日本JC08燃油模式解读 更接地气的变革

2014-02-08 16:09:30来源: pcauto

1 日本10/15模式

    2005年10月,日本首次引入实施新的机动车燃油排放标准——JC08模式,并在往后的几年时间内迅速取代了之前一直沿用冷启动下的11模式,以及热启动下的10/15模式,随着汽车技术的更新换代,旧的这两个模式已经逐渐和汽车真实的燃油以及排放情况脱轨,这两种模式也分别于2008年10月以及2011年4月正式退出日本法规案。取而代之的正是这个号称是世界上最严格的JC08模式。究竟什么是JC08模式?为什么说它能够模拟出车辆真实的行车油耗情况?目前世界各国又是用哪些标准来评定车辆的燃油与排放的?本篇将给大家探秘。

体验读图模式

● 什么是10/15模式?

  日本10/15模式是在车辆热启动时候进行测试的,其中“10”表示模拟市区路况进行10项测试,“15”则表示模拟郊区路况进行15项测试。测试过程如下表格所示:

10/15模式:模拟市区路况进行10项测试
步骤 测试项目 测试用时
1 怠速状态 20s
2 怠速加速至 20 km/h 7s
3 20 km/h 匀速行驶 15s
4 20 km/h 减速到停车 7s
5 怠速状态 16s
6 怠速加速至 40 km/h 14s
7 40 km/h 匀速行驶 15s
8 40 km/h 减速到 20 km/h 10s
9 20 km/h 加速到 40 km/h 12s
10 40 km/h 减速到停车 17

 

10/15模式:模拟郊区路况进行15项测试
步骤 测试项目 测试用时
1 怠速状态 65s
2 怠速加速至 50 km/h 18s
3 50 km/h 匀速行驶 12s
4 50 km/h 减速到 40 km/h 4s
5 放开油门踏板 4s
6 40 km/h 加速到 60 km/h 16s
7 60 km/h 匀速行驶 10s
8 60 km/h 加速到 70 km/h 11s
9 70 km/h 匀速行驶 10s
10 70 km/h 减速到 50 km/h 10s
11 50 km/h 匀速行驶 4s
12 50 km/h 加速到 70 km/h 22s
13 70 km/h 匀速行驶 5s
14 70 km/h 减速到停车 30s
15 怠速状态 10s


  从以上测试过程大致可以看到,无论是模拟车辆在市区还是郊区行驶,都已覆盖了怠速、加速、匀速以及减速等工况。鉴于市区行车这种情况要更常见,故最终会对“10”测试三遍,对“15”测试一遍,所得油耗最终求平均值即可得到10/15模式下车辆油耗。

  由图片可知,测试总共耗时约660s,测试一圈下来相当于车辆跑了4.16公里,平均车速22.7公里/小时。这个速度远远不能够反应真实行车情况,更不用说仅用4.16公里的距离就可以评定一辆车的性能了。显然,10/15模式测试方法不能够精准地反应车辆实际行车时候的油耗以及排放情况:

  第一,测试车速(市区最高车速仅40公里/小时,而郊区最高车速则为70公里/小时)远低于车辆实际行车时候的车速(实际市区平均车速60公里/小时,郊区平均车速80公里/小时)。这就是为什么大多数人不相信工信部油耗数据的根本原因所在——由于测试最高车速总比实际最高车速少上那30%左右,故得出来的油耗数据自然比车主实际跑一圈下来的要好看不少。

  第二,测试步骤有几项是不合理的。像表格中标红的“10”项测试第三步以及“15”项测试第十二步。通常车辆在市区以20km/h 车速行驶的时间不会持续15s,而车辆从50 km/h 加速到 70 km/h就更加不需要用22s了。

  第三,10/15模式测试环境比真实行车环境要好,比如在市区开车要兼顾到行人以及各种突发状况使得车辆频繁加减速等情况。在郊区车子经常在坑洼路段行驶所造成的功率损失等情况,该模式都没有考虑进去。

  由于该模式是在热启动状态下完成所有测试项目的,故在正式进入“3+1”(3个“10”+1个“15”)测试之前车辆会以60公里/小时速度热身15分钟,怠速,再以60公里/小时速度热身5分钟,最后根据“15”模式下的步骤循环一遍才正式进入测试。从结果也可以看到,只要对测试某些步骤做适当修改,得出的数据将会更加精准、更接地气,于是就有了JC08模式。

2 日本JC08模式

● 什么是JC08模式?

  日本于2005年10月正式提出JC08新规,并从2007年10月份开始,分阶段对日本生产的汽车实施该项规定。自新规提出以来,基本上可以分为三个节点:

日本油耗/排放测试历史标准
时间节点 冷启动 热启动
占成绩百分比 运用模式 占成绩百分比 运用模式
2005.10 12% 11模式 88% 10/15模式
2008.10 25% JC08模式 75% 10/15模式
2011.10 25% JC08模式 75% JC08模式


  日本的油耗测试成绩单位是km/L,意思就是每升油能够跑多少公里,数值越大,表示燃油效率越高,车辆油耗更经济,这个和国内的L/100 km百公里油耗单位正好相反,国内数值越小,表示燃油效率越高。

  10/15模式下整个测试耗时660s,而JC08模式耗时为前者一倍,达1200s。并且最高车速也提升至82公里/小时,这个速度得出来的油耗成绩显然不比10/15模式出来的成绩好,不过也更接近实际的用车习惯。JC08模式折算下来总的测试路程为8.171公里,测试平均速度24.4公里/小时(包括怠速时间)。和10/15模式的车速—时间关系图相比较,可以看到JC08的测试曲线有以下特点:

  第一,曲线上升沿和下降沿出现频率要比10/15模式更高,这说明JC08测试模拟加减速工况要更加频繁。而这正是正常行车的客观条件。

  第二,无论市区还是郊区行车,其最高速度都要比10/15模式最高速度更高,并且匀速行驶的时间更短,取而代之的是频繁松踩油门动作,这也更加符合车主的用车习惯,毕竟人不是机器,不可能让油门踏板一直保持在一定高度不偏不倚几十秒时间。

  第三,车辆在完全制动之前的平均车速保持在50公里/小时,这也能够很好地模拟市区行车等红绿灯的情况。

  第四,从700s到1000s之间出现有三处小幅度震荡,这是模拟市区行车遇紧急情况车辆紧急制动的工况。另外,车辆在到达最高车速82公里/小时过后也经历了一小段震荡期,这里模拟的是车辆在郊区过碎石路段的情形。

  通过一个实际例子看看JC08模式和10/15模式之间的差异——本田混合动力汽车Insight在10/15模式下测得的成绩为30 km/L(相当于3.3 L/100 km),JC08模式下的成绩为26 km/L(相当于3.8 L/100 km),也就是说,同一台车,10/15模式测出来比JC08每升可以多跑4公里。可以想象,厂家们对待前者的态度要更加喜闻乐见。不过即便是采用了JC08这个更加严厉的模式也会有强者和弱者之分,像丰田普锐斯在09年在欣然接受JC08考验之后就力压群芳,以29.6 km/L的成绩问鼎日本年度最经济车型称号。

  可见,JC08模式下的测试过程的确要比10/15模式更接近于正常的行车环境,尽管模拟曲线看上去无规律可循,让人摸不着头脑为什么日本要这么干。细想,这不正是应了我们开车的实际情况么——无规律可循。对此,我们似乎可以定性地找到这样一个样式——哪个国家循环测试的车速—时间曲线越是工整,越是有规律可循,可以断定这个国家的油耗测试越是“闹着玩儿的”。至于咱们国家和其他几个美帝主义国家的表现又是如何?下面请看!

3 美国CAFE模式

● 其他国家采用的评定标准

  美国油耗及排放评定标准CAFE

  先给大家说说美国的油耗及排放评定标准——CAFE,这个标准被业内奉为准绳,其科学性以及可信度都是业内最负盛名的。CAFE包括城市行驶循环(FTP)以及公路行驶循环(SFTP)两部分,其中FTP所占比例分子为0.55,而SFTP则是0.45,经过运算能够得到综合燃油经济性。城市行驶循环以及公路行驶循环路径如下图所示:

  FTP城市行驶循环总测试时间为1877s,包括505s冷启动(发动机周围平均温度20-30℃)、867s稳定状态以及505s热启动三个阶段。通过测算每个阶段的碳排放量从而得到城市行驶燃油经济性,其中冷启动占有0.43比重因子,稳定状态占1个比重因子,而热启动则占0.57比重因子。FTP测试总行程17.77公里,平均车速34.12公里/小时,最高91.25公里/小时。

  相对FTP,SFTP的曲线轮廓也更加地平缓,震荡幅度与频次都明显小过FTP,这也容易理解,毕竟公路上行车要流畅得多。SFTP总测试时间为1545s,包括765s正式测试时间、15s怠速时间以及765s取样时间,测试总行程33公里,平均车速77.4 公里/小时,最高车速96.4公里/小时。

  按照我们上面提到的不成文理论,可见美国CAFE测试还真不是盖的,无论从测试行程、最高车速以及震荡频率几个方面考察,都可谓是能人所不能,一般的政府部门为了让企业的车子能够卖得出去可不敢这么干。此外,美国CAFE测试并非测完一辆车就完事儿了,而是测三四辆车的数据后取平均值,这就避免了某些厂家为了得到好成绩孤注一掷的做法。

4 欧洲NEDC以及中国模式

  欧洲油耗及排放评定标准NEDC

  欧洲的燃油和排放测试标准按时间为节点大致上可以划分为三个阶段:1992年前,1992年至2000年前(此间正值欧盟实施欧I和欧II排放法规)以及2000年后(此间正值欧盟实施欧III和欧IV排放法规)。具体三个阶段的车速—时间曲线图如下所示:

  1992年前欧洲燃油耗测试分为模拟市区工况测试以及90km/h和120km/h等速行驶测试。90km/h和120km/h等速行驶测试可以在道路上或者底盘测功机上进行,每个速度分别进行5min测试。可见,欧洲第一阶段的测试循环曲线表现十分工整,且有规律可循。1992年欧盟正式实施欧I和欧II排放法规,为了适应相关法规,欧洲燃油和排放标准经过改进进入第二阶段。测试循环曲线如下图所示:

  第二阶段的测试由市区运转循环和市郊运转循环两部分组成,其中市区运转循环又是由四个小的市区运转循环单元组成,每个循环单元测试时间为195s,包括怠速,启动,加速以及减速停车等几个阶段,最高车速50 km/h,平均车速18.35 km/h,最大加速度1.042 m/s²,平均加速度0.599 m/s²。市郊运转循环时间为400s,最高车速120 km/h,平均车速62 km/h,最大加速度0.833 m/s²,平均加速度0.354 m/s²。

  欧洲第三阶段测试和第二阶段相比差异不大,只是取消了第二阶段开始前的40s怠速,从排放效果来看,车辆按照第三阶段测试出来的结果明显比第二阶段好,这样也应付了欧盟从2000年开始实施的欧III和欧IV排放法规。

  所以欧洲的油耗排放测试并不受业界人士所待见——欧洲的测试(NEDC)已经沦为为汽车厂商服务的工具,其公正性与客观性都是有待考究的。另外,厂家完全可以根据测试的过程有针对性地对车辆加装一些有利于提高自家车辆整车经济性以及优化排放性的装置,这就是为什么欧洲生产厂家热衷于涡轮增压器、EGR废气再循环等高大上装置的原因。

  中国油耗及排放评定标准

  再来看看我国燃油排放法规情况——基本上是沿用了1992年始欧洲的那套测试。如图所示为我国车辆燃油循环测试的车速—时间曲线,和欧洲第三阶段的测试雷同(真的不是直接copy的结果)。

美国CAFE/欧洲NEDC/日本JC08油耗测试 相关数据对比
 

测试时间
(单位 s)

平均车速
(单位 km/h)
最高车速
(单位 km/h)
最大加速度
(单位 kmh/s)
美国SFTP(郊区) 766 77.4 96.4 5.3
美国FTP(市区) 1375 31.7 91.3 5.3
NEDC (欧洲) 1181 33.6 74.6 3.9
JC08 1204 24.5 50.7 6.1
制表:www.PCauto.com.cn


  总结:通过对比以上几个国家的油耗测试,基本上我们判断一个测试是否贴合实际,可以从测试持续时间、最高车速以及匀速行驶占比三个方面去讨论。持续时间越长、最高车速越大,并且匀速行驶占比越小,可初步判定这项测试的效果会更符合实际情况,更具有借鉴意义。如果说日本10/15模式同样也是借鉴欧洲那边停滞不前的评判标准的话,那么JC08模式自然就是日本主动发扬精益求精精神,自我觉醒学习美国标准后的产物。至少在精神这一层面上,咱们国家还是有可鉴之处的。

关键字:日本  燃油  模式  解读

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/qcdz/2014/0208/article_8606.html
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