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国家标准

摩托车整车性能台架试验方法

更新时间:2018-08-21 14:15:21 点击数:1398

1 主题内容与适用范围

  本标准规定了摩托车和轻便摩托车在底盘测功机上的试验方法。

  本标准适用于摩托车和轻便摩托车(以下简称摩托车)。

  本标准不适用于在不能拖动运转的底盘测功机上对由从动轮驱动的摩托车车速里程表进行校核。

2 引用标准

  GB/T 5378 摩托车道路试验总则

  GB 8170 数值修约规则

3 受试摩托车的验收和检查

3.1 受试摩托车的验收

3.1.1 受试摩托车应随车带有使用维护说明书及有关的技术文件。

3.1.2 将试验日期、试验编号、摩托车型号、发动机编号、车架编号等记入附录A(补充件)中。

3.2 受试摩托车的检查

  对受试摩托车零、部件的装配情况和完整性,按受试摩托车的有关技术文件及使用说明书进行检查调整。

4 受试摩托车的走合

4.1 走合按GB/T 5378的有关规定进行,也可在台架上进行模拟走合。

4.2 走合过程中的维护保养按受试摩托车的技术文件进行。

5 一般试验条件

5.1 受试摩托车

5.1.1 受试摩托车使用的燃油、润滑油的牌号及其混合比均应符合该车技术文件的规定。必要时,试验前应对燃油和润滑油进行检验,同一次试验的各项性能测定应使用同一批燃油和润滑油。

5.1.2 受试摩托车轮胎的充气压力应符合该车技术文件规定,其误差不允许超过±10kPa。

5.1.3 受试摩托车的载荷在无特殊要求时,除驾驶员外,两轮摩托车按空车质量状态;边三轮摩托车为二名乘员;正三轮摩托车按该车技术文件规定的额定满载,允许用加载质量来代替车上的乘员,但加载质量的位置应与乘员乘坐的状况相接近,每一名乘员的质量按75kg计算。

5.1.4 在性能试验过程中,一般不应再调整受试摩托车。必须调整时,对所有项目应重新试验,并以重新试验结果为准。只允许进行一次调整。

5.1.5 性能试验前,受试摩托车应按规定进行预热行驶。

5.1.6 试验中,使冷却风机处于自动跟踪工作状态,受试摩托车的热状态(缸盖温度、机油温度、冷却水温度……等)应控制在该产品规定的范围内。当超过时,允许采用手动方式控制风机对受试摩托车进行强制冷却,以满足产品的试验条件,并可继续进行试验。

5.2 试验设备、仪器

5.2.1 底盘测功机应能设定受试摩托车的道路行驶阻力(包括坡度阻力)及自身机械损失;主要规格(滚轮数量、测功机容量、转速、扭矩、模拟惯量、冷却风速等)应满足受试摩托车的相应要求,且应符合下列规定:

  a. 滚轮直径≥400mm;

  b. 滚轮表面为平滑的或带沟槽的金属表面;

  c. 惯量的模拟误差±5kg;

  d. 冷却风机出口面积≥0.35m2

  e. 冷却风速跟踪误差±5km/h;

  f.  扭矩测量误差±1%;

  g. 距离测量误差±0.1%;

  h. 发动机转速测量误差±3%;

  i.  速度测量误差±1km/h。

5.2.2 其它测量装置包括:

  a.  燃油消耗测量装置测量误差±1%,且应满足受试摩托车的测量要求;

  b.  温度测量装置最小读数0.5K;

  c.  大气压力测量装置误差±70Pa;

  d. 风速测量装置最小读数1km/h;

  e.  湿度计误差±5%;

  f.  衡器最小读数0.2kg;

  g. 轮胎压力表最小读数10kPa;

  h. 计时装置最小读数0.01s;

  i. U形管压力计最小读数1mm。

5.2.3 数据采集、处理、打印装置的精度及技术要求应满足测量的相应要求。

5.2.4 所有的试验设备、仪器应按规定进行检定、校正。

5.3 试验前准备

5.3.1 用机械的或(和)电气的方法在底盘测功机上设定模拟惯量,其大小应与受试摩托车(包括驾驶员及载荷)的运动惯量一致。

5.3.2 底盘测功机上按要求进行预热、校准,测定并设定(补偿)其机械损失。

5.3.3 在底盘测功机上按受试摩托车的道路行驶阻力曲线设定道路行驶阻力,使受试摩托车在台架上试验时与在道路上行驶时的受力情况相一致。

  受试摩托车的道路行驶阻力应在标准试车道(纵坡小于0.1%,横坡小于3%)上以及风速不大于0.5m/s的环境条件下实际测定。测定方法推荐采用惯性滑行法或定节气门开度法。

5.3.4 将受试摩托车的前轮(非驱动轮)紧固在底盘测功机的夹紧装置上(校核车速里程表指示值时根据需要而定),并使其后轮(驱动轮)轴线与滚轮轴线处于同一铅垂面上。

5.3.5 冷却风机固定在受试摩托车正前方,出风口距摩托车前轮前缘0.30~0.45m。

5.3.6 根据试验目的的要求,将测量发动机转速、缸盖温度(在火花塞座处测取)、机油温度、进气温度、排气温度、冷却水温度、进气压力、排气压力的装置分别安装到受试摩托车的相应测点位置上。

5.3.7 将燃油消耗测量装置接到受试摩托车的供油管路上,燃油油箱的安装与油路连接应和受试摩托车的原供油系统等效。

5.3.8 摩托车试验时,排气应排到大气中。当采用排气引出系统时,受试摩托车排气系统出口处的压力与大气压的差值应在±740Pa以内,排气压力的测量推荐使用内装水的U形管压力计,测量位置在离排气系统尾管出口0.05m处,连接压力计的管端面应与排气引出管内壁平齐,测量误差±25Pa。

5.4 驾驶员

5.4.1 驾驶员及其装备总质量为75kg,不足75kg时,在车辆上加载质量,驾驶员及装备总质量记入附录A(补充件)中。

5.4.2 驾驶员应熟悉模拟道路试验方法,具有熟练的驾驶技术。

5.4.3 试验时,驾驶员坐在规定的驾驶位置上,双手控制操纵手把,双脚放在脚蹬上,双臂正常伸展。

5.4.4 当底盘测功机控制台采用节气门控制装置及换档控制装置,不需要驾驶员操纵受试摩托车时,应用合适方法在摩托车驾驶员位置上按规定加载,并在控制台上按规定操纵受试摩托车。

5.5 环境条件

5.5.1 相对湿度应不大于95%。

5.5.2 摩托车试验时,相对空气密度与标准条件下的空气密度之差不得大于±7.5%。相对空气密度按下式计算:

6 试验方法

6.1 摩托车车速里程表指示值的校核

6.1.1 车速里程表车速指示值的校核

6.1.1.1 将受试摩托车驱动车速里程表的车轮与底盘测功机的滚轮相接触,使两者轴线在同一铅垂面上并固定好,轮胎负载状况应与道路行驶时相同。

6.1.1.2 使底盘测功机处于拖动工作状态。校核由非从动轮驱动的车速表时,受试摩托车应挂空档(在不能拖动运转的底盘测功机上的校核由非从动轮驱动的车速里程表时,则应使受试摩托车的发动机处于工作状态,底盘测功机处于模拟道路工作状态)。

6.1.1.3 车速表的校核从零开始。然后缓慢、平稳调节测功机滚轮速度按5km/h或10km/h的级差递增(对6.1.1.2括号中的情况,则应操纵受试摩托车的节气门开度),使受试摩托车的车速表指针准确地指在分度线上,如此进行,直到受试摩托车的最高车速。

6.1.1.4 依次记下各车速表指示值及与其对应的测功机滚轮速度值。配有计算机及打印装置时可用打印装置记录滚轮速度。

6.1.1.5 按下式计算车速指示值修正率:

6.1.1.6 将试验数据及计算结果记入附录B(补充件)中。将车速表指示值修正曲线绘在附录C(补充件)图C1中。

6.1.2 车速里程表里程指示值的校核方法。

6.1.2.1 受试摩托车的安装按6.1.1.1进行。

6.1.2.2 操作按6.1.1.2进行。

6.1.2.3 操作底盘测功机(对6.1.1.2括号中的情况,则应操纵受试摩托车的节气门开度),使滚轮以较低的速度运转,待车速里程表上里程指示值恰好处于某一最小计数单位起点时,启动滚轮转动距离测量按钮。

6.1.2.4 调节滚轮转动速度至某一合适值进行运转,但在测量临近结束时,应使滚轮缓慢转动,当里程指示值正好处于某一最小计数单位起点时,停止距离测量。测量过程中,受试摩托车的轮胎应始终与测功机的滚轮表面保持接触。

6.1.2.5 分别读出车速里程表上里程指示值的起止增加值S和滚轮转动距离Ss,S的距离推荐为1000m。

6.1.2.6 按下式计算里程表指示值修正率C:

  将试验数据及计算结果记入附录B(补充件)中。

6.1.2.8 试验进行一次

6.2 摩托车加速性能试验

6.2.1 起步加速性能试验

6.2.1.1 使底盘测功机处于模拟道路工作状态。

6.2.1.2 在控制台上设定加速测试区距离S(用硬件方式或软件方式设定均可,下同),并按表1规定。

6.2.1.3 使用计算机时,输入相应的测量及数据处理程序。

6.2.1.4 起动受试摩托车,经过预热后以怠速待命,控制台开始测量时,受试摩托车用最低档起步,迅速调节摩托车节气门,以最佳换档车速顺次换裆,加速行驶,直至最高档。测定(或由计算机打印输出)滚轮经过加速测试距离S的时间t

  注:最佳换档车速,系指受试摩托车在发动机的实际转速为其标定转速±5%时所对应的车速。

6.2.1.5 需要时,按下式计算始点到各测点的平均加速度:

  将试验数据及结果记入附录D(补充件)中,或由计算机输出试验数据、结果。

6.2.2 超越加速性能试验

6.2.2.1 操作按6.2.1.1~6.2.1.3进行。

6.2.2.2 受试摩托车用最高档行驶,速度稳定控制在30±0.5km/h(轻便摩托车控制在20±0.5km/h)待命,控制台开始测量时,迅速调节摩托车节气门,加速行驶,测定(或由计算机打印输出)初速度V。及滚轮经过测试距离S的时间t

  受试摩托车用最高档不能以规定的初速度稳定行驶时,可使用次高档,仍以规定的初速度按上述方法进行试验,但在试验过程中不允许换档。

6.2.2.3 需要时,按下式计算始点到各测点的平均加速度:

  将试验数据及结果记入附录D(补充件)中,或由计算机输出试验数据、结果。

6.2.3 加速曲线的绘制

  需要时,应分别测定滚轮由始点到50m、100m、200m、400m各测点的时间t1t2t3t4,并分别按公式(4)、公式(5)计算结果,记入附录D(补充件)中;s-ta-t曲线分别绘入附录E(补充件)图E1、图E2中,或由计算机绘制曲线。

6.3 摩托车爬坡能力试验

6.3.1 爬陡坡试验

6.3.1.1 根据受试摩托车的技术文件或试验要求,在底盘测功机上设定受试

摩托车模拟爬坡试验时的坡度阻力F,F由按下式确定:

6.3.1.2 使底盘测功机处于模拟道路工作状态。

6.3.1.3 在试验台上设定测试区距离SS分为S1S2测试段,其距离均为10m)、测试区前距离S′(S′为5~10m)。

6.3.1.4 使用计算机时,输入相应的测量及数据处理程序。

6.3.1.5 爬坡从最低档位开始,爬坡过程中不允许换档,离合器应完全接合。

6.3.1.6 受试摩托车以合适的初速度行驶,当控制台开始测量时,立即调节摩托车节气门,试验台同时将大小相当于F的制动力作用于测功机的滚轮上,分别测定(或由计算机打印输出)滚轮经过S1S2的时间t1t2

6.3.1.7 根据6.3.1.6试验结果,按下列情况确定是否需要继续试验:

  a. t2t1,表明受试摩托车模拟爬坡时以减速行驶,应减小坡度角β,按6.3.1.1~6.3.1.6继续进行试验;

  b.t2t1,表明受试摩托车模拟爬坡时以加速行驶,应增大坡度角β,6.3.1.1~6.3.1.6继续进行试验;

  c.t2=t1,表明受试摩托车模拟爬坡时以匀速行驶,此时的β值即为该车的最大爬坡角度,不需再试验。

6.3.1.8 需要时,允许用提高受试摩托车的变速档位的办法进行此项试验,并按下式计算受试摩托车的最大爬坡角度:

6.3.1.9 最大爬坡能力以受试摩托车用最低档位所能爬越的最大坡路角度值表示,在确定试验结果时,取受试摩托车在爬坡过程中处于匀速或加速行驶时所获得的最佳值。试验结果记入附录F(补充件)表F1中。

6.3.2 爬长坡试验

6.3.2.1 按6.3.1.1~6.3.1.2操作底盘测功机。

6.3.2.2 在试验台上设定模拟测试区距离S,S推荐为1500m。

6.3.2.3 使用计算机时,输入相应的测量及数据处理程序。

6.3.2.4 受试摩托车选择合适的初速度,但此速度不允许超过爬坡过程中的平均速度,爬坡过程中不允许换档,离合器应完全接合。

6.3.2.5 当控制台开始测量时,立即调节摩托车节气门,试验台同时将大小相当于F的制动力作用于测功机的滚轮上,测定(或由计算机打印输出)初速度V。及滚轮经过距离S的时间t

6.3.2.6 按公式(8)计算爬长坡过程中的平均速度:

6.3.2.7 模拟爬坡试验的坡度角从4°30′开始,根据6.3.2.6计算的结果,按下列情况确定是否需要继续试验:

  a. VV。,或发动机有温升过高、强烈爆震、气阻、脱档等不正常现象时,应减小坡度角β并按6.3.2.1~6.3.2.6继续进行试验;

  b. VV。,且发动机无温升过高、强烈爆震、气阻、脱档等不正常现象时,应增大坡度角β并按6.3.2.1~6.3.2.6继续进行试验;

  c. V=V,且发动机无温升过高、强烈爆震、气阻、脱档等不正常现象,则此时的β值及V值即为该车的最大爬坡能力,不需再试验。

6.3.2.8 摩托车的爬长坡能力,以受试摩托车用最低档位所能爬越的最大的坡路角度值及爬坡时的平均速度值表示。

6.3.2.9 试验结果记入附录F(补充件)表F2中。

6.4 摩托车最高车速试验

6.4.1 使底盘测功机处于模拟道路工作状态。

6.4.2 在试验台上设定测试距离S(摩托车为200m,轻便摩托车为100m)。

6.4.3 使用计算机时,输入相应的测量及数据处理程序。

6.4.4 起动受试摩托车,依次换档加速,节气门全开,并使加浓混合气的装置不起作用,当受试摩托车完成全部加速过程后(即速度不再增加),控制台即开始测量,测定滚轮通过测试距离S的时间t

6.4.5 按下式计算最高车速:

6.4.6 测量结束后,将试验数据记入附录G(补充件)中,或由计算机输出试验数据。

6.5 摩托车最低稳定车速试验

6.5.1 使底盘测功机处于模拟道路工作状态。

6.5.2 在工作台上设定测试距离S(100m)或实时测量。

6.5.3 使用计算机时,输入相应的测量及数据处理程序。

6.5.4 起动受试摩托车,车速稳定后开始测量,测定通过测试距离S的时间t,测量过程中受试摩托车瞬时速度不得小于2km/h,不允许脱开离合器,也不允许使用制动器。

6.5.5 通过测试距离后,迅速全开受试摩托车节气门,使车速提高10~15km/h,在此过程中,发动机不应熄火,传动系统不应有颤抖现象。否则,应调整车速重新进行试验。

6.5.6 试验从最低档开始,依次增加档位,重复进行6.5.1~6.5.5的试验,直至最高档。

6.5.7 按下式计算最低稳定车速:

6.5.8 受试摩托车各档的最低稳定车速,取该档的最小值。

6.5.9 测量结束后,将试验数据记入附录H(补充件)中,或由计算机输出试验数据。

6.6 摩托车滑行性能试验

6.6.1 使底盘测功机处于模拟道路工作状态。

6.6.2 使用计算机时,输入相应的测量及数据处理程序。

6.6.3 起动受试摩托车,将受试摩托车初速度控制在40±0.5km/h(轻便摩托车控制在30±0.5km/h)范围内。滑行测试过程中,节气门应在最小位置;离合器完全脱开,挂空档;发动机允许不熄火,测定从始点开始至滚轮停止转动间的距离S及滚轮经过50m、100m的时间t1、t2。

6.6.4 按公式(11)、公式(12)计算减速度和滑行阻力系数,或由计算机输出结果。

  试验数据记入附录Ⅰ(补充件)中。

6.6.5 需要时,从计算机输出减速度特性曲线。

6.7 摩托车燃油消耗试验

6.7.1 使底盘测功机处于模拟道路工作状态。

6.7.2 根据燃油消耗测量装置选择合适的测量方式。

6.7.3 配有数据处理装置时,需在控制台上设定燃油与混合油的容积比KK由下式确定;

6.7.4 使用计算机时,输入相应的测量及数据处理程序。

6.7.5 起动受试摩托车,使用最高档位进行试验,调节车速,当稳定控制在比最低稳定车速略高的车速时开始进行测量。测量距离S推荐为1000m。测定滚轮经过测量距离S的时间t及混合油或纯燃油的消耗量G。每一车速下连续测量二次燃油消耗量,实际车速(瞬时速度)应控制在指定车速±0.5km/h范围内,某一车速的燃油消耗测量结束后,按5km/h或10km/h的级差递增,以同样的方法依次测量,直至接近受试摩托车的最高车速。测量点不少于六点,以便绘制燃油消耗曲线。根据需要允许在油耗最低两点间补测1~2点,以确定最低油耗及相应的车速。

6.7.6 需要时,按下式计算平均车速:

6.7.7 按下式计算每百公里燃油消耗量:

6.7.8 将试验数据记入附录J(补充件)表J1中,或由计算机输出试验数据及油耗曲线。

6.7.9 需要时,以燃油消耗量Ge为纵坐标,车速V为横座标,绘制燃油消耗曲线于附录J(补充件)图J1中。

6.8 驱动轮输出功率的试验

6.8.1 使底盘测功机工作在拖动(AR)状态。

6.8.2 使用计算机时调入相应的测量及数据处理程序。

6.8.3 起动受试摩托车,预热,使其达到规定的热状态(制造厂另有规定时除外):

  a. 风冷二冲程发动机火花塞垫片温度为373±5K;

  b. 风冷四冲程发动机火花塞垫片温度为373±5K,机油温度还应在328K以上;

  c. 液冷发动机的冷却液在出口处温度为353±5K。

6.8.4 选择合适的档位操作受试摩托车,驾驶员脱开离合器(对于结构为自动离合器的摩托车,则减小节气门开度),当操作人员调整测功机滚轮速度至预定值时,驾驶员操作离合器,使其逐步完全接合,同时平缓调节摩托车的节气门开度(若结构为自动离合器,则直接调节节气门开度),直至全开。当滚轮速度稳定在该预定值时,控制台开始测量。测量过程中,速度波动值应不大于±0.2km/h;驱动力矩基本稳定;时间不少于20s。测定(或由计算机输出)测功机的滚轮速度Vc、发动机转速n、测功机的制动力矩MD(或滚轮制动力FD)、燃油消耗量G及测量时间t等,测量进行一次。

6.8.5 试验从摩托车选定档位下比最高设计车速略高的车速(或发动机最高转速)开始进行,该车速测量结束后,以下试验车速按10km/h或5km/h的级差递减,(根据试验目的,也可按1000r/min或500r/min发动机转速递减),重复6.8.4试验,连续进行,直至该档位下摩托车的最低可试车速。测量点一般不少于六点。

6.8.6 测量过程中不允许换档,发动机的热状态不应超过制造厂规定的最大极限值。当制造厂无此规定值时,参考下述条件进行:

  对于风冷发动机,其火花塞垫片温度应控制在483±10K,四冲程发动机的机油温度还应控制在368±5K。

  对于液冷发动机,其冷却液出口处的温度应控制在353±5K,四冲程发动机的机油温度还应控制在368±5K。

  试验中,允许采用强制冷却的方式(如增加冷却风量等)使发动机的热状态符合上述规定。

6.8.7 上述试验结束后,将测功机滚轮速度调整为零,脱开离合器,并取下火花塞,重新调整测功机滚轮速度,依次与上述试验速度分别相同。当测功机滚轮速度稳定后,控制台即开始测量。分别测定(或由计算机输出)各速度时测功机滚轮速度Vc、测功机拖动力矩ML(或滚轮拖动力FL),测取摩托车各速度时的机械损失功率NL,测量进行一次。

6.8.8 按下式计算(或由计算机输出)受试摩托车驱动轮的输出功率ND:

6.8.9 按下式计算(或由计算机输出)受试摩托车的机械损失功率NL

6.8.10 将试验结果记入附表K(补充件)中。

6.8.11 根据6.8.8和6.8.9计算结果,绘制(或由计算机输出)ND-Vc(功率-速度)曲线、NL-Vc(损失功率-速度)曲线记入附录K(补充件)图K1中。

6.8.12 根据6.8.1~6.8.9试验结果,可对摩托车发动机的功率、扭矩、燃油消耗率进行计算,具体方法参照附录L摩托车发动机的功率、扭矩、燃油消耗率计算方法(参考件)进行。

6.9 上述试验项目因受试摩托车结构方面的原因不宜进行的可不进行,亦可根据车种及试验目的,省略其中的部分试验项目,未列入的试验项目,如制动性能试验、噪声测量等可根据试验目的分别按各自项目的相应标准在道路上进行。

6.10 将试验结果汇总、记入附录A(补充件)中。

7 取值规则

7.1 试验次数

试验次数按试验项目的规定,除特殊说明外,一般规定为二次,取二次测量的较优值。二次测量的偏差率不允许超过表2的规定,超过时重新试验。

 

7.2 数值修约应符合GB8170中第3章的规定,修约后保留的数位应符合表3的