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（上汽通用五菱汽车股份有限公司，广西 柳州 545007）
【摘 要】汽车燃料经济性是评价汽车六大重要性能的指标之一。汽油机工作时，润滑油温度的差异会导致不同的燃油喷雾效果、燃烧效率和润滑油黏度等，从而影响柴油机的燃油经济性能、动力性能和环境性能。通过在一系列的燃油经济性测试试验中研究人员发现，发动机润滑油温度和燃油经济性测试结果有线性关联，并且市区工况的影响占主要部分。
【关键词】润滑油温度；汽油机；润滑油；燃油经济性
【中图分类号】U461 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）06-0090-05
0 前言
汽车的燃油经济性是汽车节能和动力性能的一项重要指标，测试此指标的方法有直接法和间接法测试整车油耗。然而，测试整车油耗过程中有很多因素对结果有误差影响，如发动机起始温度、蓄电池电压、胎压、试验设备的标定，其中发动机是主要的影响因素之一。
发动机工作温度过低将会导致喷雾效果不佳，燃烧恶化，CO、HC排放增加，加剧发动机活塞与气缸壁之间的磨粒磨损，润滑油油品劣化等不良现象。当发动机工作温度过高时，零部件会膨胀变形，导致零部件之间的机械磨损加剧；润滑油黏度降低，使零部件配合面油膜变薄，再次加剧磨损；同时，将会导致发动机的充气效率降低，引起不正常燃烧，使NOx的排放增加。目前，国内测试汽车整车综合油耗多数是以《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、阶段Ⅳ）》（GB 18352.3—2005）为试验依据，要求在试验之前，汽车应放置于温度相对稳定在293～303 K（20～30 ℃）之间的室内预置，时间最少为6 h，直到发动机机油温度和润滑油温度达到室内温度的±2 ℃范围内[1]。
吕猛等人研究发现，通过冷却系统对发动机润滑油的温度进行精确的控制，保证发动机在合适的温度下工作，将会大幅度地提升发动机的动力性、经济性、排放及可靠性[2]。康宁等人通过对油雾发生器雾化特性的研究，发现空气温度越高，油滴平均直径越小，油耗量越大，气耗量越小，即燃油经济性好[3]。曹雪咏在对冬季汽车发动机的研究中发现，如果温度过低，燃料蒸发慢，雾化不良，在燃烧室内燃烧速度低，甚至有的没燃烧完就被排出缸外[4]。耿广武通过进行台架试验和道路试验，验证了低温条件对油耗影响较大，提出应采取措施予以避免[5]。
笔者在一系列油耗测试试验中发现，以发动机润滑油起始温度为变量，严格控制好其他影响因素，得出油耗结果与温度高低有线性关联。
1 温度对燃油经济性的影响
环境温度对发动机的瞬时状态，尤其是对发动机启动阶段有很大影响。研究表明，环境温度降低，几乎所有的发动机排放物都会增加，最高的特定气体和微粒排放出现在NEDC的早期阶段[6]。发动机的正常水温应保持在80～90 ℃，过高或过低的水温，都会导致油耗增加。温度过高，发动机的冷却系统能自动改变冷却水循环，增加散热，从而带走多余的热量，从而保持发动机温度在一个合适的温度范围内，有效地保证发动机的工作状态。
1.1 温度对发动机的影响
汽车发动机是燃烧可燃气混合所产生热能转变成机械能而输出动力的。而现代汽油发动机的热效率一般只有30%左右，其余让冷却介质带走的热量占25%左右，废气带走的热量占40%左右，其他热量损失占5%左右。可见，发动机的热量损失是较大的。特别是冬季，气温低，与发动机运转温度差距大，散热快，热量损失也多，欲满足发动机负荷功率的需要，必须把由于温差损失的热量补充进来，那只好加大油门来提高发动机的热量。显然，燃烧的油料就要比其他季节较多些。
油雾润滑技术是一种先进的集中润滑方式，在压缩空气作用下，其关键部件油雾发生器能连续有效地将油液雾化。温度及油温对油雾雾化效果有重要的影响，而雾化效果直接决定润滑点的润滑情况。温度越高，燃油雾化越完全，那么燃烧越充分，越有助于发动机的节能减排。
对发动机温度的控制必须考虑到汽车的性能能使用户满意，并能降低成本和减少油耗。对普通汽车冷却系统的要求如下：必须在规定的大气温度下，在其整个使用范围内正常工作而不过热。按系统技术条件的规定，在低温下能很好地工作，而不使设计性能有所下降。
1.2 温度对润滑油的影响
汽车在低温条件下使用时，变速箱、后桥总成润滑油温度往往不进行预热，而提高油温达到正常工作温度是靠零件摩擦和搅油产生的热量来保证的。汽车低温启动时，发动机的水温上升是一个延迟过程，传动系机油温度低、黏度大、运动阻力大，不能马上达到正常工作度，此时极易加大各部件摩擦的磨损，从而降低汽车使用寿命。汽车传动阻力增大，其总成在很长一段时间内负荷增大，使油耗增加。
液体润滑的接触摩擦受边界润滑和流体动力润滑的综合影响。大量研究发现，润滑油的温度差异会影响润滑油的黏度，特别是在0～30 ℃的时候，黏度随温度的变化特别显著，随着油温增加，润滑油黏度降低，使得内摩擦下降，整车阻力下降，从而对油耗测试结果有一定的影响。
因此，在整车测试油耗的过程中，起始温度的差异会在一定程度上影响油耗测试结果。笔者针对这个问题，在控制不同的初始温度这个因素变量下，设计了一系列整车油耗试验。
2 试验研究
通过研究不同温度下整车油耗的差异，从而验证温度对整车油耗的影响。试验完全依据国家传动效率测试方法，参照国标《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》（GB 18352.3—2005）执行。
2.1 试验设备
试验地点为国内某汽车制造厂动力环保实验室（如图1所示）。该试验室主要由紧凑型底盘测功机、控制分析系統、环境仓和排放分析仪4个部分构成（如图2所示）。
试验的核心设备均是转鼓试验台。转鼓试验台主要由48"紧凑型底盘测功机（如图3所示）、车辆轮胎固定装置、车辆对中装置、冷却风机、转鼓盖板等组成。该系统适用于测试前轮驱动和后轮驱动的两轴车辆，系统的控制模式包括道路负载模式、速度控制模式、速度控制和牵引力控制模拟。 采用间接法NEDC循环测试油耗试验，气体分析设备是试验结果精确度的保障。根据《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》（GB 18352.3—2005），气态污染物应使用下列仪器分析。
（1）一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）分析仪：不分光红外线吸收（NDIR）型。
（2）碳氢化合物（HC）分析仪：对点燃式发动机，氢火焰离子化（FID）型。用丙烷气体标定，以碳原子（C1）当量表示。
碳氢化合物（HC）分析仪：对压燃式发动机，加热式氢火焰离子化（HFID）型。其检测器、阀、管道等加热至463 K（190 ℃）±10 K。用丙烷气体标定，以碳原子（C1）当量表示。
（3）氮氧化物（NOx）分析仪：化学发光（CLA）型或非扩散紫外线谐振吸收（NDUVR）型，两者均需带有NOx—NO转换器。
（4）颗粒物：用重量法测定收集的颗粒物。这些颗粒物应是在各种情况下，用装在样气流中的2个串联安装的滤纸收集的。每对滤纸收集到的颗粒物质量应按下列公式计算：
Mp=
公式中：Vep为流经滤纸的体积，m3；Vmix为流经通道的体积，m3；Mp为颗粒物的排放量，g/km；mf为滤纸收集的颗粒物质量，g；d为相当于运转循环的实际距离，km。
应调整颗粒物取样流量比（Vep/Vmix/Vmix），使其满足：Mp=Mlimit，1 mg≤mf≤5 mg（当使用47 mm直径的滤纸时）。Mlimit为颗粒物排放量的限值（过滤器收集的有效质量的限值），g/km。
所有分析仪应具有测量排气污染物样气浓度所需要的量程和相一致的准确度。不管标定气体的实际值是多少，测量误差应不超过±2%（分析仪的本身误差）。标定气体的体积分数小于100 ppm时，测量误差应不超过士2 ppm。环境空气样气应用同一分析仪在适当量程进行测量。测定所有滤纸的重量所使用的微量天平，应有5 μg的准确度和1 μg的分辨率。
采用热电偶记录试验前发动机润滑油温度。热电偶传感器可以将温度信号转换成热电动势信号，然后通过电气仪表转换成被测介质的温度。由于所测温度不是特别高，所以这里采用“T”形热电偶。“T”形热电偶又称铜-康铜热电偶，具有线性度好，热电动势较大，灵敏度较高、温度近似线性和复制性好，传热快，稳定性和均匀性较好，价格便宜等优点，适用范围为在-200～350 ℃温区，测量精度为±0.01 ℃。
2.2 试验方法
我国燃油排放法规情况基本上是沿用了1992年始欧洲第三阶段的测试。图4所示为我国车辆燃油循环测试的车速-时间曲线，市区循环为15工况循环，用来模拟汽车在城市中行驶时的工况，城市工况中汽车行驶的最高车速为50 km/h，变速器主要使用1、2、3档。具体的操作规范参考《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》（GB 18352.3—2005）中的表1。市郊循环为13工况循环，用来模拟汽车在市郊和高速公路上行驶时的工况，市郊工况中汽车行驶的最高车速为120 km/h，主要使用3、4、5挡。具体的操作规范参考《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》（GB 18352.3—2005）中的表2。
一个市区运转循环按工况分解，各工况所用时间及所占比例见表1。试验期间平均车速为19 km/h。一个市郊运转循环按工况分解，各工况所用时间及所占比例见表2。试验期间平均车速为62.6 km/h。
排放量根据《轻型汽车燃料消耗量试验方法》（GB/T 19233—2008）进行计算：
Mi=
上式中：Mi为污染物i的排放量，单位为克每千米（g/km）；Vmix为校正至标准状态（273.2K和101.33kPa）的稀释排气体积，单位为升每次试验（L/试验）；Qi为标准状态（273.2 K和101.33 kPa）下污染物i的密度，单位为克每升（g/L）；Ci为稀释排气中污染物i的浓度，并按稀释空气中污染物i的含量进行校正，ppm。如Ci用体积百分数表示，则系数10-6用10-2替代；d为试验循环期间的行驶距离，单位为千米（km）。
2.3 油耗的计算
油耗可以根据乘用车燃油消耗量碳平衡法计算公式得到，公式如下：
Q=
公式中：Q为燃油消耗量（L/100 km）；QHC为测得的碳氢排放量（g/km）；QCO为测得的一氧化碳排放量（g/km）；Qco2为测得的二氧化碳排放量（g/km）；D为15 ℃时试验燃油的密度（kg/L）。
2.4 试验步骤
汽车在底盘测功机上模拟道路行驶时，控制实验室内温度为变量，大气压为100 kPa，室内相对湿度为50%，实验前车身应洁净、干燥，汽车车轮内无砂石等颗粒物。
（1）将试验车更换好试验用发动机、变速器和后桥润滑油。
（2）预处理。
（3）浸车6 h；（经预处理后的汽车，在试验之前，应放置于温度相对稳定在25 ℃的室内预置。此预置时间应至少进行6 h，直到发动机机油温度和润滑油温度达到室内温度的±2 ℃范围内）。
（4）将试验车的驱动轮置于底盘测功机的转鼓上，用三角架固定试验车的从动轮。
（5）调整试验车驱动轮的胎压至轮胎的标准胎压210 kPa，调整底盘测功机的当量惯量。
（6）记录发动机润滑油温度。进行NEDC循环试验，得出市区油耗、郊区油耗及综合油耗。
2.5 试验结果分析
整车油耗测试结果是测得市区循环油耗和郊區循环油耗，根据相关标准得出综合油耗。通过不同油品组合的整车油耗差别可以很直观地反映出整车的燃油经济性。
在保持其他因素的前提下，保持环境温度在23～27 ℃的范围内完成了20次油耗测量，测量结果如图5所示。横轴为测量温度点，表示的是试验前采集的发动机润滑油稳定温度，单位为℃，纵轴是整车综合油耗，单位为L/100 km。 从试验结果可以看出，随着发动机润滑油温度的升高，整车综合油耗成线性关系降低，温度从22.7 ℃升至27.4 ℃，综合油耗从7.214 L/100 km降到7.05 L/100 km，下降幅度为2.33%。试验结果充分地验证了之前的分析。
对20组不同温度下测得的油耗结果进行进一步的分析，如图6所示，线条①是市区工况油耗，线条②是郊区工况线条，2条坐标轴的油耗跨度相同，图中明显可以看出郊区工况油耗波动不大，并且数值稳定，没有下降的趋势，而市区工况油耗随温度下降幅度很大，下降趋势比综合油耗更明显。由此可以得知，温度对郊区油耗影响很小，而主要影响市区油耗，主要是因为启动时，发动机温度低，温度对发动机的工作状态影响很大，而持续工作一段时间后，发动机温度达到最佳工作温度，而且有散热器开始工作维持最佳工作温度，所以温度对此时的整车油耗影响就不明显了。
3 总结
（1）NEDC初始温度不同，对油耗测试结果有影响，温度越高则测得整车油耗偏低，这使得温度控制不稳定时测试的整车油耗结果可信度偏低，因此在进行NEDC测试整车油耗开始前，控制好环境温度是非常必要的。
（2）整车油耗测试试验根据国标进行，数据由电脑计算得出，设备测量准确度达到±1%。NEDC循环中温度的控制是非常重要的，润滑油温度越接近国标设定的温度，那么得出的油耗越为准确。
（3）笔者通过试验数据的分析得出，温度对油耗影响的主要过程是启动阶段，温度越高，启动阶段的发动机性能越好，相应的燃油经济性就越高。
参 考 文 献
[1]GB18352.3—2005，轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）[S].
[2]吕猛，姜波，王振平.基于润滑油温度的发动机性能优化研究[J].交通节能与环保，2015（3）：28-31.
[3]康宁，曾文彬.空气温度及油温对油雾发生器雾化特性的影响[J].润滑与密封，2009（12）：15-17.
[4]曹雪咏，林庆松，安第斯.冬季汽车发动机的温度与油耗[J].交通节能与环保，2008（1）：33.
[5]汪云.发动机喷油量的计算[J].内燃机，2005（1）：22-24.
[6]耿广武.低温条件下行车对油耗影响的试验研究[J].牡丹江师范学院学报（自然科学版），2009（2）：30-31.
[7]Tian J.，Xu，H.，ArumugamSakunthalai R.Liu D.，et al.Low Ambient Temperature Effects on a Modern Turbocharged Diesel Engine Running in a Driving Cy-cle[J].SAE Int. J. FuelsLubr，2014，7（3）：726-736.
[責任编辑：陈泽琦]
【作者简介】黎谦，男，四川宜宾人，硕士，上汽通用五菱汽车股份有限公司工程师，研究方向：整车性能开发；巫绍宁，男，广西宾阳人，硕士，上汽通用五菱汽车股份有限公司工程师，研究方向：整车性能开发；何润，男，四川雅安人，本科，上汽通用五菱汽车股份有限公司工程师，研究方向：整车节油技术。
【摘 要】汽车燃料经济性是评价汽车六大重要性能的指标之一。汽油机工作时，润滑油温度的差异会导致不同的燃油喷雾效果、燃烧效率和润滑油黏度等，从而影响柴油机的燃油经济性能、动力性能和环境性能。通过在一系列的燃油经济性测试试验中研究人员发现，发动机润滑油温度和燃油经济性测试结果有线性关联，并且市区工况的影响占主要部分。
【关键词】润滑油温度；汽油机；润滑油；燃油经济性
【中图分类号】U461 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2016）06-0090-05
0 前言
汽车的燃油经济性是汽车节能和动力性能的一项重要指标，测试此指标的方法有直接法和间接法测试整车油耗。然而，测试整车油耗过程中有很多因素对结果有误差影响，如发动机起始温度、蓄电池电压、胎压、试验设备的标定，其中发动机是主要的影响因素之一。
发动机工作温度过低将会导致喷雾效果不佳，燃烧恶化，CO、HC排放增加，加剧发动机活塞与气缸壁之间的磨粒磨损，润滑油油品劣化等不良现象。当发动机工作温度过高时，零部件会膨胀变形，导致零部件之间的机械磨损加剧；润滑油黏度降低，使零部件配合面油膜变薄，再次加剧磨损；同时，将会导致发动机的充气效率降低，引起不正常燃烧，使NOx的排放增加。目前，国内测试汽车整车综合油耗多数是以《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、阶段Ⅳ）》（GB 18352.3—2005）为试验依据，要求在试验之前，汽车应放置于温度相对稳定在293～303 K（20～30 ℃）之间的室内预置，时间最少为6 h，直到发动机机油温度和润滑油温度达到室内温度的±2 ℃范围内[1]。
吕猛等人研究发现，通过冷却系统对发动机润滑油的温度进行精确的控制，保证发动机在合适的温度下工作，将会大幅度地提升发动机的动力性、经济性、排放及可靠性[2]。康宁等人通过对油雾发生器雾化特性的研究，发现空气温度越高，油滴平均直径越小，油耗量越大，气耗量越小，即燃油经济性好[3]。曹雪咏在对冬季汽车发动机的研究中发现，如果温度过低，燃料蒸发慢，雾化不良，在燃烧室内燃烧速度低，甚至有的没燃烧完就被排出缸外[4]。耿广武通过进行台架试验和道路试验，验证了低温条件对油耗影响较大，提出应采取措施予以避免[5]。
笔者在一系列油耗测试试验中发现，以发动机润滑油起始温度为变量，严格控制好其他影响因素，得出油耗结果与温度高低有线性关联。
1 温度对燃油经济性的影响
环境温度对发动机的瞬时状态，尤其是对发动机启动阶段有很大影响。研究表明，环境温度降低，几乎所有的发动机排放物都会增加，最高的特定气体和微粒排放出现在NEDC的早期阶段[6]。发动机的正常水温应保持在80～90 ℃，过高或过低的水温，都会导致油耗增加。温度过高，发动机的冷却系统能自动改变冷却水循环，增加散热，从而带走多余的热量，从而保持发动机温度在一个合适的温度范围内，有效地保证发动机的工作状态。
1.1 温度对发动机的影响
汽车发动机是燃烧可燃气混合所产生热能转变成机械能而输出动力的。而现代汽油发动机的热效率一般只有30%左右，其余让冷却介质带走的热量占25%左右，废气带走的热量占40%左右，其他热量损失占5%左右。可见，发动机的热量损失是较大的。特别是冬季，气温低，与发动机运转温度差距大，散热快，热量损失也多，欲满足发动机负荷功率的需要，必须把由于温差损失的热量补充进来，那只好加大油门来提高发动机的热量。显然，燃烧的油料就要比其他季节较多些。
油雾润滑技术是一种先进的集中润滑方式，在压缩空气作用下，其关键部件油雾发生器能连续有效地将油液雾化。温度及油温对油雾雾化效果有重要的影响，而雾化效果直接决定润滑点的润滑情况。温度越高，燃油雾化越完全，那么燃烧越充分，越有助于发动机的节能减排。
对发动机温度的控制必须考虑到汽车的性能能使用户满意，并能降低成本和减少油耗。对普通汽车冷却系统的要求如下：必须在规定的大气温度下，在其整个使用范围内正常工作而不过热。按系统技术条件的规定，在低温下能很好地工作，而不使设计性能有所下降。
1.2 温度对润滑油的影响
汽车在低温条件下使用时，变速箱、后桥总成润滑油温度往往不进行预热，而提高油温达到正常工作温度是靠零件摩擦和搅油产生的热量来保证的。汽车低温启动时，发动机的水温上升是一个延迟过程，传动系机油温度低、黏度大、运动阻力大，不能马上达到正常工作度，此时极易加大各部件摩擦的磨损，从而降低汽车使用寿命。汽车传动阻力增大，其总成在很长一段时间内负荷增大，使油耗增加。
液体润滑的接触摩擦受边界润滑和流体动力润滑的综合影响。大量研究发现，润滑油的温度差异会影响润滑油的黏度，特别是在0～30 ℃的时候，黏度随温度的变化特别显著，随着油温增加，润滑油黏度降低，使得内摩擦下降，整车阻力下降，从而对油耗测试结果有一定的影响。
因此，在整车测试油耗的过程中，起始温度的差异会在一定程度上影响油耗测试结果。笔者针对这个问题，在控制不同的初始温度这个因素变量下，设计了一系列整车油耗试验。
2 试验研究
通过研究不同温度下整车油耗的差异，从而验证温度对整车油耗的影响。试验完全依据国家传动效率测试方法，参照国标《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》（GB 18352.3—2005）执行。
2.1 试验设备
试验地点为国内某汽车制造厂动力环保实验室（如图1所示）。该试验室主要由紧凑型底盘测功机、控制分析系統、环境仓和排放分析仪4个部分构成（如图2所示）。
试验的核心设备均是转鼓试验台。转鼓试验台主要由48"紧凑型底盘测功机（如图3所示）、车辆轮胎固定装置、车辆对中装置、冷却风机、转鼓盖板等组成。该系统适用于测试前轮驱动和后轮驱动的两轴车辆，系统的控制模式包括道路负载模式、速度控制模式、速度控制和牵引力控制模拟。 采用间接法NEDC循环测试油耗试验，气体分析设备是试验结果精确度的保障。根据《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》（GB 18352.3—2005），气态污染物应使用下列仪器分析。
（1）一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO2）分析仪：不分光红外线吸收（NDIR）型。
（2）碳氢化合物（HC）分析仪：对点燃式发动机，氢火焰离子化（FID）型。用丙烷气体标定，以碳原子（C1）当量表示。
碳氢化合物（HC）分析仪：对压燃式发动机，加热式氢火焰离子化（HFID）型。其检测器、阀、管道等加热至463 K（190 ℃）±10 K。用丙烷气体标定，以碳原子（C1）当量表示。
（3）氮氧化物（NOx）分析仪：化学发光（CLA）型或非扩散紫外线谐振吸收（NDUVR）型，两者均需带有NOx—NO转换器。
（4）颗粒物：用重量法测定收集的颗粒物。这些颗粒物应是在各种情况下，用装在样气流中的2个串联安装的滤纸收集的。每对滤纸收集到的颗粒物质量应按下列公式计算：
Mp=
公式中：Vep为流经滤纸的体积，m3；Vmix为流经通道的体积，m3；Mp为颗粒物的排放量，g/km；mf为滤纸收集的颗粒物质量，g；d为相当于运转循环的实际距离，km。
应调整颗粒物取样流量比（Vep/Vmix/Vmix），使其满足：Mp=Mlimit，1 mg≤mf≤5 mg（当使用47 mm直径的滤纸时）。Mlimit为颗粒物排放量的限值（过滤器收集的有效质量的限值），g/km。
所有分析仪应具有测量排气污染物样气浓度所需要的量程和相一致的准确度。不管标定气体的实际值是多少，测量误差应不超过±2%（分析仪的本身误差）。标定气体的体积分数小于100 ppm时，测量误差应不超过士2 ppm。环境空气样气应用同一分析仪在适当量程进行测量。测定所有滤纸的重量所使用的微量天平，应有5 μg的准确度和1 μg的分辨率。
采用热电偶记录试验前发动机润滑油温度。热电偶传感器可以将温度信号转换成热电动势信号，然后通过电气仪表转换成被测介质的温度。由于所测温度不是特别高，所以这里采用“T”形热电偶。“T”形热电偶又称铜-康铜热电偶，具有线性度好，热电动势较大，灵敏度较高、温度近似线性和复制性好，传热快，稳定性和均匀性较好，价格便宜等优点，适用范围为在-200～350 ℃温区，测量精度为±0.01 ℃。
2.2 试验方法
我国燃油排放法规情况基本上是沿用了1992年始欧洲第三阶段的测试。图4所示为我国车辆燃油循环测试的车速-时间曲线，市区循环为15工况循环，用来模拟汽车在城市中行驶时的工况，城市工况中汽车行驶的最高车速为50 km/h，变速器主要使用1、2、3档。具体的操作规范参考《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》（GB 18352.3—2005）中的表1。市郊循环为13工况循环，用来模拟汽车在市郊和高速公路上行驶时的工况，市郊工况中汽车行驶的最高车速为120 km/h，主要使用3、4、5挡。具体的操作规范参考《轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国Ⅲ、Ⅳ阶段）》（GB 18352.3—2005）中的表2。
一个市区运转循环按工况分解，各工况所用时间及所占比例见表1。试验期间平均车速为19 km/h。一个市郊运转循环按工况分解，各工况所用时间及所占比例见表2。试验期间平均车速为62.6 km/h。
排放量根据《轻型汽车燃料消耗量试验方法》（GB/T 19233—2008）进行计算：
Mi=
上式中：Mi为污染物i的排放量，单位为克每千米（g/km）；Vmix为校正至标准状态（273.2K和101.33kPa）的稀释排气体积，单位为升每次试验（L/试验）；Qi为标准状态（273.2 K和101.33 kPa）下污染物i的密度，单位为克每升（g/L）；Ci为稀释排气中污染物i的浓度，并按稀释空气中污染物i的含量进行校正，ppm。如Ci用体积百分数表示，则系数10-6用10-2替代；d为试验循环期间的行驶距离，单位为千米（km）。
2.3 油耗的计算
油耗可以根据乘用车燃油消耗量碳平衡法计算公式得到，公式如下：
Q=
公式中：Q为燃油消耗量（L/100 km）；QHC为测得的碳氢排放量（g/km）；QCO为测得的一氧化碳排放量（g/km）；Qco2为测得的二氧化碳排放量（g/km）；D为15 ℃时试验燃油的密度（kg/L）。
2.4 试验步骤
汽车在底盘测功机上模拟道路行驶时，控制实验室内温度为变量，大气压为100 kPa，室内相对湿度为50%，实验前车身应洁净、干燥，汽车车轮内无砂石等颗粒物。
（1）将试验车更换好试验用发动机、变速器和后桥润滑油。
（2）预处理。
（3）浸车6 h；（经预处理后的汽车，在试验之前，应放置于温度相对稳定在25 ℃的室内预置。此预置时间应至少进行6 h，直到发动机机油温度和润滑油温度达到室内温度的±2 ℃范围内）。
（4）将试验车的驱动轮置于底盘测功机的转鼓上，用三角架固定试验车的从动轮。
（5）调整试验车驱动轮的胎压至轮胎的标准胎压210 kPa，调整底盘测功机的当量惯量。
（6）记录发动机润滑油温度。进行NEDC循环试验，得出市区油耗、郊区油耗及综合油耗。
2.5 试验结果分析
整车油耗测试结果是测得市区循环油耗和郊區循环油耗，根据相关标准得出综合油耗。通过不同油品组合的整车油耗差别可以很直观地反映出整车的燃油经济性。
在保持其他因素的前提下，保持环境温度在23～27 ℃的范围内完成了20次油耗测量，测量结果如图5所示。横轴为测量温度点，表示的是试验前采集的发动机润滑油稳定温度，单位为℃，纵轴是整车综合油耗，单位为L/100 km。 从试验结果可以看出，随着发动机润滑油温度的升高，整车综合油耗成线性关系降低，温度从22.7 ℃升至27.4 ℃，综合油耗从7.214 L/100 km降到7.05 L/100 km，下降幅度为2.33%。试验结果充分地验证了之前的分析。
对20组不同温度下测得的油耗结果进行进一步的分析，如图6所示，线条①是市区工况油耗，线条②是郊区工况线条，2条坐标轴的油耗跨度相同，图中明显可以看出郊区工况油耗波动不大，并且数值稳定，没有下降的趋势，而市区工况油耗随温度下降幅度很大，下降趋势比综合油耗更明显。由此可以得知，温度对郊区油耗影响很小，而主要影响市区油耗，主要是因为启动时，发动机温度低，温度对发动机的工作状态影响很大，而持续工作一段时间后，发动机温度达到最佳工作温度，而且有散热器开始工作维持最佳工作温度，所以温度对此时的整车油耗影响就不明显了。
3 总结
（1）NEDC初始温度不同，对油耗测试结果有影响，温度越高则测得整车油耗偏低，这使得温度控制不稳定时测试的整车油耗结果可信度偏低，因此在进行NEDC测试整车油耗开始前，控制好环境温度是非常必要的。
（2）整车油耗测试试验根据国标进行，数据由电脑计算得出，设备测量准确度达到±1%。NEDC循环中温度的控制是非常重要的，润滑油温度越接近国标设定的温度，那么得出的油耗越为准确。
（3）笔者通过试验数据的分析得出，温度对油耗影响的主要过程是启动阶段，温度越高，启动阶段的发动机性能越好，相应的燃油经济性就越高。
参 考 文 献
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[責任编辑：陈泽琦]
【作者简介】黎谦，男，四川宜宾人，硕士，上汽通用五菱汽车股份有限公司工程师，研究方向：整车性能开发；巫绍宁，男，广西宾阳人，硕士，上汽通用五菱汽车股份有限公司工程师，研究方向：整车性能开发；何润，男，四川雅安人，本科，上汽通用五菱汽车股份有限公司工程师，研究方向：整车节油技术。