汽车运行工况
【教学】第二节 汽车运行工况
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第二节 汽车运行工况
运行工况——利用多种参数描述的汽车在一定的运行条件下
的运行状况，称为运行工况。
运行工况的参数——
汽车速度、变速器档位ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ发动机转速、节气门开度、制动频 度等。根据研究工作的需要还有挡位使用频度、离合器结合 频度、曲轴瞬时转速、输出功率、输出转矩、汽车油耗、冷 却液温度、润滑油温度以及停车次数等。
公共汽车运行的速度记录
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某电动汽车行驶记录仪所记录的市区运行速度图
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（2）计算机仿真——建立数学模型（汽车动力传动系模型、道路模型、驾
驶员模型及交通流干扰模型）；输入道路、交通、环境，汽车及发动机性 能资料（包括传动和轮胎），驾驶员驾驶习惯，汽车自由行驶—跟进行 驶—超车行驶的概率等数据；通过汽车模拟运行可得到汽车运行工况的各 参数变化数据，经过数据分析可得到各参数的统计规律。
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1. 运行工况调查
目的：掌握在特定的条件下表征汽车运行工况的各参数变 化规律和变化范围，为评价车辆使用的合理性提供依据。
运行工况调查方法：
（1）路试——选择路线，获取交通资料、环境资料，同步 测取选定的工况参数，进行数据分析。 运行试验中所作的记录即是汽车运行记录。
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载货汽车在市区行驶的运行记录图
2. 运行工况分析
汽车运行工况数据主要用于确定汽车的常用工况，并结 合汽车的结构性能评价汽车常用工况的合理性及其对使 用效果的影响。
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汽车运行速度的特点
①车速分布具有统计规律：市区车有正态分布的特征，公路车有威布尔分 布的特征。
②交通流密度是常用车速的分布范围和均值的重要影响因素。 ③常用车速偏低，说明车辆动力利用率不高，造成车辆使用效率下降。 ④公共汽车空挡利用时间占５０％左右，而最高档的利用率明显低于公路
汽车运行工况(教案)
第一章 汽车使用条件及性能指标第二节 汽车运行工况汽车是在一定的道路和交通条件下完成运输任务的。
为了提高汽车运输生产率，降低运输成本，必须研究汽车在所运行的交通和道路条件下的运行状况。
为了研究汽车与运行条件的适应性，通常采用多参数描述汽车运行状况，并称之为汽车运行工况。
即汽车在使用条件下，汽车驾驶人以其自己的经验、技艺操纵车辆，完成一定任务时，汽车及其各零部件、总成的各种参数变化及技术状态。
汽车运行工况的参数包括汽车速度、变速器挡位、发动机转速、加速踏板（油门）开度、制动频度、加速度、油耗、污染物排放等。
在特定的汽车运行工况研究中，还包括发动机曲轴瞬时转速、输出功率、输出转矩、油耗、冷却液温度、各总成润滑油温度、各挡使用频度、离合器动作频度等。
汽车运行工况调查的内容，可根据研究任务的需要而增减。
通过对测试汽车运行工况数据的统计分析，求得汽车运行工况参数样本的分布规律及其数学特征；进而在无偏性、一致性和有效性的原则下，推断出汽车运行工况参数的总体分布和数学特征。
汽车运行工况是一个随机过程，受到许多因素的影响，如道路状况、交通流量、气候条件以及汽车自身技术性能的变化等。
汽车运行工况的研究常采用测试统计方法和计算机数字仿真方法。
一、汽车运行工况调查在汽车运行工况研究中，工况调查是首先要进行的工作。
通过运行工况调查，掌握在特定的使用条件下，表征汽车运行状况各参数的变化范围和变化规律，为评价车辆的合理运用以及车辆性能、结构能否满足使用要求提供基础资料。
汽车运行工况测试是汽车运行工况调查的一个重要步骤。
通过汽车运行试验及试验后的数据处理和统计分析完成运行工况调查。
汽车运行工况调查的主要内容有：选择反映汽车运行状况，具有代表性的路线，并取得道路资料和交通状况的调查数据；同步测取在汽车行驶过程中的车速、发动机转速、油耗、加速踏板开度及挡位使用和变化情况；在调查路线（或路段）内的累积停车次数和累积制动次数等。
必要时还要记录交通流情况，如交通量、交通构成等。
汽车运行工况实验手册及报告
实验十四汽车运行工况实验1、实验内容选定某条干线公路其中一段具有典型代表性（统计规律）意义的路段作为实验路段，记录实验车在所选路段运行过程中各挡累计驶过的距离、消耗的燃油量、所用的时间、档位频次、制动次数及停车次数等。
供统计所记录的参数随档位（车速）的分布规律分析参考。
2、实验目的要求了解运行工况仪（速度分析仪或挡位分析仪等）结构原理及使用方法；根据实验结果，初步学会分析汽车基本性能与运行工况参数之间的互相关系。
3、仪器设备3、1 速度分析仪1台3、2 档位分析仪1台包括：油耗传感器、速度或距离传感器、时钟机构（或电路）3、3 实验车1辆4、准备工作以SP—22型速度分析仪为例。
在室内将仪器，传感器连接，检查各部功能是否正常并进行校准。
4．1 将传感器及导线在实验车上安装就位，检查各步工作可靠无误，再与主机连接。
4．2 整套测试连接完毕，再次进行检查及运行，直至整套测试系统工作正常。
5、实验步骤5．1实验开始前，将仪器所有功能及所记录参数演示一遍，正常后，随实验车起步同时按测试系统“复零”按钮，正式开始测试。
5．2通过各种检测方式，随时观察记录参数的变化规律，以防异常，测试中同时要求：5．3记录总运行时间，用于校核实验累积时间之和。
5．4操作位工况仪按钮，必须与驾驶员变速操作尽可能同步。
5．5每次运行结束后，逐项按顺序提出显示记录及打印数据，操作完毕后再复核一遍，以防有误。
6、注意事项6．1装车时，应选择适当位置，并采取防震措施（如加海绵垫层等），安装牢靠。
6．2传感器电源线等，应尽可能沿车厢侧壁通过，并装卡固定如必须位于车厢地板上，应加以遮盖及防护，避免受到踩踏或拉扯。
7、结果整理与分析7．1要求实验得出如下参数及数据；各档或各速度区间的累计油耗、距离和时间。
7．2用数理统计法对上述数据进行分析，求出油耗、距离及时间随各速度区间或各档的分布规律，并求出它们的统计参数和分布特征和相关系数。
8、思考题实验十五汽车噪声测定1、实验内容1．1 按照GB1496—79《机动车辆噪声测量方法》测量实验车的加速、匀速和车内噪声值并按GB1496—79《机动车辆容许噪声》给予判断。
汽车运行工况
汽车运行工况
一．汽车选择：城市道路公交车，车型黄海DD6121HS7
二．工况选择：公交车加速工况
三．测试道路选择：抚顺市雷锋路
四．测试参数选择：发动机转速，节气门开度，汽车速度，加速度，承载量分布，档位使用频度
五．测试所需仪器设备：汽车黑匣子，计算机，运转记录仪，车速传感器
六．测试时段：非工作日，8:30—10:30 1:00—4:00，避免车流高峰期
七．测试样本量：将该路段细分成多个区段，对各区段进行测试，获得多组数据，以保证有足够的样本量
八．测试过程方案：研究城市客车运行的步骤包括：试验准备、试验测量、数据处理、循环工况合成。
首先规划典型线路，制定出试验方案。
然后对测试数据进行分析和整理，得出每条线路车辆实际运行的参数值，包括乘载量分布，发动机转速、节气门开度、车速等时间历程，并通过分析得出变速箱档位使用频次分布。
对测试数据进行分析和整理，获得每条线路车辆实际运行的参数值。
根据所测得的每条线路的分析结果，利用统计学概率分布理论进行工况合成，得到客车的实际运行工况。
九．测试数据分析：
对各区间的统计结果进行总结，分别计算每条线路运行段的停
车时间，车速，加速度，减速度，将所有线路数据合成，运用数据统计理论进行分段频次统计和分布检验。
由上表可知加速工况在整个路段所占的时间是最长的。
工况
工况法测油耗市区工况市郊工况解释所谓市区、市郊工况油耗是在标准状态（标准的温度、湿度、大气压等）下，在实验室里，用标准的仪器设备得到的精确的、可复现、具有可比性的试验数据。
而实际道路状态的不确定的影响因素太多，得出的试验数据不能用于具有法律、法规意义的认证等领域。
在实验中，汽车分别要在怠速、减速、换挡、加速、等速等状态下运行。
市区工况下，平均车速只有19公里，而且怠速行驶时间较长。
市郊工况下，平均车速超过60公里，而且等速行驶时间较长。
汽车燃料消耗量数据是按照国家标准GB/T 19233-2008《轻型汽车燃料消耗量试验方法》，通过在试验室内模拟车辆市区、市郊等典型行驶工况测定的。
燃料消耗量试验所采用的行驶工况与排放试验相同，分为市区运转循环和市郊运转循环两部分。
市区运转循环由一系列的加速、稳速、减速和怠速组成，主要用于表征车辆在城市市区的行驶状况；其中，最高车速为50km/h，平均车速为19km/h。
市区运转循环的行驶里程约为4km。
市郊运转循环由一系列稳速行驶、加速、减速和怠速组成，主要用来表征车辆在市区以外的行驶状况；最高车速为120km/h，平均车速为63km/h。
市郊运转循环的行驶里程约为7km。
工况法：对于轻型汽车(最大总质量不超过3.5吨的车辆)是指将整车放置在试验台上，模拟车辆在道路上实际行驶的车速和负荷，按照一定的工况(如怠速、加速、等速、减速等工况)运转，测量二氧化碳、一氧化碳和碳氢化合物的排放量，按照碳平衡法测量油耗。
对于重型汽车(最大总质量大于3.5吨的车辆)而言，则是指将发动机放在发动机测功试验台上，按照一定的转速负荷工况运转。
对于符合国Ⅲ和国Ⅳ排放标准的车辆，按照GB 18352.3-2005 轻型汽车污染物排放限值及测量方法(中国Ⅲ、Ⅳ)，对于符合国Ⅱ排放标准的车辆，按照GB 18352.2-2001轻型汽车污染物排放限值及测量方法（Ⅱ）测量二氧化碳、一氧化碳和碳氢化合物的排放量。
《汽车运行工况》课件
目录
• 汽车运行工况概述 • 汽车运行工况的检测与评估 • 汽车运行工况的优化策略 • 汽车运行工况的未来发展趋势
01
汽车运行工况概述
定义与分类
定义
汽车运行工况是指汽车在不同环 境和条件下行驶时的性能表现和 油耗、排放等参数的变化情况。
分类
根据不同的标准和需求，汽车运 行工况可以分为城市工况、郊区 工况、高速公路工况等多种类型 。
02
汽车运行工况的检测与评 估
检测方法
尾气检测
通过分析尾气成分，判 断发动机燃烧状况和排
放是否达标。
油耗监测
记录汽车行驶过程中的 油耗数据，评估车辆燃
油经济性。
底盘测功机测试
模拟实际行驶工况，检 测汽车底盘输出功率、
油耗等参数。
振动和噪声检测
通过测量和评估车辆振 动和噪声水平，判断车
辆运行状态。
汽车运行工况的重要性
节能减排
优化车辆设计
了解汽车运行工况有助于驾驶员合理 控制车速和行驶状态，减少不必要的 油耗和排放，降低对环境的污染。
汽车制造商可以根据实际行驶工况的 数据和反馈，优化车辆设计和性能， 提高产品驶员可以 更好地掌握车辆性能和行驶状态，提 前做出判断和调整，提高行车的安全 性。
采用高效传动系统，减少 动力损失和摩擦损失，提 高传动效率。
采用智能启停技术
在停车时自动关闭发动机 ，减少怠速时的燃油消耗 ，提高燃油经济性。
04
汽车运行工况的未来发展 趋势
新能源汽车的发展
电动汽车
随着电池技术的进步和环保意识的提 高，电动汽车的市场份额将持续增长 ，未来可能成为主流车型。
混合动力汽车
力性和燃油经济性。
《轻型汽车道路行驶工况》编制说明
《轻型汽车道路行驶工况》编制说明一、工作简况1.1任务来源《轻型汽车道路行驶工况》团体标准是由中国汽车工程学会批准立项。
文件号中汽学函【2018】号，任务号为：2018-27。
本标准由中国汽车工程学会环境保护技术分会提出，中国汽车技术研究中心有限公司、东风汽车集团股份有限公司乘用车公司、日产（中国）投资有限公司等单位起草。
1.2编制背景与目标我国GB18352-2016轻型汽车污染物排放限值及测量方法（中国第六阶段）标准中引入了实际行驶污染物排放（Real Driving Emission）测试，简称RDE，用以监控车辆实际行驶过程的排放水平。
RDE试验复杂、受边界条件影响较大，标定周期长，给企业车型的开发标定造成了较大困难。
标致、博世、本田、丰田等公司为了增加RDE测试通过率，利用欧洲的激烈行驶工况RTS95在转毂上进行RDE试验研究，从而减少由天气、交通、驾驶性等带来的试验失效，达到了降低RDE标定的成本和周期的效果。
RTS95工况基于欧洲行驶工况数据开发，与我国实际道路有较大差异，对比我国和欧洲道路行驶片段的相对正加速度（Relative positive acceleration，RPA）80%分位线可以看出，在低速区间存在显著差异，依据RTS95工况进行标定开发时存在过度设计，导致开发难度很大。
目前我国缺乏类似RTS95工况的道路行驶工况。
基于此，本标准提出构建一套能够基本覆盖国六RDE实际道路工况的轻型汽车道路行驶工况，为企业的RDE 开发和标定提供支撑。
图1.我国和欧洲RPA80%分位线1.3主要工作过程本标准起草组于2018年3月启动预研工作，2018年6月27日在昆明召开了“中国工况”系列标准立项审查会，会议上由中国汽车技术研究中心有限公司对本标准的任务来源、技术内容、编制说明等进行了简要介绍，并宣布成立标准起草组。
2019年1月组织环保分会专家对标准的技术路线进行了讨论和确定；2020年3月至5月进行了标准编写工作；2020年5月至6月对标准进行了申报、修改及讨论。
世界现有工况情况
一、世界现有工况情况车辆在道路上的行驶状况可用一些参数（如加速、减速、匀速和怠速等）来反应，对这种运动特征的调查和解析，绘制出能够代表车辆运动状况，表达形式为速度--时间的曲线，即为车辆形式工况图。
行驶工况分类：按行驶工况构造形式分为：以美国工况FTP-75为代表的实际行驶工况（瞬态工况）；以欧洲工况ECE+EDUC为代表的合成行驶工况（模态工况）。
按行驶工况的使用目的分为：认证工况：由权威部门颁布，具有法规效用；通用的评价标准，认证工况围宽，对低于、、地域针对性不强，是一种由大量真实道路工况合成出的具有代表性的工况。
如：日本的10.15工况、欧洲经济委员会的ECE-R15工况、美国联邦城市及高速公路循环CSC-C/H，我国的城市客车四工况循环等。
研究工况：研究工况对车辆的影响比认证工况严厉，在车辆设计开发过程中，为了满足研究需要，有地方型或城市型的代表性车辆行驶工况研究。
这种工况在速度区间分布上，研究工况围窄，需要考虑极端的情形。
很多地区和典型城市有各自的“实际行驶工况”，如纽约城市工况、纽约公交车工况、市公交车工况等。
I/M工况：用于车辆的排放测试，操作时间短，一般不超过10分钟。
世界围车辆排放测试用行驶工况分为3组：美国行驶工况（USDC）、欧洲行驶工况（EDC）和日本行驶工况（JDC）。
美国FTP（联邦认证程序）为代表的瞬态工况（FTP72）和ECE 为代表的模态工况（NEDC）为世界各用。
A．美国行驶工况美国行驶工况种类繁多，用途各异，大致包括认证用(FTP系)、研究用(WVU系)和短工况(I ／M系)3大体系，广为熟知的有联邦测试程序(FTP75)、洛杉矶92(LA92)和负荷模拟工况(IM240)等行驶工况。
1、乘用车和轻型载货汽车用行驶工况（1）1972年美国环保局(简称EPA)用作认证车辆排放的测试程序(简称FTP72，又称UDDS)。
FTP72由冷态过渡工况(0"505s)和稳态工况(506 1370s)构成。
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同步测取汽车行驶中的车速、发动机 转速、油耗、节气门开度及档位使用和变 化情况； 在调查路线（或路段）内的累积停车 次数和累积制动次数等。 3、工况调查方法 主要使用非电量的电测法，即在测量 部位安装将非电量状态参数转换为电信号 的传感器，将信号直接或经放大后传送至 测量仪表和记录器（如磁带机，光线示波 器，X-Y记录仪）。
汽车运行工况
一、概 述
定义 为了研究汽车与运行条件的适应性，通常 采用多参数描述汽车的运行状况，并称之为汽 车运行工况。即汽车在使用条件下，汽车驾驶 员以其自己的经验、技艺操纵车辆，完成一定 任务时，汽车及其各零部件、总成的各种参数 变化及技术状态。
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研究参数 （ 1 ）主要参数 : Ua 、 ne 、变速器档位、 节气门开度、制动次数（频度）。 （ 2 ）特定工况参数：发动机瞬时转速， Pe、Te、be、水温、油温、档位使用次数 （频度）、离合器结合频度等。 研究方法 （1）测试统计方法。 （2）计算机数字仿真方法。
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三、运行工况分析
汽车运行工况调查的数据主要用于确 定汽车的常用工况，并结合汽车的结构性 能，对汽车常用工况的合理性及影响因素 进行评价。 1 常用工况 汽车运行中经常出现的工况称为常用 工况。 2 我国汽车运行速度特点
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（1） 车速分布规律 市区运行车速分布呈对称性的正态分布。 公路运行车速为具有偏态分布的威布尔分 布。 （2） 车速分布范围和均值。 市区多在20Km/h--30Km/h； 公 路 运 行 车 速 高 于 45Km/h(50Km/h-70Km/h的概率达50%以上)。 （3）常用车速偏低。
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二、运行工况调查
1 运行工况调查目的 通过运行工况调查 , 掌握在特定的使用 条件下，表征汽车运行状况的各参数变化范 围和变化规律，为评价车辆的合理运用以及 车辆性能、结构能否满足使用要求提供基础 资料。 2 运行工况调查内容 选择反映汽车运行状况，具有代表性的 路线，并取得道路资料和交通状况的调查数 据；
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（4） 按时间统计，公路行驶车辆高档利 用率达92%~96%，低档只占1%~2%。 （ 5 ） 市内公共汽车空档利用时间约占 50%，而最高档利用率明显低于公路行驶 汽车 , 其它各档的利用率高于公路行驶汽 。 （6） 汽车行驶道路条件越好，功率利用 率越低，节气门开度经常不稳定，油耗比 稳定工况高。