共同开展中重型商用车燃料消耗量立法工作；另外，欧洲也在着手进行建立中重型商用车燃料消耗量评判方法。
我国从2001年起，先后制定公布实施了一系列旨在改善乘用车及轻型商用车燃料经济性的技术标准和有关政策，在推动汽车节能技术进步方面发挥了主动的作用，有效地缩小了我国轻型汽车燃料消耗量与国外先进水平的差距。
为了进一步推动中重型商用车的节能工作，国家主管部门明确提出要抓紧出台中重型商用车燃料消耗量试验方法及限值标准。
制定依据
为了进一步推动中重型商用车的节能工作，国家进展和改革委员会于2006年在“关于汽车工业结构调整意见的通知”（发改工业[2006]2882号文）中提出“要尽快出台大型商用车燃料消耗量限值标准”。
国务院于2008年在“关于进一步加大节油节电工作的通知”（国发[2008]23号文）也在完善汽车燃油经济性标准的内容中明确要求“抓紧出台重型商用车燃料消耗量限值标准”。
国家标准化治理委员会于2008年12月29日下达2008年资源节约与综合利用等国家标准制修订打算（国标委综合[2008]168号），标准打算号为20083095-T-339。
编制过程
2007年5月，重型商用车燃料消耗量标准交流会在武汉召开。
中国汽车技术研究中心组织国内外商用车及发动机生产企业代表和专家对我国中重型商用车燃料消耗量限值标准制定的可行性方案进行了研究。
会议建议我国中重型商用车辆燃料消耗量标准体系的建立应采取预先研究、扎实预备、稳步推进的总体方案，具体实施步骤如下：
1）对中重型商用车辆的保有结构进行深入研究和分析，按照用途和使用条件将中重型商用车辆分为不同的种类；2）按照不同的车辆种类，确定能够代表其用途和实际使用条件的典型行驶工况，然后制定相应的试验方法；3）按统一的试验方法，对各类要紧中重型商用车的技术水平和燃料消耗量状况进行统计分析；4）在深入细致的统计分析基础上，以我国中重型商用车辆的实际形状为基础，按照国家节能降耗的目标，确定各类重型商用车的燃料消耗量限值。
2008年6月5-6日，按照国家有关“尽快出台大型商用车的燃料消耗量限值标准”的要求，全国汽车标准化技术委员会在海南组织召开了“重型商用车燃料消耗量试验方法标准制定工作组筹备会议”，就有关事宜进行讨论，共有来自国内外要紧商用车生产企业、检测机构等17家单位的专家和代表共计28人出席了会议。
会议对上次会议以来所进行的试验模拟情形以及有关试验结果进行了讲明，认为在目前的条件下模拟法最为可行的。
目前应该对车型的分类、里程分配等进行认真研究；企业也应开展对燃料消耗量水平、行驶阻力以及匹配发动机和变速器参数现状的研究工作。
会议还对组建工作组的有关事宜进行了讨论，确定将在会后正式成立工作组，要求各成员单位选派一名代表固定参加工作组，并在单位内部成立专门的工作小组负责参与标准修订，承担工作组安排的工作任务，为标准制定提供相应的技术支持。
2008年10月24-25日，中重型商用车油耗试验方法标准制定工作组成立暨第一次会议在浙江杭州召开，共有来自16家成员单位的代表24人出席会议。
中汽中心技术人员尝试编制了中重型商用车燃料消耗量模拟程序，并与ADVISOR、CRUISE等类似模拟程序进行比对，结果表明工作组的模拟程序与采纳上述软件在燃料消耗量模拟结果上具有可比性。
在转鼓试验方面，简要介绍了美国EPASmartWay重型汽车燃油效率试验方法，以及SAEJ2711混合动力和传统重型车辆排放性和燃油经济性测试举荐规程，并建议我国在采纳转鼓试验时参照上述标准。
一汽等企业专家介绍了在燃料消耗量模拟程序开发、道路试验、台架试验方面的体会和工作进展，并就试验工况选择和验证试验组织等提出了意见和建议。
会议达成的要紧共识包括：
倾向于以GTR的WTVC工况为基础，按照调查表反映出的里程分布进行适度调整，使其与我国道路运输条件和车辆的技术特点相适应；连续完善燃料消耗量模拟程序，解决其中的遗留咨询题，使模拟试验结果与实际试验结果具有更强的可比性；在转鼓试验方面，重点研究转鼓试验对各类车辆的适应性。
为进行后续的验证对比试验，需要工作组各成员单位分不提供若干（3-5个）典型车型进行转鼓试验及模拟对比。
2009年3月29-30日，中重型商用车燃料消耗量试验方法标准工作组第二次会议在广西桂林召开，包括工业和信息化部装备工业司汽车处领导及工作组成员共计28人出席了此次会议。
工信部有关领导介绍了商用车汽车节能及标准和谐情形；中汽中心及企业代表围绕滑行试验、工况分析等内容作了主题发言。
会议围绕上述议题和后续工作安排展开烈火讨论，取得的重要共识包括：
工作组成员单位针对以WTVC为基础确定中重型商用车燃料消耗量试验工况的建议方案进行内部讨论和可行性研究；各成员单位应完成5个以上车型的滑行试验，工作组据此提出滑行阻力系数运算的修正公式；有条件的单位对用于滑行试验的车辆进行转鼓油耗试验，并将试验数据与采纳WTVC工况模拟结果进行对比；分析调查驱动形式对滑行阻力的阻碍，研究提出有关于单轴驱动的阻力修正系数；成员单位对工作组目前提出的转鼓试验换挡条件进行研究。
2009年7月19-20日，中重型商用车燃料消耗量试验方法标准工作组第三次会议在宁夏银川召开，来自工作组各成员单位及其下属企业、有关技术服务机构的代表共计29人出席会议，工业和信息化部装备工业司有关领导应邀到会并发言。
中国汽车技术研究中心有关工作人员在会上对前一时期工作进展作了简要回忆，对标准框架方案的要紧技术内容包括转鼓试验法和运算机模拟试验法等都作了详细介绍，演示介绍模拟试验程序并对模拟试验中需要工作组成员共同验证的内容作了讲明；福田、一汽、东风、玉柴等企业的技术专家相继在会上作专题报告，介绍各自企业在标准及试验研究方面的成果。
会议差不多同意中国汽车技术研究中心代表工作组提出的标准框架方案，要求各单位在会议连续开展研究工作，对标准框架方案提出修改意见和建议，并对后续的工作安排进行了部署。
2009年10月13日，中重型商用车燃料消耗量试验方法标准工作组扩大会议在江苏南京召开，来自工作组各成员单位及有关企业的代表共计35人出席了此次会议。
此次会议要紧就标准中模拟方法部分的完善进行了讨论。
中汽中心技术人员对模拟程序的改进情形、企业反馈及模拟验证结果进行了介绍，工作组成员单位代表也分不对本企业车型模拟验证结果、反馈意见进行了介绍。
会达成的共识包括对程序操作和功能进行完善；确定燃油密度；调整原半挂牵引车、载货汽车及客车的风阻系数；确定了特点里程分配加权系数表等。
最后，工作组明确了各企业下一步的工作任务，在模拟运算程序中，完善原有换挡策略；要求工作组成员和有关企业提供拟验证结果和模拟验证的差不多数据，并对“里程分配加权系数表”提出书面意见。
2010年1月7-8日，中重型商用车燃料消耗量试验方法标准工作组第五次会议在福建厦门召开，来自国内要紧中重型商用车生产企业、研发机构及发动机企业的代表共20余人出席会议。
中汽中心技术人员分不介绍了燃料消耗量模拟运算程序的开发及验证情形以及标准草案的编写工作。
与会代表对模拟程序和标准进行了讨论并提出了修改意见，包括调整原半挂牵引车、载货汽车及客车的风阻系数；完善转鼓试验规程等。
最后，会议要求有关企业提供相应的模拟数据，并要求标准起草组尽快完成标准草案及模拟程序的修改工作。
2010年4月27-28日，中重型商用车燃料消耗量试验方法标准工作组第六次会议在陕西西安召开，工信部装备工业司有关领导以及来自中国汽车技术研究中心和工作组各成员单位的代表共计26人出席了此次会议。
会议要紧针对前一时期在工作组内部公布的标准草稿以及模拟程序进行了讨论，并完善了有关内容。
中汽中心技术人员介绍了中重型商用车燃料消耗量测量方法标准及模拟程序开发的总体情形及存在的咨询题和难点。
随后，并对模拟程序的改进、企业反馈及验证情形进行了介绍，并对标准进行了逐条宣读；与会代表进行了详细的讨论。
会议通过充分讨论、交流，差不多确定了标准内容，将在会后形成标准的征求意见稿。
编制原则及标准框架
我国中重型商用车生产及改装企业众多，整车车型及配套发动机机型状态较为复杂，技术水平参差不齐，同时中重型商用车的用途和使用条件复杂。
因此，必须第一对重型商用车辆的保有结构、技术水平进行深入研究和分析，按照用途和使用条件将重型商用车辆分为不同的种类，并按照不同的车辆种类，确定能够代表其用途和实际使用条件的典型行驶工况，进而研究相应的试验方法。
中重型商用车辆燃料消耗量测定可通过道路试验、转鼓试验和模拟试验三种方法来进行的。
其中，道路试验对设备的要求较低，试验简单易行，可用于试验条件较为简单的等速油耗测定，但该试验易受道路条件和试验人员的阻碍，可比性和可重复性较差；此外，道路试验只适合简单模态工况，不能实现瞬态工况（场地、驾驶）。
转鼓试验可模拟各种复杂的道路试验工况且试验数据可靠、重复性好；但大型转鼓较为昂贵，专门是车辆负载、滑行阻力设定对结果阻碍较大。
模拟试验法以发动机试验为基础，能够在运算机上模拟测定车辆在各种工况下的燃料消耗量，具有数据可靠、重复性好的优点，成本也比较低；准确的发动机Map图是模拟试验法的必要条件，此外，车辆负载、滑行阻力设定对结果阻碍较大。
通过对以上各种试验方案优缺点的综合分析，确定采取对转鼓试验和模拟试验并行研究，同时提出底盘测功机法和模拟运算法两种试验方案：
关于差不多型车辆应采纳底盘测功机法确定燃料消耗量；关于变型车辆可由车辆生产企业选择采纳模拟运算法或底盘测功机法确定燃料消耗量。
标准要紧技术内容
适用范畴
本标准规定了中重型商用车辆燃料消耗量的测量方法。
本标准适用于最大设计总质量大于3500kg的M2、M3和N类汽油和柴油车辆；最大设计总质量在3500kg以上的M1类车辆可参照执行。
C-WTVC循环
我国现行的商用车辆燃料消耗量试验方法标准GB/T12545.2制定年代较远，技术内容较为陈旧，且采纳模态试验工况，差不多不能适应商用车产品技术进展的需要。
以载货汽车为例，该标准所提供的工况试验方法存在“采纳最高档试验不能反映实际情形、平均车速与实际情形相差太大、发动机的工作区域与实际情形相差太大”等一系列咨询题，不适合用于指导产品开发和进行燃料消耗量测定工作。
在“1998年协议书”框架下，WP29以欧洲、美国和日本的试验数据为基础，制定出台了世界统一的重型车瞬态循环。
尽管这一循环工况并不能准确反映我国的重型车辆运行状况，但作为国际和谐推出的瞬态试验工况，是我们在中国工况出台往常的最佳选择。
本标准中所采纳的C-WTVC循环是以世界统一的重型商用车辆瞬态车辆循环（WTVC，WorldTransientVehicleCycle）为基础，调整加速度和减速度形成的驾驶循环。
C－WTVC循环由市区、公路和高速工况三部分组成，如图1所示。
图1中重型商用车C－WTVC循环曲线
针对不同车辆类不运行条件不同导致燃料消耗量差不较大的情形，对都市客车、城际客车、载货汽车、牵引车等车辆在市区、公路和高速工况的里程分布进行调查，并据此相应调整市区、公路和高速工况运行比例，使其与我国道路运输条件和车辆的技术特点相适应，加权运算各类车辆的燃料消耗量。
标准中规定了其在C-WTVC循环中市区、公路和高速部分的特点里程分配比例，如表1所示。
表1特点里程分配比例
车辆类型
最大设计总质量，GCW/GVW
kg
市区比例，D市区
公路比例，D公路
高速比例，D高速
半挂汽车列车
9000＜GCW≤25000
0
40%
60%
GCW>25000
0
10%
90%
自卸汽车
GVW>3500
0
100%
0
载货汽车
3500＜GVW≤5500
40%
40%
20%
5500＜GVW≤12500
10%
60%
30%
12500＜GVW≤24500
10%
40%
50%
GVW>24500
10%
30%
60%
客车
3500＜GVW≤5500
50%
25%
25%
5500＜GVW≤12500
20%
30%
50%
GVW>12500
10%
20%
70%
都市客车
GVW>3500
100%
0
0
底盘测功机法
底盘测功机法中，底盘测功机应能准确模拟车辆的道路行驶阻力和加减速工况；惯性质量模拟器应能模拟试验车辆最大设计总质量状态下的当量惯量。
测量系统应能分不测量C-WTVC循环市区、公路和高速部分的燃料消耗量，并满足相应的精度要求。
试验过程中，调整底盘测功机，并按规定进行阻力设定，车辆载荷状态应确保车辆在试验过程中不打滑。
挡位由驾驶员按照车辆特点选择相应挡位；换挡策略由车辆生产企业和试验机构共同确定。
车辆试验至少应运行两个完整的C-WTVC循环，并在每个完整的C-WTVC循环终止后分不记录试验结果。
试验过程中，车辆实际运行状态应尽量与C-WTVC循环一致。
当试验车辆不能达到C-WTVC循环要求的加速度或试验车速时，应将加速踏板完全踩到底；当试验车辆不能达到C-WTVC循环规定的减速度时，应完全作用制动踏板直至车辆运行状态再次回到C-WTVC循环规定的偏差范畴内。
模拟运算法
模拟运算法以汽车发动机万有特性试验数据为基础，将整车、变速器、轮胎等关键参数输入运算机程序，通过运算机程序模拟试验车辆在C-WTVC循环下的运行状态，运算试验车辆的燃料消耗量。
模拟程序需要输入的整车参数包括车辆类型、整车整备质量、最大设计总质量、最大设计载质量、最大设计牵引质量（仅适用于半挂牵引车）、额定载客人数（含驾驶员）、驱动型式、轴数、轮胎型号等。
需要输入的发动机参数包括发动机万有特性、发动机反拖扭矩、发动机外特性扭矩、发动机怠速转速及怠速燃料消耗量、发动机额定转速、发动机最高转速等，应按GB/T18297-2001中有关规定进行测定。
万有特性试验时，应在发动机正常转速范畴内、10%负荷至最大扭矩之间尽可能平均地选取至少81个数据点测定燃料消耗量。
采纳滑行试验数据确定行驶阻力时，应按标准中的要求提交相应的试验数据。
模拟程序按照输入的滑行数据进行校正和拟合，得到等速行驶阻力的公式：
………………………………………..
（1）
式中：
F——道路等速行驶阻力，N；
A——拟合公式二次项系数；
B——拟合公式一次项系数；
C——拟合公式常数项。
如不采纳滑行阻力数据，则模拟程序按内置体会公式运算行驶阻力，要紧包括：
滚动阻力的运算如公式
（2）所示
………………………………………..
（2）
式中：
Ff——试验车辆的滚动阻力，N；
M——车辆质量，kg；
g——重力加速度，9.8m/s2；
f——滚动阻力系数，按表2确定：
表2滚动阻力系数
分类
滚动阻力系数
最大设计总质量＜14000kg
f＝0.0076+0.000056v
最大设计总质量≥14000kg
斜交胎
f＝0.0066+0.0000286v
子午胎
f＝0.0041+0.0000256v
注：
V——试验车速，km/h。
空气阻力的运算如公式（3）所示
………………………………………..（3）
式中：
FW——试验车辆的空气阻力，N；
CD——空气阻力系数；如车辆生产企业提供了具体数值并附有关试验报告证明数据的合理性，则采纳车辆生产企业的数据，否则将对载货汽车和客车分不取固定值0.8和0.65；
A——迎风面积，m2：
通过车高减去离地间隙（取300mm）乘以车宽简化运算得出；
V——试验车速（km/h）。
模拟运算法中还提出了明确的换档策略：
采纳二挡起步，并在此后的换挡过程中第一运算换挡瞬时的实时扭矩Te，并估算换挡瞬时相应转速下的最大扭矩，按照扭矩富裕率估测值是否满足标准要求确定是否进行升挡操作；如扭矩富裕率大于规定的估测值，则进行升挡；减速时不减挡。
行驶阻力测定
行驶阻力的确定是本标准的重点和难点，不管底盘测功机法依旧利用滑行数据进行模拟运算，均需要车辆的行驶阻力试验数据。
行驶阻力的测定方法包括滑行能量变化法和等速下扭矩测量法两种。
关于滑行能量变化法，由于重型车质量跨度范畴较大、滑行试验条件要求专门苛刻，因此不管在国内依旧国外差不多上公认的难题，针对这种情形，工作组提出采取分段滑行、拟和处理的方式。
无专门规定时，应使试验车辆处于最大设计总质量状态，将车辆加速至表2规定车速（V）以上10km/h，将变速器置于“空挡”位置进行滑行直至车速小于15km/h。
表3行驶阻力测定车速
车辆类不
规定车速，V
载货汽车
90km/h
半挂牵引车
90km/h
客车
100km/h
综合燃料消耗量运算
按照底盘测功机法或模拟运算法得到的市区、公路和高速工况的燃料消耗量，对比表1确定该车型市区、公路和高速部分的特点里程分配比例，按公式（4）能够加权运算该车型的综合燃料消耗量。
…………（4）
——一个完整的C-WTVC循环的综合燃料消耗量，L/100km；
——市区燃料消耗量，L/100km；
——公路燃料消耗量，L/100km；
——高速公路燃料消耗量，L/100km；
——市区里程分配比例系数，%；
——公路里程分配比例系数，%；
——高速公路里程分配比例系数，%。
与其它标准的关系
本标准是后续制定中重型商用车辆燃料消耗量限值标准的基础。
2010年5月25日
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