对降低整车怠速转速的研究

胥峰，乔华，王娟，杨秀玲

（1.卡达克机动车质量检验中心（宁波）有限公司，浙江 宁波 315336；2.众泰汽车工程研究院，浙江 杭州 310018）

对降低整车怠速转速的研究

胥峰1，乔华2，王娟2，杨秀玲1

（1.卡达克机动车质量检验中心（宁波）有限公司，浙江 宁波 315336；2.众泰汽车工程研究院，浙江 杭州 310018）

文章针对某车型工况油耗值较高的问题，通过降低整车怠速转速的方法，同时平衡降低怠速后车辆的NVH性能、电平衡、以及起步驾驶性能，最终确定降怠速方案可行，主客观评价改善效果明显。

降怠速；燃油经济性；主观评价

CLC NO.: U462.1 Document Code: A Article ID: 1671-7988 (2017)19-37-03

前言

随着汽车行业的迅速发展，汽车已经成为人们生活中重要的工具，汽车的各种性能也越来越受到客户的关注。本文针对某车型工况油耗值较高的问题，通过降低整车怠速转速的方法，同时平衡降低怠速后车辆的NVH性能、电平衡、以及起步驾驶性能，最终确定降怠速方案可行，主客观评价改善效果明显。

1 怠速油耗值问题

某1.6L排量车型在开展循环工况油耗试验时，该车型发动机技术参数如表1所示，油耗值较高，ECE循环9.78 L/100km，EUDC循环6.20 L/100km，NEDC循环7.51 L/100km。在法规要求的循环工况中，工况循环如图1所示，按工况统计含怠速的工况占据336s时间，占整个工况的28.47%；因此降低怠速转速对整车油耗有着非常积极的影响。

表1 发动机技术参数

图1 循环工况示意图

设定怠速转速目标值为700rpm，测试结果与怠速800rpm进行对比，设计试验对比方案如表2，其中发动机AC ON时补偿转速150rpm不变，该车型为电动助力转向，因此不考虑怠速转速降低带来的转向力的变化。主观评价方法参照SAE1441标准采用十分制，见表3。

表2 试验对比方案

表3 主观评价十分制

2 方案测试对比

2.1 发动机怠速转速稳定性和机油压力试验

发动机怠速转速稳定性和机油压力试验在发动机台架上开展，发动机带空气滤清器，按照设计状态连接相关进气系统。试验用排气系统带三元催化器（白载体）及排气消声器，参考设计状态连接排气系统。排气系统使用整车橡胶减震器吊耳。发动机其他运行状况模拟整车状况，全速全负荷机油压力≥380kpa。试验结果见表4。由表4可见，发动机怠速降为700rpm后，怠速稳定性、机油压力等均满足要求，此次降怠速方案可行。

表4 发动机怠速转速稳定性和机油压力试验结果

2.2 NVH性能试验

表5 怠速噪声对比

将发动机排量为1.6L的整车放置在消音室，分别准备好800rpm和700rpm的ECU，连接好设备，通过LMS数采和PCB麦克风分别采集800rpm和700rpm怠速时（DLE、DRE）怠速噪声，噪声测试值见表5；车内方向盘、换挡手柄、座椅导轨的加速度之，振动测试值见表6。

表6 振动测试对比

NVH试验结果显示，怠速噪声有明显好转，但是在700rpm时座椅导轨振动有轻微恶化，方向盘和换挡手柄振动均变好，导轨振动变差的结果还要通过主观评价试验确定是否接受。

2.3 电平衡计算

考虑最用电极端工况，夏季雨夜，加载所有用电器，AC ON补偿150rpm，此时发动机转速n为850 rpm，发电机皮带轮传动比i为：122/50.7=2.4，发电机的转速N为850*2.4=2040rpm（122为曲轴带轮直径 50.7为发电机皮带轮直径）。该车配备的发电机输出特性图如图2所示：

图2 发动机输出特性曲线图

由图2可以找出100℃时对应的发电量约为76A，夏季雨夜怠速开空调，整车用电器负载功率如表7所示：

表7 整车用电负载功率

计算可得，总电流为：1183/13.5=87.6A，发电量缺口为：87.6-76=11.6A，根据国标，蓄电池在25℃，可以以11.6A的电流放电持续400min以上，最终电压不低于10.5V，以保证发动机熄火后能够正常启动。

2.4 NVH/驾驶性主观评价试验

针对降低怠速转速，只评价受影响的怠速噪声和振动以及起步时的驾驶性能。组织5位相关经验的工程师和专家进行分别评价转速为800rpm和700rpm车辆。在怠速噪声方面，整体噪声变化明显，怠速降低，噪声降低非常明显，振动稍有变化，不降分，可以接受。顾客感觉噪声提升很大，800rpm和700rpm怠速噪声分别为6.0和6.5分，提升0.5分，提升比较明显。另外从主观评价结果来看，起步时驾驶性能变差，表现为起步容易引起传动系抖动，评价分值从6.5降低为6.0分，但仍在可接受范围。

2.5 工况油耗试验

表8 工况油耗试验结果

测试平均油耗前，整车需放置在恒温环境室（25℃±2）保温6个小时以上，然后将该整车放置在底盘测功机（仪器为AVL）进行油耗测试，测试采用滑行法，加载该车型的滑阻曲线。具体测试结果，如表8。

通过客观测量，发现降低怠速能有效的提升燃油经济性。

3 结论

通过分析对比降低怠速（800rpm降至700rpm），对整车性能有所影响，主要在燃油经济性和怠速静音效果都有所提升，而在起步驾驶性能方面有恶劣趋势，但从顾客主观评价的角度，降低的程度均能接受，综合平衡所有的性能指标，总体通过降低发动机怠速提升整车性能是可行的方案。

[1] 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）.

[2] 电动道路车辆用铅酸蓄电池（GB/T 18332.1-2001）.

[3] 汽车理论（第4版）.

Study on reducing the idle speed of the vehicle

Xu Feng1, Qiao Hua2, Wang Juan2, Yang Xiuling1
( 1. Kak motor vehicle quality inspection center (ningbo) co., LTD., Zhejiang Ningbo 315336; 2. Zhongtai automotive engineering research institute, Zhejiang Hangzhou 310018 )

In this paper, to solve the higher fuel economy problem, by reducing vehicle idling speed method, while the balance after reducing NVH performance of the vehicle idling, electric equilibrium, and start driving performance, reducing idling finalize feasible, subjective and objective evaluation improve the effect is obvious.

Reducing idle speed; fuel economy; subjective evaluation

U462.1 文献标识码：A 文章编号：1671-7988 (2017)19-37-03

10.16638 /j.cnki.1671-7988.2017.19.014

胥峰，就职于卡达克机动车质量检验中心（宁波）有限公司。