Tiêu chuẩn TCVN 9054:2011 Đặc tính vận hành trên đường của xe chạy điện

TIÊU CHUẨN QUỐC GIA

TCVN 9054:2011

ISO 8715:2001

PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ CHẠY ĐIỆN – ĐẶC TÍNH VẬN HÀNH TRÊN ĐƯỜNG

Electric road vehicles - Road operating characteristics

Lời nói đầu

TCVN 9054:2011 hoàn toàn tương đương với ISO 8715:2001.

TCVN 9054:2011 do Ban kỹ thuật tiêu chuẩn quốc gia TCVN/TC 22 Phương tiện giao thông đường bộ biên soạn, Tổng cục Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng đề nghị, Bộ Khoa học và Công nghệ công bố.

 

PHƯƠNG TIỆN GIAO THÔNG ĐƯỜNG BỘ CHẠY ĐIỆN – ĐẶC TÍNH VẬN HÀNH TRÊN ĐƯỜNG

Electric road vehicles - Road operating characteristics

1. Phạm vi áp dụng

Tiêu chuẩn này quy định quy trình đo tính năng chạy trên đường của xe con và xe thương mại chạy hoàn toàn bằng điện có tổng khối lượng lớn nhất cho phép 3 500 kg^[1]).

Tính năng chạy trên đường bao gồm các đặc tính vận hành như vận tốc, khả năng tăng tốc và khả năng lên dốc.

2. Tài liệu viện dẫn

Các tài liệu viện dẫn sau rất cần thiết cho việc áp dụng tiêu chuẩn này. Đối với các tài liệu viện dẫn ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản được nêu. Đối với các tài liệu viện dẫn không ghi năm công bố thì áp dụng phiên bản mới nhất, bao gồm cả các sửa đổi, bổ sung (nếu có).

TCVN 6529:1999 (ISO 1176:1990), Phương tiện giao thông đường bộ - Thuật ngữ định nghĩa và mã hiệu.

ISO 8714:2002, Electric road vehicles – Reference energy consumption and range – Test procedures for passenger cars and light commercial vehicles (Phương tiện giao thông đường bộ chạy điện – Suất tiêu thụ năng lượng chuẩn và tầm hoạt động - Quy trình thử cho xe con và xe thương mại hạng nhẹ).

3. Thuật ngữ và định nghĩa

Tiêu chuẩn này áp dụng các thuật ngữ và định nghĩa sau.

3.1. Khối lượng bản thân toàn bộ của xe (complete vehicle kerb mass)

Khối lượng của xe bao gồm các ắc quy, không có hành khách nhưng có nhiên liệu, chất lỏng làm mát, chất lỏng rửa cửa chính, dầu bôi trơn, các dụng cụ và bánh xe dự phòng, bộ nạp ắc quy được lắp trên xe, bộ nạp ắc quy xách tay hoặc bộ phận kèm theo của nó nếu được nhà sản xuất xe cung cấp như một thiết bị tiêu chuẩn.

Mã: ISO-M07 [Xem TCVN 6529:1999 (ISO 1176].

3.2. Tổng khối lượng thiết kế lớn nhất (maximum design total mass) Khối lượng lớn nhất của xe do nhà sản xuất xe quy định.

Mã: ISO-M07 [Xem TCVN 6529:1999 (ISO 1176].

3.3. Khối lượng thử (test mass)

Tổng của khối lượng bản thân toàn bộ của xe và

- Khối lượng tải lớn nhất cho phép (bao gồm cả người lái) nếu khối lượng này bằng hoặc nhỏ hơn 180 kg;

- 180 kg nếu khối lượng tải lớn nhất cho phép vượt quá 180 kg nhưng nhỏ hơn hoặc bằng 360 kg;

- Một nửa khối lượng tải lớn nhất cho phép, nếu khối lượng này vượt quá 360 kg.

3.4. Bán kính chất tải động lực học (của lốp) [dynamic loaded radius (tyre)]

Bán kính hiệu dụng của lốp xe khi nó bị biến dạng bởi khối lượng của xe được chất tải tới khối lượng thử.

3.5. Vận tốc lớn nhất (maximum speed)

Vận tốc trung bình lớn nhất mà xe có thể duy trì được hai lần trên quãng đường 1 km.

CHÚ THÍCH: Đối với quy trình thử có liên quan, xem 9.3.

3.6. Vận tốc lớn nhất trong ba mươi phút (maximum thirty minutes speed), v₃₀

Vận tốc trung bình lớn nhất mà xe có thể duy trì được trong 30 min.

CHÚ THÍCH: Đối với quy trình thử có liên quan, xem 9.1.

3.7. Khả năng tăng tốc (v₁ đến v₂) (acceleration ability (v₁ to v₂))

Thời gian ngắn nhất yêu cầu để xe tăng tốc từ vận tốc v₁ đến vận tốc v₂.

CHÚ THÍCH: Đối với quy trình thử có liên quan, xem 9.5 và 9.6.

3.8. Vận tốc lên dốc (speed uphill)

Vận tốc trung bình lớn nhất mà xe có thể duy trì được trên một đường dốc đã cho và trên quãng đường 1 km.

CHÚ THÍCH: Đối với quy trình thử có liên quan, xem 9.7.

3.9. Khả năng khởi động trên đường dốc (hill starting ability)

Độ dốc lớn nhất trên đó xe có thể khởi động khi chạy trên quãng đường tối thiểu là 10 m.

CHÚ THÍCH: Đối với quy trình thử có liên quan, xem 9.8.

4. Nguyên tắc

Tất cả các đặc tính vận hành trên đường (3.5 đến 3.9) phải được thử theo trình tự thử trong Điều 8 với các trạng thái nạp điện của ắc quy cho mỗi thử nghiệm từ quy trình trên.

Tuy nhiên, nếu bất cứ thử nghiệm nào được tiến hành riêng thì bắt đầu quy trình thử cho các vận tốc lớn nhất (9.1 và 9.3) với trạng thái ắc quy từ 100 % đến 90 % của trạng thái được nạp đầy. Đối với các thử nghiệm tăng tốc (9.5 và 9.6), vận tốc lên dốc (9.7) và khả năng khởi động trên đường dốc (9.8), quy trình thử phải được bắt đầu với trạng thái của ắc quy từ 60 % đến 50 % của trạng thái được nạp đầy.

5. Các thông số, đơn vị và độ chính xác đo

Bảng 1 quy định các thông số và đơn vị của chúng, độ chính xác và độ phân giải

Bảng 1 - Các thông số, đơn vị và độ chính xác đo

Thông số	Đơn vị	Độ chính xác	Độ phân giải
Thời gian	s	± 0,1 s	0,1 s
Độ dài (kích thước đo bên ngoài)	m	± 0,1 %	1 m
Nhiệt độ	oC	± 1 0C	1 oC
Áp suất không khí	kPa	± 1 kPa	1 kPa
Vận tốc, không đổi	km/h	± 1 % hoặc ± 0,1 km/h lấy giá trị lớn hơn	0,2 km/h
Khối lượng	kg	± 0,5 %	1 kg

6 .Điều kiện thử

6.1. Điều kiện của xe

Xe phải được chất tải theo quy định cho mỗi thử nghiệm.

Các lốp xe phải được bơm hơi tới áp suất do nhà sản xuất xe quy định khi lốp ở nhiệt độ môi trường xung quanh.

Độ nhớt của các loại dầu cho các bộ phận chuyển động cơ khí phải phù hợp với quy định của nhà sản xuất xe.

Hệ thống chiếu sáng, báo hiệu và thiết bị phụ phải được ngắt trừ các thiết bị yêu cầu cho thử nghiệm và hoạt động ban ngày thông thường của xe.

Tất cả các hệ thống tích điện sẵn có cho các mục đích khác với kéo (điện, thủy lực, khí nén v.v...) phải được nạp tới mức lớn nhất do nhà sản xuất xe quy định.

Xe phải được rửa sạch, các cửa sổ và các cửa cho không khí vào phải được đóng kín và chỉ được sử dụng các phụ tùng cần thiết đối với vận hành của xe cho mục đích thử nghiệm

Nếu các ắc quy được vận hành ở các nhiệt độ cao hơn nhiệt độ môi trường xung quanh, người lái phải theo quy trình do nhà sản xuất xe khuyến nghị để giữ cho nhiệt độ ắc quy ở trong phạm vi vận hành của nó.

Xe phải được cho chạy ít nhất là 300 km trong bảy ngày trước khi thử nghiệm với các bộ ắc quy này đã được lắp đặt trên xe thử nghiệm. Ắc quy kéo phải ở trong trạng thái nạp điện yêu cầu cho thực hiện thử nghiệm.

6.2. Điều kiện khí quyển

Các giai đoạn thử ngoài trời phải được thực hiện ở nhiệt độ môi trường xung quanh từ 5 ^oC đến 32 ^oC. Các giai đoạn thử trong nhà phải được thực hiện ở nhiệt độ phòng từ 20 ^oC đến 30 ^oC. Áp suất khí quyển phải ở trong khoảng từ 91 kPa đến 104 kPa. Tốc độ trung bình của gió đo được ở khoảng cách 0,7 m so với mặt đất phải nhỏ hơn 3 m/s và tốc độ lớn nhất của các cơn gió mạnh phải nhỏ hơn 5 m/s. Độ ẩm tương đối phải nhỏ hơn 95 %. Các thử nghiệm phải được thực hiện khi không có mưa và sương mù.

6.3. Điều kiện đường thử

6.3.1. Điều kiện chung

Các phép đo phải được thực hiện trên đường khô, có thể là đường thẳng (xem 6.3.2) hoặc đường vòng (xem 6.3.3). Bề mặt của đường thử phải cứng, nhẵn, sạch và có độ bám tốt.

6.3.2. Đường thẳng

Chiều dài của vùng đo ít nhất phải là 1000 m.

Chiều dài của đường khởi động phải đủ chiều dài để đạt được vận tốc ổn định ở 200 m trước vùng đo. Độ nghiêng dọc trên vùng đo và trên 200 m cuối của đường khởi động không được vượt quá 0,5 %. Độ nghiêng dọc trên các đường khởi động không được vượt quá 4 %.

Độ nghiêng ngang trong vùng đo không được vượt quá 3 %.

Để giảm ảnh hưởng của các yếu tố như độ nghiêng của đường và chiều/tốc độ của gió, các thử nghiệm về gia tốc và vận tốc phải được thực hiện theo cả hai chiều của đường thử theo trình tự của chiều có chú ý đến việc sử dụng cùng một đoạn đường thử.

Khi các điều kiện không cho phép thực hiện thử nghiệm theo cả hai chiều thì phải thực hiện thử nghiệm theo một chiều như trong 6.3.4.

6.3.3. Đường vòng

Chiều dài của đường vòng không được nhỏ hơn 1000 m. Để tính toán vận tốc, chiều dài chạy xe phải là quãng đường thực tế mà xe đi được khi được bấm giờ.

Đường vòng có thể thay đổi từ một đường hoàn toàn tròn sang các đoạn thẳng bằng các đoạn nối gần tròn. Bán kính của các đoạn cong không được nhỏ hơn 200 m.

Độ nghiêng dọc trong vùng đo không được vượt quá 0,5 %. Ảnh hưởng của các lực ly tâm có thể được bù bằng mặt cắt ngang của các đoạn cong sao cho xe giữ được đường đi bình thường mà không có bất cứ tác động nào của bánh lái.

6.3.4. Thử nghiệm theo một chiều

Chỉ được phép thử nghiệm theo một chiều nếu do đặc điểm của đường thử không thể cho xe đạt tới vận tốc lớn nhất của nó theo cả hai chiều.

Phải đáp ứng các điều kiện sau đây:

- Đường thử phải tuân theo các yêu cầu của 6.3.2

- Thay đổi về độ cao không được vượt quá 1 m giữa hai điểm bất kỳ;

- Hành trình chạy xe phải được lặp lai hai lần kế tiếp nhau tức thời;

- Các thành phần của tốc độ gió song song với đường thử không được vượt quá 2 m/s.

7. Chuẩn bị trước đối với xe

7.1. Nạp ắc quy

Ắc quy phải được nạp theo quy trình sau:

7.1.1. Quy trình nạp bình thường qua đêm

Phải thực hiện việc nạp điện cho ắc quy ở nhiệt độ môi trường xung quanh từ 20 ^oC đến 30 ^oC bằng bộ nạp điện được lắp trên xe, nếu được lắp đặt, hoặc bộ nạp điện bên ngoài theo khuyến nghị của nhà sản xuất xe.

Phải thực hiện các mối nối điện với mạng lưới điện chung bằng phích cắm dùng cho thiết bị điện trong gia đình và theo khuyến nghị của nhà sản xuất xe.

Quy trình loại trừ tất cả các kiểu nạp điện đặc biệt, ví dụ như làm mới lại ắc quy hoặc nạp điện có bảo dưỡng.

Nhà sản xuất xe phải có trách nhiệm xác nhận rằng trong quá trình thử đã không thực hiện việc nạp điện đặc biệt.

7.1.2. Mức chuẩn kết thúc nạp điện

Mức chuẩn kết thúc nạp điện tương đương với thời gian nạp 12 h, trừ khi nếu dụng cụ đo kiểm tiêu chuẩn được cung cấp cho người lái chỉ báo rõ rằng ắc quy còn chưa được nạp đầy. Trong trường hợp này, thời gian nạp tối đa phải là 3 x điện dung của ắc quy tính bằng kilôwatt.giờ (kWh) do nhà sản xuất quy định/công suất nguồn điện chính tính bằng kilôwat (kW).

7.1.3. Ắc quy được nạp đầy

Ắc quy được nạp đầy khi được nạp theo quy trình nạp điện qua đêm và mức chuẩn kết thúc nạp điện.

7.2. Chỉnh đặt dụng cụ đo hành trình (quãng đường đi)

Dụng cụ đo hành trình lắp trên xe phải được chỉnh đặt về không (0), hoặc phải ghi lại số đọc của dụng cụ đo hành trình.

7.3. Làm nóng

Xe phải được chạy trên quãng đường khoảng 5000 m ở 80 % vận tốc lớn nhất trong 30 min do nhà sản xuất dự tính để làm nóng động cơ và các cơ cấu của hệ truyền động.

8. Trình tự thử

Trình tự thử được bố trí sao cho có thể thực hiện được tất cả các tính năng chạy trên đường trong thời gian hai ngày. Phải thực hiện theo trình tự sau:

- Ngày thứ nhất:

1) Chuẩn bị trước (xem Điều 7);

2) Thử nghiệm: vận tốc lớn nhất trong ba mươi phút (xem 9.1);

3) Ắc quy phóng điện hoàn toàn (xem 9.2).

- Ngày thứ hai:

1) Chuẩn bị trước (xem Điều 7);

2) Thử nghiệm: vận tốc lớn nhất (xem 9.3);

3) Phóng điện 40 % ắc quy (xem 9.4);

4) Thử nghiệm: tăng tốc từ 0 km/h đến 50 km/h (xem 9.5);

5) Thử nghiệm: tăng tốc từ 50 km/h đến 80 km/h (xem 9.6);

6) Thử nghiệm: vận tốc lên dốc ở các độ dốc 4 % và 12 % (xem 9.7);

7) Thử nghiệm: khả năng khởi động trên đường dốc (xem 9.8).

9. Quy trình thử

9.1. Vận tốc lớn nhất trong ba mươi phút

Phải thực hiện thử nghiệm vận tốc lớn nhất trong 30 min trên một đường vòng hoặc trên băng thử động lực học được hiệu chuẩn theo Phụ lục A như sau:

a) Chất tải lên xe tới khối lượng thử (xem 3.3).

b) Chuẩn bị trước cho xe phù hợp với Điều 7.

c) Xác định vận tốc lớn nhất trong 30 min, v₃₀, bằng cách lái cho xe chạy ở vận tốc mà nhà sản xuất dự tính là tốt nhất ± 5 % trong 30 min. (các thay đổi tốc độ trong quá trình thử có thể được bù bằng cách ấn bàn đạp tăng tốc để thích ứng với phạm vi ± 5 %.

d) Đo quãng đường đi được, d, tính bằng mét và tính vận tốc trung bình trong 30 min, v₃₀, tính bằng kilômét trên giờ (km/h) theo công thức sau:

km/h                                                                        (1)

e) Nếu vận tốc đã giảm xuống dưới mức - 5 % trong quá trình thử thì có thể lặp lại thử nghiệm theo quy định của nhà sản xuất với cùng một vận tốc lớn nhất trong 30 min theo dự tính của nhà sản xuất hoặc vận tốc này đã được sửa đổi.

9.2. Sự phóng điện hoàn toàn của ắc quy

Sau khi thực hiện thử nghiệm vận tốc lớn nhất trong 30 min, xe phải được nghỉ trong 30 min. Sau đó xe lại tiếp tục được lái cho chạy ở 70 % vận tốc v₃₀ tới khi vận tốc đã giảm xuống với bàn đạp tăng tốc được ấn hoàn toàn tới 50 % của v₃₀ ± 10 km/h, hoặc tới khi dụng cụ đo kiểm tiêu chuẩn được lắp đặt trên xe chỉ báo cho người lái dừng xe.

Phải ghi lại tổng quãng đường đi được, stot, trong quá trình chuẩn bị trước cũng như thử nghiệm vận tốc lớn nhất trong 30 min và sự phóng điện hoàn toàn của ắc quy.

9.3. Vận tốc lớn nhất

9.3.1. Quy trình thử tiêu chuẩn

Thực hiện quy trình thử sau:

a) Chất tải lên xe tới khối lượng thử (xem 3.3).

b) Chuẩn bị trước cho xe phù hợp với Điều 7.

c) Tăng tốc cho xe tới vận tốc lớn nhất của xe trên đường thẳng hoặc đường vòng và duy trì vận tốc này trên quãng đường 1 km.

d) Thực hiện ngay thử nghiệm tương tự theo chiều ngược lại của đường thử.

Giá trị vận tốc lớn nhất tính bằng kilômét trên giờ (km/h) là giá trị trung bình cộng của hai giá trị đo được.

9.3.2. Quy trình thử theo một chiều

Khi thực hiện thử nghiệm theo một chiều với đường thử như trong 6.3.4, các kết quả của hai lần chạy phải được tính toán như sau, khi vận tốc lớn nhất v là giá trị trung bình cộng của hai giá trị v_i:

Vận tốc lớn nhất phải được hiệu chỉnh theo công thức sau khi có quan tâm đến tốc độ gió:

v_i = v_r ± v_v x f                                                                            (2)

Trong đó:

dấu + được dùng nếu thành phần theo chiều trục của gió ngược chiều với chiều lái xe;

dấu - được dùng nếu thành phần theo chiều trục của gió cùng chiều với chiều lái xe;

v_r - là vận tốc lớn nhất đo được cho mỗi hành trình, ở đây = 3,6 L/t, tính bằng kilômét trên giờ (km/h), và trong đó:

t là thời gian chạy xe, tính bằng giây (s);

L là độ dài đo được của hành trình, tính bằng mét (m).

v_v là thành phần theo chiều trục của gió, tính bằng mét trên giây (m/s);

f là hệ số hiệu chỉnh = 0,6.

9.4. Sự phóng điện 40 % của ắc quy

Ắc quy phải được phóng điện bằng cách chạy xe trên đường thử hoặc trên băng thử động lực học con lăn ở tốc độ không đổi là 70 % của v₃₀ ± 5 km/h tới khi đạt được quãng đường 40% của s_tot (9.2).

9.5. Khả năng tăng tốc từ 0 km/h đến 50 km/h

Thực hiện quy trình thử sau:

a) Chất tải lên xe tới khối lượng thử (xem 3.3).

b) Dừng xe trên đường thử ở vị trí khởi động.

c) Tăng tốc cho xe bằng cách nhấn hoàn toàn bàn đạp tăng tốc và sử dụng khớp ly hợp và tay gạt sang số, nếu được lắp.

d) Ghi lại thời gian trôi qua từ khi nhấn bàn đạp tăng tốc tới khi đạt được vận tốc (50 ± 1) km/h.

e) Thực hiện ngay thử nghiệm tương tự theo chiều ngược lại.

Thời gian tăng tốc từ 0 km/h đến 50 km/h, tính bằng giây (s) là giá trị trung bình cộng của hai khoảng thời gian đo được.

9.6. Khả năng tăng tốc từ 50 km/h đến 80 km/h

Thực hiện quy trình thử sau:

a) Chất tải lên xe tới khối lượng thử.

b) Dừng xe trên đường thử ở vị trí khởi động.

c) Tăng tốc cho xe tới vận tốc (50 ±1) km/h và duy trì vận tốc này trên quãng đường 0,5 km.

d) Tăng tốc cho xe bằng cách nhấn hoàn toàn bàn đạp tăng tốc và sử dụng khớp ly hợp và tay gạt sang số, nếu được lắp.

e) Ghi lại thời gian trôi qua từ khi ấn hoàn toàn bàn đạp tăng tốc tới khi đạt được vận tốc (80 ± 1) km/h hoặc 90 % vận tốc lớn nhất, nếu vận tốc này thấp hơn 89 km/h. Trong trường hợp này phải ghi lại vận tốc cuối cùng trong báo cáo.

f) Thực hiện ngay thử nghiệm tương tự theo chiều ngược lại.

Thời gian tăng tốc từ 50 km/h đến 80 km/h, tính bằng giây (s) là giá trị trung bình cộng của hai khoảng thời gian đo được.

9.7. Vận tốc lên dốc

Thực hiện quy trình thử sau:

a) Chất tải lên xe tới tổng khối lượng thiết kế lớn nhất của xe.

b) Đặt xe trên băng thử động lực học và thực hiện mọi sự điều chỉnh cần thiết để thích hợp với giá trị khối lượng ISO-M07.

CHÚ THÍCH: Cũng có thể thực hiện thử nghiệm này trên băng thử động lực học kiểu moóc.

c) Điều chỉnh băng thử với tải trọng bổ sung tương đương với độ nghiêng dốc 4 %.

d) Tăng tốc bằng cách nhấn hoàn toàn bàn đạp tăng tốc.

e) Xác định giá trị vận tốc ổn định lớn nhất mà xe có thể đạt được và chạy trên quãng đường 1 km.

f) Lặp lại thử nghiệm từ đầu với băng thử được chỉnh đặt có tải trọng bổ sung tương đương với độ dốc 12 %.

9.8. Khả năng khởi động trên đường dốc

9.8.1. Nguyên tắc

Phải thực hiện phép đo khả năng khởi động trên đường dốc bằng cách khởi động trên dốc có góc, α₁, gần nhất tới mức có thể với khả năng khởi động trên đường dốc theo yêu cầu của nhà sản xuất xe, α₀.

Độ chênh lệch giữa góc thực α₁ và góc yêu cầu α₀ phải được bù bằng một khối lượng bổ sung hoặc khối lượng được giảm đi ∆m.

Trong trường hợp khi không biết α₀ thì góc này có thể được ước lượng bằng công thức 9.8.3

9.8.2. Quy trình

Thực hiện quy trình thử sau:

a) Chất tải lên xe tới tổng khối lượng thiết kế lớn nhất của xe.

b) Bố trí xe trên đường dốc có độ dốc α₁ được lựa chọn gần nhất với α₀, đối diện với đường dốc.

c) Cộng thêm khối lượng ∆m hoặc giảm khối lượng chất tải đi ∆m, được tính toán theo công thức sau:

                                                          (3)

Trong đó:

m là khối lượng ISO - M07 của xe được thử, tính bằng kilôgam (kg);

R là hệ số cản lăn, được quy ước bằng 0,01;

Khối lượng ∆m phải được phân bố đều trong khoang hành khách và khoang chứa tải;

d) Cho xe chạy trên quãng đường ít nhất là 10 m.

9.8.3. Ước lượng α₀

Với mômen xoắn lớn nhất trên trục của động cơ đã biết, tính toán mômen xoắn trên bánh xe:

C_r = C_a x T x h_t                                                                           (4)

Và với bán kính lăn của lốp xe đã biết, sự cân bằng của các lực:

F_t = C_r/r = m x g x (sin α₀ + R)                                                     (5)

Trong đó:

C_r là mômen xoắn của bánh xe;

C_a là mômen xoắn lớn nhất trên trục của động cơ;

T là tỷ số truyền tổng;

h_t là hiệu suất của hệ truyền động;

F_t là lực kéo tổng cần thiết để cân bằng tải trọng, tính bằng Newton mét (N.m);

r là bán kính chịu tải động lực học của lốp xe, tính bằng mét (m);

g là gia tốc trọng trường, tính bằng mét trên giây bình phương (m/s²);

Từ các công thức (4) và (5), α₀ và khả năng khởi động trên đường dốc có thể được tính toán bằng:

tg α₀ x 100

 

Phụ lục A

(Tham khảo)

Xác định tổng công suất chất tải trên đường của xe và hiệu chuẩn băng thử động lực học

A1. Giới thiệu

Mục đích của phụ lục này là xác định phương pháp đo tổng công suất chất tải trên đường của một xe với độ chính xác thống kê ± 2 % ở vận tốc không đổi và tái tạo ra công suất chất tải trên đường đo được này trên băng thử động lực học có độ chính xác ± 5 %.

CHÚ THÍCH: Phụ lục này bắt nguồn từ quy trình dùng để đo tiêu thụ năng lượng và tầm hoạt động của các xe điện theo dự thảo của UN/ECE Trans/WP29/484.

A.2. Đặc tính của đường thử

Đường thử phải bằng phẳng, thẳng và không có các vật cản hoặc cản trở của gió có ảnh hưởng xấu đến khả năng thay đổi của phép đo tải trọng trên đường.

Độ nghiêng dọc của đường thử không được vượt quá ± 2 %. Độ nghiêng này được định nghĩa là tỷ số giữa hiệu số các độ cao của hai đầu mút đường thử và toàn bộ chiều dài đường thử. Ngoài ra, độ nghiêng cục bộ giữa hai điểm bất kỳ cách nhau 3 m không được sai lệch lớn hơn ± 0,5 % so với độ nghiêng dọc này.

Độ võng lớn nhất của mặt cắt ngang đường thử phải là 1,5 %.

A.3. Điều kiện khí quyển

A.3.1. Gió

Phải thực hiện thử nghiệm ở các tốc độ gió trung bình nhỏ hơn 3 m/s với các tốc độ đỉnh nhỏ hơn 5 m/s. Ngoài ra, thành phần véctơ của tốc độ gió ngang qua đường thử phải nhỏ hơn 2 m/s. Tốc độ gió phải được đo ở độ cao cách mặt đường 0,7 m

A.3.2. Độ ẩm

Đường thử phải khô.

A.3.3. Điều kiện chuẩn

Các điều kiện chuẩn là:

- áp suất không khí	H0 = 100 kPa
- nhiệt độ môi trường	T0 = 293 k (20 oC) và
- mật độ không khí	ρ0 = 1,189 kg/m3

A.3.3.1. Mật độ không khí

A.3.3.1.1. Mật độ không khí, khi xe được thử, được tính toán như trong 3.3.1.2 không được sai khác lớn hơn 7.5 % so với mật độ không khí trong điều kiện chuẩn

A.3.3.1.2. Mật độ không khí phải được tính toán theo công thức:

                                                                    (A.1)

Trong đó:

ρ_T là mật độ không khí ở điều kiện thử, tính bằng kilôgam trên mét khối (kg/m³);

ρ₀ là mật độ không khí ở điều kiện chuẩn, tính bằng kilôgam trên mét khối (kg/m³);

H_T là áp suất không khí ở điều kiện thử, tính bằng kilopascal (kPa);

H₀ là áp suất không khí ở điều kiện chuẩn, tính bằng kilopascal (kPa);

T_T là nhiệt độ tuyệt đối trong quá trình thử, tính bằng kelvins (K);

T₀ là nhiệt độ ở điều kiện chuẩn, tính bằng kelvins (K).

A.3.3.2. Điều kiện môi trường xung quanh

A.3.3.2.1. Nhiệt độ môi trường xung quanh phải ở trong khoảng từ 5 ^oC (278 K) đến 35 ^oC (308 K) và áp suất khí quyển từ 91 kPa đến 104 kPa. Độ ẩm tương đối phải nhỏ hơn 95 %.

A.3.3.2. Tuy nhiên, với sự thỏa thuận của nhà sản xuất, các thử nghiệm có thể được thực hiện ở nhiệt độ môi trường thấp hơn xuống đến 1 ^oC. Trong trường hợp này nên sử dụng hệ số hiệu chỉnh tính toán cho 5 ^oC.

A.4. Chuẩn bị xe thử

A.4.1. Chạy rà

Xe phải ở chế độ vận hành bình thường và điều chỉnh sau khi đã chạy rà ít nhất là 300 km. Các lốp xe phải được chạy rà cùng một lúc với xe hoặc phải có chiều cao hoa lốp trong khoảng từ 90 % đến 50 % chiều cao hoa lốp ban đầu.

A.4.2. Kiểm tra

Phải thực hiện các kiểm tra sau phù hợp với quy định của nhà sản xuất cho việc sử dụng dự định: các bánh xe, vành bánh xe, các lốp (nhãn hiệu, kiểu, áp suất), kiểu dáng hình học của trục trước, điều chỉnh phanh (loại bỏ lực cản có hại), bôi trơn các trục trước và sau, điều chỉnh hệ treo và tư thế của xe v.v... Kiểm tra để bảo đảm rằng trong quá trình quay tự do không có sự hãm bằng điện

A.4.3. Chuẩn bị cho thử nghiệm

A.4.3.1. Xe phải được chất tải tới khối lượng thử của xe bao gồm cả người lái và thiết bị đo, phân bố đồng đều trong các vùng chất tải.

A.4.3.2. Trong trường hợp thử trên đường, các cửa sổ của xe phải được đóng kín. Bất cứ các nắp che nào cho hệ thống điều hòa không khí, đèn chiếu sáng v.v... phải được đóng kín.

A.4.3.3. Xe phải được rửa sạch

A.4.3.4. Ngay trước khi thử, xe phải được đưa về nhiệt độ vận hành bình thường bằng cách thích hợp.

A.5. Vận tốc quy định, v

Cần có vận tốc quy định để thu được lực cản chạy (vận hành) ở vận tốc chuẩn từ đường cong lực cản chạy xe. Để xác định lực cản chạy xe như một hàm số của vận tốc xe trong vùng lân cận của vận tốc chuẩn v₀, phải đo các lực cản chạy xe ở vận tốc quy định v. Cần phải đo ở ít nhất là bốn tới năm điểm chỉ thị các vận tốc quy định cùng với các vận tốc chuẩn.

Bảng A.1 giới thiệu các vận tốc quy định theo loại xe

Bảng 1 - Các vận tốc quy định

Loại xe vmax	Vận tốc quy định v km/h
vmax > 130	120a	100	80b	60	40	20
130 ≥ vmax > 100	90	80b	60	40	20	-
100 ≥ vmax > 70	60	50b	40	30	20	-
vmax ≤ 70	50a	40b	30	20	-	-
a Nếu có thể với xe. b Vận tốc chuẩn.

A.6. Biến đổi năng lượng trong quá trình chạy theo đà

A.6.1. Xác định tổng công suất

A.6.1.1. Thiết bị đo và độ chính xác

Giới hạn của sai số đo nhỏ hơn 0,1 s đối với thời gian, và nhỏ hơn ± 0,5 km/h đối với vận tốc

A.6.1.2 Quy trình thử

A.6.1.2.1. Tăng tốc cho xe tới vận tốc lớn hơn vận tốc tại đó bắt đầu phép đo thử nghiệm 5 km/h

A.6.1.2.2. Đặt hộp số ở vị trí trung gian hoặc ngắt nguồn cung cấp điện

A.6.1.2.3. Đo thời gian t₁, để cho xe giảm tốc từ v₂ = v + ∆v tới v₁ = v - ∆v, tính bằng kilômét trên giờ, trong đó:

∆v ≤ 5 km/h đối với vận tốc danh nghĩa ≤ 50 km/h;

∆v < 10="" km/h="" đối="" với="" vận="" tốc="" danh="" nghĩa=""> 50 km/h.

A.6.1.2.4. Thực hiện thử nghiệm tương tự theo chiều ngược lại và đo thời gian t₂.

A.6.1.2.5. Lấy giá trị trung bình T₁ của hai thời gian t₁ và t₂.

A.6.1.2.6. Lặp lại các thử nghiệm này tới khi độ chính xác thống kê (p) của giá trị trung bình của thời gian

                                                                              (A.2)

bằng hoặc nhỏ hơn 2 % (p ≤ 2 %).

Độ chính xác thống kê (p) được xác định bởi:

                                                                        (A.3)

Trong đó:

t là hệ số được cho trong Bảng A.2

s là sai lệch chuẩn:

n là số thử nghiệm.

Bảng A.2 - Hệ số t

n	4	5	6	7	8	9	10
t	3,2	2,8	2,6	2,5	2,4	2,3	2,3
	1,6	1,25	1,06	0,94	0,85	0,77	0,73

A.6.1.2.7. Sức cản chạy xe F, tính bằng Newton (N) ở vận tốc quy định v được tính toán như sau:

                                                         (A.5)

Trong đó:

m là khối lượng thử;

m_t là khối lượng quán tính tương đương của tất cả các bánh xe và các bộ phận của xe quay cùng với các bánh xe trong quá trình chạy theo đà trên đường, tính bằng kilogam; m_t phải được đo hoặc tính toán bằng phương pháp thích hợp.

A.6.1.2.8. Sức cản chạy xe xác định trên đường thử phải được hiệu chỉnh tới các điều kiện chuẩn trong điều A.3 như sau:

F_corrected = k x F_measured

                                        (A.6)

Trong đó

R_R là hệ số cản lăn ở vận tốc quy định v;

R_AERO là sức cản động lực học ở vận tốc v;

R_T là tổng tải trọng trên đường = R_R + R_AERO;

K_R là hệ số hiệu chỉnh nhiệt độ của hệ số cản lăn, được lấy bằng 3,6 x 10^-3/t (^oC);

t là nhiệt độ môi trường thử trên đường, tính bằng ^oC;

t₀ là nhiệt độ chuẩn (20 ^oC);

ρ_t là mật độ không khí ở điều kiện thử;

ρ₀ là mật độ không khí ở điều kiện chuẩn (20 ^oC, 100 kPa);

F_corrected là F_{hiệu chỉnh};

F_measured là F_{đo được}.

Tỷ số R_R/R_T và R_AERO/R_T phải do nhà sản xuất xe quy định trên cơ sở các dữ liệu thường có trong công ty. Nếu không có các giá trị này thì phải theo thỏa thuận giữa nhà sản xuất và cơ sở dịch vụ kỹ thuật có liên quan, có thể sử dụng các số liệu cho tỷ số cản lăn/sức cản tổng được cho trong công thức sau:

                                                                        (A.7)

Trong đó:

m là khối lượng thử, tính bằng kilôgam;

a và b là các hệ số, giá trị của chúng được cho theo mỗi vận tốc trong Bảng A.3.

Bảng A.3 - Các hệ số a và b

v km/h	a	b
20	7,24 x 10-5	0,82
30	1,25 x 10-4	0,67
40	1,59 x 10-4	0,54
50	1,86 x 10-4	0,42
90	1,71 x 10-4	0,21
120	1,57 x 10-4	0,14

A.6.2. Chỉnh đặt băng thử động lực học

CHÚ THÍCH: Mục đích của quy trình này là mô phỏng tổng công suất của tải trọng trên đường ở vận tốc đã cho trên băng thử động lực học.

A.6.2.1. Thiết bị đo và độ chính xác

Thiết bị đo phải tương tự như thiết bị đo được sử dụng trên đường thử.

A.6.2.2. Quy trình thử

A.6.2.2.1. Lắp đặt xe trên băng thử động lực học.

A.6.2.2.2. Điều chỉnh áp suất của lốp (nguội) của các bánh xe dẫn động theo yêu cầu của băng thử động lực học.

A.6.2.2.3. Điều chỉnh khối lượng quán tính tương đương của băng thử động lực học theo Bảng A.4.

A.6.2.2.4. Đưa xe và băng thử động lực học tới nhiệt độ vận hành ổn định để tái tạo ra các điều kiện thử.

A.6.2.2.5. Thực hiện các quá trình quy định trong A.6.1.2, ngoại trừ A.6.1.2.4 và A.6.1.2.5, thay thế m bằng I và m_r bằng m_rm trong công thức A.5.

A.6.2.2.6. Điều chỉnh phanh để tái tạo ra một nửa trọng tải của sức cản chạy xe hiệu chỉnh (xem A.6.1.2.8) và tính đến độ chênh lệch giữa khối lượng của xe trên đường thử và khối lượng quán tính thử tương đương (I) được sử dụng. Yêu cầu này có thể thực hiện được bằng tính toán thời gian trung bình chạy theo đà được hiệu chỉnh trên đường từ v₂ đến v₁ và tái tạo ra cùng một thời gian trên băng thử động lực học với quan hệ sau:

T_corrected =                                              (A.8)

Trong đó:

I là khối lượng quán tính tương đương của bánh đà trên băng thử động lực học, tính bằng kilôgam (kg);

m_rm là khối lượng quán tính tương đương của các bánh xe được dẫn động và các bộ phận của xe quay cùng với các bánh xe trong quá trình chạy theo đà, tính bằng kilôgam (kg);

I và m_rm phải được đo hoặc tính toán bằng phương pháp thích hợp;

T_corrected là T_{hiệu chỉnh};

F_corrected là F_{hiệu chỉnh}.

A.6.2.2.7. Phải xác định công suất, P_a, do băng thử động lực học hấp thu để có thể tạo ra cùng một tổng công suất của tải trọng trên đường cho cùng một xe trong các ngày khác nhau hoặc trên các băng thử khác nhau thuộc cùng một kiểu.

Bảng A.4 - Khối lượng quán tính tương đương của băng thử động lực học

Khối lượng thử	Quán tính tương đương
m	I
kg	kg
m ≤ 480	455
480 < m="" ≤="">	510
540 < m="" ≤="">	570
595 < m="" ≤="">	625
650 < m="" ≤="">	680
710 < m="" ≤="">	740
765 < m="" ≤="">	800
850 < m="" ≤="">	910
965 < m="" ≤="" 1="">	1 020
1 080 < m="" ≤="" 1="">	1 130
1 190 < m="" ≤="" 1="">	1 250
1 305 < m="" ≤="" 1="">	1 360
1 420 < m="" ≤="" 1="">	1 470
1 530 < m="" ≤="" 1="">	1 590
1 640 < m="" ≤="" 1="">	1 700
1 760 < m="" ≤="" 1="">	1 810
1 870 < m="" ≤="" 1="">	1 930
1 980 < m="" ≤="" 2="">	2 040
2 100 < m="" ≤="" 2="">	2 150
2 210 < m="" ≤="" 2="">	2 270
2 380 < m="" ≤="" 2="">	2 270
2 6710 <>	2 270