《压缩天然气汽车燃料消耗量试验方法》编制说明

《 压 缩 天 然 气 汽 车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 》 国 家 标 准 ( 征 求 意 见 稿 )
编 制 说 明
一 、 任 务 来 源
根 据 国 标 委 综 合 [2009]93 号 文 < 关 于 下 达 2009 年 第 二 批 国 家 标 准 制 修 订 计 划 的 通 知 > 中
( 序 号 56) 计 划 编 号 2009-1185-T-339 起 草 本 标 准 。 标 准 的 制 订 工 作 由 中 国 汽 车 技 术 研 究
中 心 承 担 。
二 、 制 定 本 标 准 的 目 的 和 意 义
随 着 我 国 经 济 的 迅 速 发 展 , 我 国 汽 车 保 有 量 和 产 销 量 不 断 增 加 。2008 年 我 国 民 用 汽 车
保 有 量 已 突 破 5000 万 辆 ,2009 年 我 国 汽 车 产 销 量 均 突 破 1000 万 辆 。 我 国 汽 车 节 能 已 成 为
广 泛 关 注 的 热 点 之 一 。 节 约 石 油 资 源 、 寻 求 替 代 能 源 、 提 高 能 源 效 率 已 经 成 为 可 持 续 发 展 所
必 须 解 决 的 重 要 问 题 。 为 推 动 我 国 汽 车 节 能 工 作 , 我 国 已 制 定 并 实 施 了 《 乘 用 车 燃 料 消 耗 量
限 值 》(GB19578-2004)、《 轻 型 商 用 车 辆 燃 料 消 耗 量 限 值 》(GB20997-2007) 和 《 轻 型 汽
车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 》(19233-2008) 等 轻 型 汽 车 油 耗 系 列 标 准 ; 我 国 中 重 型 汽 车 的 燃 料
消 耗 量 限 值 和 试 验 方 法 也 正 在 制 定 之 中 。
以 压 缩 天 然 气 为 燃 料 的 发 动 机 已 在 我 国 乘 用 车 、 城 市 公 交 车 和 轻 重 型 载 货 车 上 得 到 广
泛 应 用 。 但 我 国 仍 未 制 定 汽 车 天 然 气 燃 料 消 耗 量 测 量 方 法 国 家 标 准 。 因 此 , 制 订 《 压 缩 天 然
气 汽 车 燃 气 消 耗 量 试 验 方 法 》 国 家 标 准 , 规 范 压 缩 天 然 气 汽 车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 , 对 汽 车
产 品 燃 料 经 济 性 的 进 行 合 理 评 价 、 对 降 低 我 国 汽 车 燃 料 消 耗 和 节 约 能 源 都 具 有 重 要 意 义 。
三 、 标 准 制 定 的 简 要 过 程
2009 年 国 标 委 下 达 标 准 制 定 任 务 后 , 成 立 了 “ 压 缩 天 然 气 汽 车 燃 气 消 耗 量 试 验 方 法 ”
标 准 制 定 工 作 组 。 标 准 制 定 小 组 由 中 国 汽 车 技 术 研 究 中 心 、 东 风 朝 柴 股 份 有 限 公 司 、 玉 柴 集
团 和 上 海 联 合 电 子 等 单 位 专 家 组 成 , 具 体 负 责 标 准 制 订 工 作 。 标 准 制 定 小 组 成 立 后 , 开 展 了
前 期 调 研 工 作 。 收 集 整 理 了 世 界 主 要 国 家 和 地 区 的 汽 车 燃 料 消 耗 量 标 准 法 规 、 我 国 汽 车 燃 料
消 耗 量 试 验 标 准 。 随 后 , 在 分 析 和 研 究 国 内 外 汽 车 燃 油 消 耗 量 标 准 法 规 基 础 上 , 编 写 了 《 压
缩 天 然 气 汽 车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 》 国 家 标 准 草 案 。
2010 年 3 月 29 日 , 在 天 津 召 开 了 “ 压 缩 天 然 气 汽 车 燃 气 消 耗 量 试 验 方 法 标 准 研 究 工 作
组 ” 第 一 次 工 作 会 议 。 与 会 代 表 讨 论 研 究 了 《 压 缩 天 然 气 汽 车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 》 草 案 ,
提 出 了 修 改 意 见 ; 并 针 对 标 准 草 案 中 提 出 的 天 然 气 燃 料 试 验 方 法 , 制 定 了 相 应 的 试 验 验 证 方
案 ; 对 后 续 的 试 验 工 作 进 行 了 安 排 。
验 证 试 验 在 中 国 汽 车 技 术 研 究 中 心 轻 型 汽 车 排 放 试 验 室 进 行 。 试 验 工 作 包 括 燃 料 消 耗 量
碳 平 衡 法 和 质 量 流 量 计 实 测 法 。
验 证 试 验 后 , 在 对 试 验 结 果 的 进 行 分 析 的 基 础 上 , 标 准 制 定 小 组 对 标 准 文 本 进 行 了 进 一
步 修 改 , 形 成 了 《 压 缩 天 然 气 汽 车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 》 征 求 意 见 稿 。
四 、 国 内 外 情 况 简 介
1、 国 外 简 况 :
(1) 欧 洲
欧 洲 1980 年 EEC 颁 布 了 关 于 燃 油 消 耗 量 的 指 令 80/1268/EEC;1989 年 、1993 年 和 1999
年 又 经 过 89/451/EEC、93/116/EC 和 1999/100/EC 等 指 令 修 订 。1990 年 ECE 颁 布 了 ECE-R84
油 耗 法 规 ,1991 年 修 订 。 此 后 , 为 使 油 耗 试 验 法 规 与 排 放 法 规 的 试 验 方 法 一 致 ,ECE 颁 布
了 ECE-R101 油 耗 法 规 ( 与 欧 Ⅰ 排 放 法 规 试 验 方 法 一 致 );1997 年 在 第 2 次 修 订 本 的 基 础 上
进 行 了 第 2 次 增 补 ( 与 欧 Ⅲ 排 放 法 规 相 一 致 )。

欧 洲 有 关 汽 车 燃 料 消 耗 的 主 要 法 规 包 括 :
• 80/1268/EEC 《 在 机 动 车 辆 燃 料 消 耗 方 面 协 调 统 一 各 成 员 国 法 律 的 理 事 会 指 令 》: 规 定
了 M1 类 汽 车 的 模 拟 域 市 工 况 循 环 、90 km/h 和 120km/h 等 速 工 况 燃 料 消 耗 量 试 验 。
• ECE R 84《 关 于 就 油 耗 测 量 方 面 批 准 装 有 内 燃 机 的 机 动 车 辆 的 统 一 规 定 》: 规 定 了 最
大 总 质 量 不 超 过 2000kg 的 M1 和 N1 类 汽 车 的 模 拟 域 市 工 况 循 环 、90 km/h 和 120km/h
等 速 工 况 燃 料 消 耗 量 试 验 。
• ECE R 101 《 关 于 就 CO 2 和 油 耗 的 测 量 方 面 批 准 仅 装 用 内 燃 机 的 乘 用 车 或 混 合 动 力 电 动
乘 用 车 , 和 就 电 消 耗 量 和 续 驶 里 程 的 测 量 方 面 批 准 仅 装 用 电 传 动 系 的 M 1 和 N 1 类 车 辆 的 统
一 规 定 关 于 就 CO 2 和 油 耗 的 测 量 方 面 批 准 装 用 内 燃 机 的 乘 用 车 和 就 电 消 耗 量 和 电 压 范 围
的 测 量 方 面 批 准 装 用 电 传 动 系 的 M1 和 N1 类 车 辆 的 统 一 规 定 》, 包 括 :M1 类 车 的 CO 2 和 燃
料 消 耗 量 测 量 ,M1 和 N1 类 纯 电 动 车 的 电 能 消 耗 量 测 量 ,M1 类 混 合 动 力 车 的 CO 2 和 燃 料
消 耗 量 、 电 能 消 耗 量 和 电 量 行 驶 距 离 的 测 量 。 燃 料 包 括 了 汽 油 、 柴 油 和 气 体 燃 料 (LPG 和
NG)。
• 1999/100/EC:《 为 适 应 技 术 进 步 对 机 动 车 二 氧 化 碳 排 放 和 油 耗 的 理 事 会 指 令
80/1268/EEC 进 行 修 改 ( 内 容 与 EEA 相 关 ) 》: 适 用 于 欧 III/IV。
(2) 美 国
美 国 是 最 早 提 出 汽 车 燃 料 消 耗 量 法 规 的 国 家 。1975 年 美 国 政 府 在 能 源 保 护 法 和 能 源 政 策
的 基 础 上 制 订 了 1978~1985 年 控 制 汽 车 燃 油 消 耗 量 的 法 规 。 美 国 油 耗 法 规 提 出 “ 公 司 平 均
燃 油 经 济 性 ”, 即 CAFÉ(Corporate Average Fuel Economy), 对 轿 车 和 轻 型 货 车 ( 不 超 过
8500 磅 , 约 3800kg) 燃 油 消 耗 量 进 行 控 制 。
美 国 联 邦 法 规 40CFR Part 600 《 汽 车 燃 料 经 济 性 》 规 定 了 包 括 汽 柴 油 、 气 体 燃 料 (LPG、
NG) 的 试 验 方 法 。 燃 油 经 济 性 的 测 定 是 结 合 排 放 测 试 进 行 的 , 即 采 用 城 市 行 驶 循 环
(CityDriving Cycle)(FTP-75) 和 公 路 行 驶 循 环 (Highway Driving Cycle), 分 别 测 定
每 种 车 型 的 排 气 排 放 物 HC、CO 和 CO2 等 的 排 放 量 , 采 用 碳 平 衡 法 , 计 算 得 到 该 车 型 以 英 里 /
加 仑 表 示 的 城 市 行 驶 燃 油 经 济 性 CFE 和 公 路 行 驶 燃 油 经 济 性 HFE。
(3) 日 本
日 本 在 汽 车 燃 料 经 济 性 法 规 中 规 定 了 控 制 汽 车 燃 料 经 济 性 限 值 及 试 验 方 法 。2005 年 前
汽 车 燃 料 消 耗 试 验 运 转 循 环 为 10 工 况 , 后 改 为 10-15 工 况 。
日 本 标 准 TS D0004:2005《 道 路 车 辆 - 天 然 气 汽 车 - 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 》, 规 定 了 天
然 气 汽 车 的 燃 料 消 耗 量 的 测 量 方 法 。
2、 国 内 简 况
1990 年 我 国 颁 布 了 GB/T12545-1990《 汽 车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 》。2000 年 我 国 参 照 ECE
R84(1990) 法 规 , 对 GB/T12545-1990 标 准 中 轿 车 部 分 内 容 进 行 了 修 订 ; 并 于 2001 年 发 布
了 新 的 GB/T 12545.1-2001《 乘 用 车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 》。 同 时 , 还 修 订 了 GB/T 12545-1990
标 准 中 客 车 和 载 货 汽 车 部 分 , 颁 布 了 GB/T 12545.2-2001《 商 用 车 辆 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 》。
该 标 准 规 定 了 商 用 车 等 速 油 耗 试 验 、 四 工 况 循 环 ( 城 市 客 车 和 双 层 客 车 , 包 括 城 市 铰 接 式 客
车 ) 和 六 工 况 循 环 ( 城 市 客 车 及 双 层 客 车 除 外 的 车 辆 )。
2003 年 , 我 国 参 考 欧 洲 ECE1997 年 1 月 1 日 生 效 的 ECE R101《 就 二 氧 化 碳 排 放 量 和 燃 料 消
耗 量 对 装 内 燃 机 轿 车 认 证 的 统 一 规 定 》 法 规 , 制 定 了 GB19233-2003《 轻 型 汽 车 燃 料 消 耗 量 试
验 方 法 》。 该 标 准 规 定 了 M1 类 、N1 类 和 最 大 设 计 总 质 量 不 超 过 3.5t 的 M2 类 车 辆 的 燃 料 消 耗
量 试 验 方 法 。 试 验 循 环 与 欧 洲 排 放 法 规 欧 Ⅰ/Ⅱ 的 试 验 循 环 相 同 。
2008 年 , 我 国 对 GB19233-2003 进 行 了 修 订 , 颁 布 了 GB/T 19233-2008《 轻 型 汽 车 燃 料 消 耗
试 验 方 法 》。 该 标 准 非 等 效 采 用 ECE1997 年 1 月 1 日 生 效 的 ECE R101-00 法 规 《 就 二 氧 化 碳
排 放 量 和 燃 料 消 耗 量 对 装 内 燃 机 轿 车 认 证 的 统 一 规 定 》 中 的 全 部 技 术 内 容 , 并 参 考 了

2004/4/EC。 标 准 规 定 了 M1 类 、N1 类 和 最 大 设 计 总 质 量 不 超 过 3.5t 的 M2 类 车 辆 的 燃 料 消 耗
量 试 验 方 法 。 试 验 循 环 与 欧 洲 排 放 法 规 欧 III/IV 的 试 验 循 环 相 同 。
此 外 , 我 国 正 在 制 定 GBXXXXX-XXXX《 中 重 型 商 用 车 辆 燃 料 消 耗 量 测 量 方 法 》。 该 标
准 规 定 了 中 型 和 重 型 商 用 车 辆 燃 料 消 耗 量 的 测 量 方 法 ; 适 用 于 最 大 设 计 总 质 量 大 于 3 500kg
的 M2、M3 和 N 类 汽 油 和 柴 油 车 辆 , 最 大 设 计 总 质 量 在 3 500kg 以 上 的 M1 类 车 辆 可 参 照 执 行 。
总 之 , 我 国 有 关 汽 车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 的 现 行 标 准 为 :
• GB/T 12545.1-2008《 乘 车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 》;
• GB/T 12545.2-2001《 商 用 车 辆 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 》;
• GB/T 19233-2008《 轻 型 汽 车 燃 料 消 耗 试 验 方 法 》。
在 上 述 我 国 现 行 的 汽 车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 中 , 均 未 针 对 压 缩 天 然 气 汽 车 燃 料 消 耗 量 试
验 方 法 提 出 特 殊 要 求 。 据 了 解 , 正 在 制 定 的 《 商 用 汽 车 模 拟 工 况 燃 料 消 耗 试 验 方 法 》 也 未 包
括 针 对 压 缩 天 然 气 汽 车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 的 特 殊 要 求 。
五 、 标 准 制 定 原 则
《 压 缩 天 然 气 汽 车 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 》 是 建 立 在 我 国 已 有 相 关 标 准 基 础 之 上 的 一 项 标
准 。 然 而 , 由 于 天 然 气 为 气 态 燃 料 , 其 消 耗 量 的 测 量 方 法 与 液 体 燃 料 的 测 量 又 存 在 很 大 差 异 。
考 虑 到 本 标 准 与 现 有 标 准 的 继 承 性 和 差 异 , 在 制 定 中 应 遵 循 以 下 原 则 :
(1) 本 标 准 应 与 我 国 现 行 的 汽 车 燃 料 消 耗 试 验 方 法 标 准 和 相 关 法 律 法 规 相 协 调 。
(2) 针 对 压 缩 天 然 气 燃 料 的 特 殊 性 , 应 采 用 科 学 的 试 验 方 法 , 保 证 试 验 结 果 的 准 确 性 。
(3) 允 许 采 用 不 同 的 测 量 方 法 , 以 便 于 实 际 应 用 。
(4) 为 便 于 比 较 , 应 建 立 天 然 气 消 耗 量 和 汽 油 、 柴 油 液 体 燃 料 消 耗 量 之 间 的 换 算 关 系 。
六 、 验 证 试 验
(1) 试 验 用 天 然 气 组 分 如 表 1:
表 1. 试 验 用 天 然 气 组 分
天 然 气 组 分 %(V/V)
甲 烷 CH4 94.0
乙 烷 C2H6 3.43
丙 烷 C3H8 0.55
正 丁 烷 C4H10 0.06
异 丁 烷 C4H10 0.08
CO2 1.43
N2 0.45
合 计 100
(2) 试 验 数 据 处 理
(a) 碳 平 衡 法 试 验 数 据 见 表 2。
表 2. 碳 平 衡 法 试 验 数 据
试 验 次 数
HC CO NOx CO2 天 然 气 消 耗 量
g/km g/km g/km g/km m 3 /100km kg/100km
1 0.852 1.247 1.011 112.754 6.528 4.269
2 0.849 1.184 1.015 110.823 6.414 4.195
3 0.853 1.197 1.014 112.234 6.495 4.248

(b) 质 量 流 量 计 测 量 法 试 验 数 据 见 表 3。
表 3. 质 量 流 量 计 测 量 法 试 验 数 据
天 然 气 消 耗 量
试 验 次 数 ( 每 次 试 验 )
天 然 消 耗 气 量
kg
kg/100km
1 0.468 4.252
2 0.464 4.215
3 0.466 4.234
(c) 碳 平 衡 法 与 质 量 流 量 计 测 量 法 试 验 数 据 比 较 见 表 4
表 4. 质 量 流 量 计 测 量 法 试 验 数 据
试 验 次 数
碳 平 衡 法
天 然 消 耗 气 量 (a)
质 量 流 量 计 法
天 然 消 耗 气 量 (b)
误 差
(a-b)
相 对 误 差
100%×(a-b)/a
kg/100km kg/100km kg/100km %
1 4.269 4.252 0.017 0.41
2 4.195 4.215 -0.021 -0.49
3 4.248 4.234 0.014 0.33
七 、 标 准 内 容
(1) 标 准 适 用 范 围
本 标 准 规 定 了 以 压 缩 天 然 气 为 燃 料 的 乘 用 车 和 商 用 车 天 然 气 燃 料 消 耗 量 试 验 方 法 。 适 用
于 单 一 气 体 ( 天 然 气 ) 燃 料 乘 用 车 和 商 用 车 气 体 燃 料 消 耗 量 试 验 。 也 适 用 于 两 用 燃 料 乘 用 车
和 商 用 车 以 压 缩 天 然 气 为 燃 料 时 气 体 燃 料 消 耗 量 试 验 。
(2) 试 验 条 件 、 试 验 项 目 和 试 验 方 法
包 括 道 路 条 件 、 加 载 、 试 验 环 境 气 候 条 件 、 试 验 循 环 等 , 均 按 相 应 的 汽 车 燃 料 消 耗 试 验
国 家 标 准 规 定 。 天 然 气 消 耗 量 允 许 采 用 碳 平 衡 法 或 流 量 计 实 际 测 量 方 法 。
(3) 仪 器 设 备
底 盘 测 功 机 、 排 气 分 析 仪 、 计 时 器 、 五 轮 仪 等 通 用 仪 器 设 备 均 按 相 应 的 汽 车 燃 料 消 耗 试
验 国 家 标 准 规 定 。 标 准 对 天 然 气 流 量 计 等 专 用 仪 器 设 备 的 要 求 和 安 装 提 出 了 专 门 规 定 。
(4) 试 验 用 天 然 气
考 虑 到 实 际 试 验 的 方 便 性 和 试 验 成 本 等 问 题 , 本 标 准 规 定 试 验 可 采 用 符 合 GB18047 规
定 且 满 足 汽 车 和 发 动 机 制 造 企 业 的 要 求 , 且 组 分 、 密 度 和 发 热 量 等 参 数 已 知 的 市 售 车 用 天 然
气 燃 料 。
(5) 燃 料 消 耗 量 计 算 方 法
a) 天 然 气 基 准 状 态 : 本 标 准 定 义 天 然 气 基 准 状 态 为 :288.15K(15℃)、101.325kPa。 所
有 天 然 气 消 耗 量 试 验 结 果 必 须 修 正 到 基 准 状 态 。 该 状 态 与 欧 洲 ECE R101 以 及 国 家 标 准 GB/T
19233-2008《 轻 型 汽 车 燃 料 消 耗 试 验 方 法 》 一 致 。
b) 碳 平 衡 法 计 算 用 基 准 天 然 气 密 度 : 与 欧 洲 ECE R101 相 同 。 采 用 基 准 天 然 气 G20 和 G23 的
平 均 密 度 , 即 在 基 准 状 态 下 (288.15K、101.325kPa), 基 准 天 然 气 G20 和 G23 的 平 均 密 度 为
0.654 kg/m3。
c) 道 路 试 验 环 境 标 准 状 态 修 正 : 与 欧 洲 ECE R101 以 及 国 家 标 准 GB/T 19233-2008《 轻 型
汽 车 燃 料 消 耗 试 验 方 法 》 一 致 , 定 义 为 :

大 气 压 力 :Pair0=100 (kPa);
大 气 温 度 :Tair0=293.2 (K);
空 气 密 度 :dair0=1.189 (kg/m3)。
道 路 试 验 环 境 条 件 偏 离 该 标 准 状 态 , 试 验 结 果 必 须 修 正 。
d) 天 然 气 体 积 流 量 状 态 修 正
采 用 体 积 流 量 计 测 量 天 然 气 消 耗 量 时 , 考 虑 到 天 然 气 不 完 全 符 合 理 想 气 体 性 质 , 采 用
实 际 气 体 的 压 缩 因 子 方 法 对 天 然 气 状 态 进 行 修 正 。
e) 流 量 计 测 量 法 与 碳 平 衡 法 燃 料 消 耗 量 流 量 的 转 换
采 用 流 量 计 测 量 法 时 , 试 验 结 果 天 然 气 消 耗 量 是 实 际 试 验 用 天 然 气 的 基 准 状 态 体 积 ;
而 采 用 碳 平 衡 法 时 , 试 验 结 果 天 然 气 消 耗 量 是 基 准 天 然 气 (G20+G23)/2 的 基 准 状 态 体 积 。
为 便 于 比 较 两 种 方 法 的 试 验 结 果 , 需 建 立 两 者 之 间 的 关 系 。 本 标 准 采 用 两 种 天 然 气 的 低 位 发
热 量 , 将 实 际 试 验 用 天 然 气 修 正 为 基 准 天 然 气 (G20+G23)/2 的 消 耗 量 。
f) 天 然 气 密 度 、 发 热 量 的 计 算
附 录 B( 规 范 性 附 录 )“ 天 然 气 密 度 、 发 热 量 计 算 方 法 ” 提 供 了 根 据 试 验 用 天 然 气 的 组
分 计 算 天 然 气 密 度 和 发 热 量 的 方 法 。
g) 天 然 气 消 耗 量 - 液 体 燃 料 消 耗 量 换 算
附 录 D( 资 料 性 附 录 )“ 压 缩 天 然 气 汽 车 天 然 气 - 液 体 燃 料 消 耗 量 换 算 方 法 ” 提 供 了 天
然 气 燃 料 消 耗 量 与 汽 油 、 柴 油 液 体 燃 料 的 换 算 方 法 。
( 其 余 : 略 )