汽车试验 | 乘用车空调的循环外节能效果评价方法
随着油耗法规越来越严苛,传统汽车需要在循环外节能技术做出研究.作为汽车上较大的耗能部件,降低空调部件的能源消耗具有重要意义.加快发展节能汽车是缓解燃油供应矛盾、改善大气环境质量、促进我国汽车产业健康可持续发展的重要举措。
本文对乘用车空调的循环外节能效果评价方法进行了介绍。
一、试验条件
1、试验室和试验设备
试验室和试验设备技术特性应符合以下规定；
- 阳光模拟系统技术要求如下：
光谱类型应为全光谱。
辐射区域尺寸不应低于6m×2.5m。
最大辐射强度不应小于900W/m²。
辐射强度偏差不应超过士45W/m²。
辐射均匀性不应超过10%。
- 冷却风机技术要求如下：
风机喷口尺寸不应小于进气格栅面积。
风机最大风速不应低于120km/h。
风机喷口距车辆最前沿距离不应大于1m。
- 其他技术要求如下：
环境温度偏差不应超过士2.0℃。
环境相对湿度偏差不应超过士5%。
其他未规定试验设备和试验室要求按照GB18352.62016相关条款执行。对于不可外接充电式混合动力电动汽车(NOV CHEV) ， 试验设备技术特性还应符合以下规定。
2、试验燃料
型式试验时应按照汽车生产企业推荐的最低标号，采用符合GB18352.62016中附录K要求的基准燃料，燃料中不准许额外添加含氧物。采用GB18352.62016中附录K中未规定的燃料种类时，应采用符合相关国家标准规定的市售车用燃料。
燃料参数取值如下：
a)密度：按照GB/T1884的方法测得试验燃料的密度；
b)氢碳比：采用固定值，汽油为1.85，柴油为1.86。
3、环境条件
1）环境温度应为(30±2)℃。
2）环境相对湿度应为(50士5)%。
3）车辆浸车和开启空调条件下燃料消耗量试验过程中太阳辐射强度为(850±45)W/m²，其他试验过程无太阳辐射。太阳辐射强度以车体最高点平面位置为基准设定。
4、车辆准备
1）按照以下要求进行车辆准备。
-试验车辆的所有零部件应满足批量生产要求。如果试验车辆与批量生产状态不同，需要提供详细的说明。
-汽车生产企业或其授权代理者应将一辆代表被试车型的车辆提交给负责型式试验的检验机构。若汽车生产企业或其授权代理者选择采用插值系族，应选取在插值系族中具有代表性的车辆，宜采用同一试验车辆通过不同道路载荷设定代表车辆Ⅱ和车辆L。
-试验车辆可根据汽车生产企业或其授权代
理者需求进行磨合，并保证机械状况良好，磨合里程不超过15000km。
-应使用汽车生产企业规定的润滑剂，并在试验结果报告中注明。
-其他按照GB18352.6 2016中C.1.2.4.2~C.1.2.4.5和C.1.2.4.7要求进行试验车辆设置。
2）按照GB/T19233 2020中B.2.3.2的方法于前排座椅布置乘员舱温度测量点。
3）对于具有怠速起停系统的车辆，关闭怠速起停系统或通过适当方式使其失效。
4）对于具有车内空气质量控制系统的车辆，关闭空气质量控制系统或通过适当方式使其失效。
二、试验规程
1、试验准备
1）按GB/T 40711.3-2021 5.3.1和GB/T 40711.3-2021 5.3.2要求设定环境温度、湿度。
2）放置车辆并连接排气取样系统等测试设备，确认燃油管路无泄漏并充分排气。
3）按GB/T192332020中6.2要求进行底盘测功机设定。
2、试验循环
按照GB/T 192332020中4.3规定的中国乘用车行驶工况(CL TCP) 进行测试。
3、开启空调条件下车辆燃料消耗量(F Coy) 测定
1）打开全部车窗，汽车空调空气循环开关置于外循环位置，风量调节开关置于中间位置(向高档位取整)，此过程中压缩机应始终处于关闭状态。
2）车辆以(90士2) km/h等速行驶20min；对于NOV CHI EV， 按照GB/T 19753-2021中C.3.2进行预处理。
3）关闭车辆动力系统和全部车窗。按GB/T 40711.3-2021 5.3.3设定太阳辐射强度后， 车辆静置30min。
4）按5.5要求开启并设定车辆空调后，立即按照GB/T19233 2020中6.4~6.5要求进行试验，并按照GB/T 19233 2020中7.1~7.4计算试验结果；对于NOV CHEV， 按5.5要求开启并设定车辆空调后，立即按照GB/T19753-2021中6.1及6.4要求进行试验，并按照GB/T197532021中7.2计算试验结果。
5）试验过程中，以不小于1Hz的采集频率实时连续记录GB/T 40711.3-2021 5.4.2要求温度测量点的温度变化。当试验进行到15min时， 所有温度测量点平均温度应不大于23℃， 否则中止试验， 按照GB/T 40711.3-2021 5.5重新设定后重新按照GB/T 40711.3-2021 6.1~6.5顺序进行试验。当试验进行到15min后至试验结束， 所有温度测量点平均温度超过23℃的累计时长不应超过10s，否则试验无效，按照GB/T 40711.3-2021 5.5重新设定后重新按照GB/T 40711.3-2021 6.1~6.5顺序进行试验。
4、关闭空调条件下车辆燃料消耗量(FCom) 测定
1）关闭太阳辐射。按照GB/T 40711.3-2021 6.3.1、6.3.2进行操作。
2）关闭车辆空调和全部车窗后，立即按照GB/T19233-2020中6.1及6.4要求进行试验，并按照GB/T19753-2021中7.2计算试验结果。
5、重复性检验
按照GB/T19233-2020中B.3.5要求分别对开启空调和关闭空调试验结果进行重复性检验。
三、试验结果
1、汽车空调燃料消耗量
按照公式(1)计算该车型空调的燃料消耗量：
式中：
FC Ac汽车空调燃料消耗量，单位为升每100千米(L/100km)；
FC oN车辆开启空调条件下的燃料消耗量，单位为升每100千米(L/100km)；
FC off车辆关闭空调条件下的燃料消耗量，单位为升每100千米(L/100km)。
2、汽车空调燃料消耗量目标值
按照公式(2)计算该车型空调的燃料消耗量目标值：
式中：
TAc—汽车空调燃料消耗量目标值，单位为升每100千米(L/100km)；
CM—整车整备质量，单位为千克(kg)。
3、汽车空调节能效果
1）如按7.1计算得到的车型空调燃料消耗量大于或等于GB/T 40711.3-2021 7.2中相应目标值，则该车型空调不具有节能效果。
2）如按GB/T 40711.3-2021 7.1计算得到的车型空调燃料消耗量小于GB/T 40711.3-2021 7.2中相应目标值，则按照公式(3)计算该车型空调的节能效果试验结果，按照公式(4)计算该车型空调的节能效果值：
式中：
—汽车空调节能效果试验结果，单位为升每100千米(L/100km)；
K—使用比例系数，取0.3。
(4)式中：
汽车空调节能效果值，单位为升每100千米(L/100km)。