宋業(yè)建，賀子龍，陳龍華，高波，劉建祥

(安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽合肥 230601)

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我國輕型商用車第III階段油耗法規(guī)淺析

宋業(yè)建，賀子龍，陳龍華，高波，劉建祥

(安徽江淮汽車股份有限公司技術(shù)中心，安徽合肥 230601)

全球汽車油耗法規(guī)不斷加嚴(yán)的背景下，我國汽車特別是輕型商用車油耗的加嚴(yán)也勢(shì)在必行。為了更好地應(yīng)對(duì)輕型商用車最新的第III階段油耗法規(guī)要求，對(duì)法規(guī)進(jìn)行了分析，包含法規(guī)的評(píng)價(jià)方法、與乘用車第IV階段限值的對(duì)比。針對(duì)輕型商用車提出了從整車和發(fā)動(dòng)機(jī)角度的節(jié)油技術(shù)措施，可實(shí)現(xiàn)18.5%的油耗改善，基本上能滿足從第II階段油耗向第III階段油耗升級(jí)的要求。

輕型商用車;油耗法規(guī); 第III階段;應(yīng)對(duì)策略

0　引言

汽車不僅可以改善人們的出行方式，提高生活品質(zhì)，還可以用于載貨運(yùn)營，為人們創(chuàng)造財(cái)富和商機(jī)。人們?cè)谙硎芷噹淼睦輹r(shí)，也品嘗了由燃料消耗引發(fā)的環(huán)境問題的苦果。一方面，全球性的溫室效應(yīng)越發(fā)明顯；另一方面，世界原油可用量也在逐年減少。為了保證汽車行業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展，世界范圍內(nèi)生產(chǎn)和銷售汽車的主要國家和地區(qū)圍繞節(jié)能減排，紛紛出臺(tái)新的法規(guī)、政策，在原有基礎(chǔ)上均有了大幅度的加嚴(yán)。

針對(duì)輕型商用車，歐洲要求CO2排放目標(biāo)由2012年的180.2g/km下降至2020年的147g/km，降幅為18.4%；美國要求到2020年CO2排放目標(biāo)為162g/km；日本要求到2022年平均燃料經(jīng)濟(jì)性水平達(dá)到17.9km/L，比2012年的14.2km/L降幅約20.7%。

我國汽車總體油耗相比歐洲、日本存在較大的差距。為了降低輕型商用車油耗，我國于2007年發(fā)布實(shí)施第一部油耗限值法規(guī)GB20997-2007《輕型商用車輛燃料消耗量限值》，要求車輛必須按照規(guī)定的實(shí)施時(shí)間達(dá)成第Ⅰ、Ⅱ階段限值要求。國務(wù)院于2012年發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》也對(duì)未來輕型商用車平均燃料消耗量提出了要求，即到2020年使輕型商用車新車燃料消耗量接近國際先進(jìn)水平。為了促進(jìn)我國輕型商用車的健康發(fā)展，縮小與國際先進(jìn)水平的差距，第二部油耗限值法規(guī)GB20997-2015《輕型商用車輛燃料消耗量限值》也應(yīng)運(yùn)而生，明確了第Ⅲ階段油耗的限值要求和實(shí)施的時(shí)間。為了深入地理解最新法規(guī)的關(guān)注點(diǎn)，并提出合理的應(yīng)對(duì)方法，以下對(duì)法規(guī)作詳細(xì)的介紹。

1　法規(guī)簡介

輕型商用車指的是能夠燃用汽油或柴油燃料，最大設(shè)計(jì)車速大于等于50km/h的N1類和最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量不超過3 500kg的M2類車輛。法規(guī)對(duì)不能燃用汽油或柴油的車輛，以及專用車輛不適用[1]。N1類車輛指的是最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量不超過3 500kg的載貨車輛,M2類車輛指的是包括駕駛員座位在內(nèi)、座位數(shù)超過9個(gè)且最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量不超過5 000kg的載客車輛[2]。

標(biāo)準(zhǔn)最大的變化是不再采用“最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量與排量”作為燃料消耗量評(píng)價(jià)參數(shù)，而是與M1類乘用車相同，采用“整備質(zhì)量”作為燃料消耗量評(píng)價(jià)參數(shù)。前期以“最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量與排量”為評(píng)價(jià)參數(shù)，主要是考慮到我國輕型商用車在功能、燃料方面具有多樣性的特點(diǎn)[3]。但在標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施過程中暴露了一些問題：(1)監(jiān)管的難度較大；(2)無法避免通過申報(bào)較高最大設(shè)計(jì)總質(zhì)量獲得更加寬松限值的情況；(3)抑制發(fā)動(dòng)機(jī)小型化技術(shù)的發(fā)展。以“整備質(zhì)量”為評(píng)價(jià)參數(shù)，能有效地規(guī)避上述不合理的問題，且能與燃料消耗量測(cè)量方法的參數(shù)統(tǒng)一。

標(biāo)準(zhǔn)繼續(xù)采用燃料消耗量限值的評(píng)價(jià)體系，即單車必須滿足限值要求，如不滿足就不允許出售，且暫不采用企業(yè)平均燃料消耗量CAFC評(píng)級(jí)體系。同時(shí)，保留了汽油機(jī)和柴油機(jī)，N1類和M2類在限值上的差異化，且每一類型車輛繼續(xù)考慮了特殊車輛相比普通車輛在限值上有5%的寬松，但取消了自動(dòng)變速箱的優(yōu)惠，保留了N1類全封閉廂式車輛、N1類罐式車輛和全輪驅(qū)動(dòng)車輛。各類型車輛的第Ⅲ階段限值見表1、2。以整車整備質(zhì)量為基準(zhǔn)，共劃分為16個(gè)質(zhì)量段，每個(gè)質(zhì)量段設(shè)定對(duì)應(yīng)的限值。隨著質(zhì)量的增加，燃料消耗量限值也相應(yīng)地增加。與柴油車相比，汽油車的限值相對(duì)寬松。與N1類車型相比，M2類車型的法規(guī)要求更為嚴(yán)格。

表1　N1類車輛第Ⅲ階段油耗限值

表2　M2類車輛第Ⅲ階段油耗限值

如圖1—2所示：與乘用車第IV階段限值相比，從油耗的角度，N1類汽油車的限值平均高2.9%，N1類柴油車的限值平均低8.5%；M2類汽油車的限值平均高1.2%，M2類柴油車的限值平均低11.6%。汽油車的限值基本接近乘用車第IV階段限值，柴油車的法規(guī)限值較乘用車第IV階段限值平均低10%。從整備質(zhì)量的角度，汽油車在整備質(zhì)量段為1 800～2 200kg時(shí)，限值要求相對(duì)更嚴(yán)格，柴油車在整備質(zhì)量段不小于1 800kg時(shí)，限值要求相對(duì)更嚴(yán)格?？傮w而言，輕型商用車的法規(guī)要求是非常苛刻的，且一定程度上抑制柴油車的發(fā)展，鼓勵(lì)汽油車的發(fā)展。

對(duì)新認(rèn)證車，標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行日期為2018年1月1日；對(duì)在生產(chǎn)車，執(zhí)行日期為2020年1月1日。故僅滿足第II階段的新車型必須在2018年1月1日前完成公告認(rèn)證，市場(chǎng)上的在售老車型只能銷售至2020年。

2　應(yīng)對(duì)策略淺析

自2016年4月1日起在東部11省市開始施行國V排放標(biāo)準(zhǔn)，其中輕型柴油車國V將于2018年1月1日在全國范圍施行，這意味著排放和油耗的升級(jí)時(shí)間基本相同[4]。因此，在考慮油耗升級(jí)的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)以不能犧牲排放為前提。同時(shí)，因輕型商用車主要用于載客運(yùn)營，消費(fèi)者對(duì)成本增加是非常敏感的，選擇節(jié)能技術(shù)時(shí)應(yīng)優(yōu)先選用性價(jià)比高的方案。

華從波等[5]對(duì)乘用車的節(jié)能技術(shù)進(jìn)行了研究，一部分也適用于輕型商用車，見表3。

表3　節(jié)油技術(shù)匯總清單

整車類的節(jié)油技術(shù)除減輕質(zhì)量有待評(píng)估外，其他技術(shù)的成本和涉變量較小，建議優(yōu)先選用。發(fā)動(dòng)機(jī)類節(jié)能技術(shù)僅保留3項(xiàng)不分汽、柴油的通用節(jié)能技術(shù)，成本和涉變量也較小，建議優(yōu)先選用。起停技術(shù)雖有較好的節(jié)能效果，但因影響排放，需要評(píng)估后再使用。

對(duì)于與限值差距較小的車輛，應(yīng)用表3的節(jié)能技術(shù)就可以滿足要求。對(duì)于與限值差距較大的車輛，可考慮汽油機(jī)+混合動(dòng)力匹配輕型商用車的方案，一方面柴油機(jī)排放升級(jí)的成本相當(dāng)高昂，汽油機(jī)國V排放達(dá)成相對(duì)容易且價(jià)格與柴油機(jī)排放升級(jí)相當(dāng)，另一方面相同整備質(zhì)量段汽油車的限值門檻低于柴油車。

3　小結(jié)

通過輕型商用車第Ⅲ階段油耗法規(guī)的導(dǎo)入，將進(jìn)一步推動(dòng)我國商用車企業(yè)的技術(shù)革新，實(shí)現(xiàn)改善車輛燃油經(jīng)濟(jì)性的目的。各個(gè)主機(jī)廠應(yīng)當(dāng)結(jié)合自身的產(chǎn)品特色，識(shí)別和應(yīng)用新的節(jié)能技術(shù)，實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)和整車的升級(jí)換代。同時(shí)，可適當(dāng)考慮混合動(dòng)力或純電動(dòng)的方案。

【1】GB20997-2015輕型商用車燃料消耗量限值[S].

【2】GB/T15089-2001,機(jī)動(dòng)車輛及掛車分類[S].

【3】王兆,金約夫,鄭天雷,等.中國汽車節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)體系現(xiàn)狀、進(jìn)展及后續(xù)發(fā)展重點(diǎn)[J].節(jié)能,2011(11/12):31-33.

【4】關(guān)于實(shí)施第五階段機(jī)動(dòng)車排放標(biāo)準(zhǔn)的公告[EO/BL].http://www.catarc.org.cn/Upload/file/bzyj/PDF/zhengqiuyijian-sc32-1-bzsm.pdf.

【5】華從波,賀子龍,韓震,等.淺談乘用車油耗法規(guī)及應(yīng)對(duì)策略[J].農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程,2015(10):73-76.

HUACongbo,HEZilong,HANZhen,etal.DiscussiononPassengerCar’sFuelConsumptionStandardandCountermeasures[J].AgriculturalEquipment&VehicleEngineering,2015(10):73-76.

AnalysisoftheIIIPhaseFuelConsumptionforLightDutyCommercialVehicle

SONGYejian,HEZilong,CHENLonghua,GAOBo,LIUJianxiang

(Research&DevelopmentCenter,AnhuiJianghuaiAutomobileCo.,Ltd.,HefeiAnhui230601,China)

Underthetrendofglobalcontinuouslystrictfuelconsumptionregulationsforvehicles,thedemandofsavingfuelforlightdutycommercialvehiclesisbecomingincreasinglyurgent.InordertomeettherequirementsofnewlyreleasedIIIphasefuelconsumptionregulationoflightdutycommercialvehicles,itwasnecessarytoanalyzetheevaluationmethodsoftheregulationandthedifferencecomparingwiththeIVphasefuelconsumptionregulationofpassengercar.Techniquesolutionsforfuelsavingoflightdutycommercialvehiclesweresuggestedfromtheaspectofvehicleandengine,whichwouldachievetotal18.5%improvement,basicallysatisfyingtheupgradinglimitsfromtheIIphasefuelconsumptionregulationtotheIIIphase.

Lightdutycommercialvehicles；Fuelconsumptionregulation；IIIphase；Improvingstrategy

2016-04-25

宋業(yè)建(1981—)，男，助理工程師，主要研究發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)。E-mail:hezilong007@163.com。

U467.4+9.8

B

1674-1986(2016)07-051-03