3 高原匹配试验方法
3.1本托车常规匹配方法
摩托车常规匹配试验是在整车底盘台架试验台进行,利用多种测量仪器记录摩托车的各项参数,主要通过调整化油器、电喷等系统使摩托车的整车性能达到最佳。匹配试验有基于过量空气系数或空燃比的方法,也有基于摩托车等速排放的方法,目前,国内摩托车企业普遍采用等速排放标定法,试验过程中用怠速排放分析仪测量摩托车各个速度点的排气污染物大小,具体速度点、挡位不同的企业有不同的方法,匹配试验考虑了摩托车常用工况,如怠速工况、低速工况覆工况法排放各速度点、高速工况、全油门工况等,试验过程均为等速法,未考虑摩托车瞬态变化时的情况,摩托车匹配过程需考虑车辆的起动性能、燃油经济性、整车加速性能、车辆高速性能覆工况排放性能等,其中,燃油经济性、工况排放性能均有严格的标准要求,这两者同整车的性能是相互矛盾的,需要在整车台架试验台上进行反复的匹配试验,以求通过化油器等部件的调整达到最优的综合性能。
3.2 摩托车商原匹配方法
3.2.1 高原环境的显著差异
高原环境下,由于空气稀薄,氧含量少,在平原状态下匹配好的车辆行驶时,混合气会变浓,燃烧会恶化,需重新调整化油器适应。当海拔高度越高时,大气压力就越低,空气变的较稀薄,空气中的氧含量也就越少,海拔高度会影响当时的气压,气压又会影响空气的密度,进而影响含氧量的多少。
一般情况下,在海拔超过3 000 m的地区,空气中含氧量是低海拔地区的70%以下,从海平面到100000m的高空,氧气在空气中的含量均为21%,然而,空气压力却随着海拔高度的增加而降低,由此导致空气稀薄,氧气压力也随之降低。海拔在4 270 m时,氧气压力只有海平面的58%。所以,尽管氧气在大气中的相对比例没有变化,但由于空气稀薄,氧气的绝对最却变小了,空气的密度也相应减小。图3显示了海拔高度与氧含量变化的关系。
汽车的高原匹配在实地道路上进行,测试仪器置于车内,便于采集,而摩托车体积小,复杂的仪器无法安装、放置,建立模拟高原的实验室可进行高原设定试验,但代价高昂,基本没有采用此方案的。还有将简易底盘等设备集成在集装箱内运至高原开展匹配设定的,经济性也不佳。目前,摩托车整车企业多采用实车高原测试的方法,但测试过程中也存在技术上的问题,实车测试通常参考整车底盘的方法,底盘台架试验时有多种仪器设备的支持,而道路试验时无法采用排气污染物的实时测量方式,一般怠速排放分析仪由于结构的原因,均使用外接电源,因此道路试验时不能使用怠速排放仪随车测量,鉴于摩托车发动机燃烧时排气污染物与空燃比、过量空气系数有密切的关系,当排气污染物中CO浓度升高时,空燃比会变小,过量空气系数也相应变小;相反,CO浓度下降时,空燃比和过量空气系数会变大,这一特点有利于使用空燃比测量仪进行测量,并推算出排气污染物中CO浓度的变化情况。3.2.2 高原匹配需先在整车台架上进行车辆空燃比和CO污染物特性测试试验是在低海拔实验室中进行,仍采用等速工况测试的方法,试验过程需采集排气污染物CO的数值,并测量每工况的空燃比,测试时使用空燃比测量仪在排气管位置安装传感器录取数据,CO污染物的采集则是在排气口取样,测量时排除二次补气阀和催化转化器的影响,不同负荷下空燃比和CO的特性关系曲线也不相同,不同的发动机转速下空燃比和CO也有相应的特性曲线,图4为不同转速下空燃比和CO的测量结果,底盘试验时采用的是对各车速点改变发动机燃烧时的空燃比,采集各点数据后绘制拟合的关系曲线,并以此为基础作为高原测试时CO推算的依据。
3.2.3 高原测试数据采集
底盘数据采集完成后可在高原进行相关匹配试验,车辆到达高原地区,采用道路试验法,选择合适的路面,在试验车辆上安装空燃比测量仪、测速仪等仪器,试验方法为等速行驶,车辆完成预热后再恒定速度行驶,记录空燃比数值,试验速度从低到高进行,完成各速度点的测试后,绘制速度一空燃比特性曲线,根据底盘测试的基础数据,推算出相应的速度----CO特性曲线。