趙琪艷

（重慶長壽開發(fā)投資有限公司，重慶 401220）

前言

近年來，新能源公交車在公交行業(yè)已非常普遍,新能源公交車一般根據(jù)動(dòng)力來源分為天然氣、純電動(dòng)和混合動(dòng)力汽車三種[1]。天然氣汽車因燃料完全依靠天然氣不符合可持續(xù)發(fā)展策略[2]；純電動(dòng)車輛由于電續(xù)駛里程較短難以滿足實(shí)際出行需求；混合動(dòng)力車公交車因續(xù)駛里程較長且油耗低成為市場上的折中方案[3]。

根據(jù)對西安市混合動(dòng)力公交車的實(shí)際考察，目前市場上混合動(dòng)力客車的節(jié)氣率、動(dòng)力性有待進(jìn)一步提升，為提高車輛綜合性能,提出對現(xiàn)有的混聯(lián)系統(tǒng)進(jìn)行改裝,將傳統(tǒng)混聯(lián)系統(tǒng)改為雙離合雙電機(jī)系統(tǒng),并對裝有兩種動(dòng)力系統(tǒng)的公交客車進(jìn)行測試對比。

1 測試車輛及場地

1.1 車輛性能參數(shù)

在西安市 16路公交中選取兩輛相同型號的車作為試驗(yàn)車輛,對其中一輛的動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行改裝,另一輛保持原有配置。車輛性能參數(shù)見表1。

表1 測試車輛性能參數(shù)

1.2 測試場地

選取長安大學(xué)渭水校區(qū)汽車試驗(yàn)基地作為測試場地，它的位置在長安大學(xué)北郊校區(qū)，占地面積大，投資多，功能齊全。測試場地包括多種試驗(yàn)道路、各種特殊路面等專門用來測試汽車性能的設(shè)施。該場地配套設(shè)施成熟，可完成多種測試任務(wù)[4]。

2 測試方案

根據(jù)多次跟車采集到的調(diào)研數(shù)據(jù)制定測試方案進(jìn)驗(yàn)，分三種工況：擁堵工況、怠速工況和暢通工況行模擬試驗(yàn)[5]。

區(qū)分暢通的工況和擁堵的工況主要是根據(jù)站與站之間在各個(gè)限速的區(qū)段內(nèi)的平均技術(shù)速度和限速的值。由表2可以看到16路公交車的循環(huán)工況參數(shù)。

表2 劃分后的循環(huán)工況主要指標(biāo)

由表 2.1可以看到該車的平均運(yùn)行距離大約為 300m，平均的穩(wěn)定車速大概為30km/h，另外停車怠速時(shí)間取三個(gè)時(shí)段均值 19min21s。

暢通工況車速穩(wěn)定前和減速后，以及擁堵工況達(dá)到最高車速前和減速至停車的行駛距離可以根據(jù)測試相應(yīng)車速下平均加速度、減速度的測試結(jié)果來確定，見表3。

表3 16路公交車的平均加速度與制動(dòng)減速度

暢工況下公交車的減速距離和加速距離分別為 43.47m和91.37m，為方便駕駛員獲得充足的操作時(shí)間，將二者分別取為50m和100m；在擁堵的情況下，加速和減速行駛的距離都取為40m，這個(gè)數(shù)據(jù)也是根據(jù)實(shí)際測得得到的。

16路公交客車往返里程總計(jì)33.84km。根據(jù)對該線路的實(shí)際運(yùn)營過程數(shù)據(jù)的分析，進(jìn)行工況劃分，暢通工況占82.25%，擁堵工況占17.75%。因此，在場地試驗(yàn)中暢通工況里程為27.8km，擁堵工況里程為6.0km，由前邊計(jì)算知一次暢通工況的行駛距離為 500m，一次擁堵工況的行駛距離為80m，從而可求得試驗(yàn)中需要模擬暢通工況56次，擁堵工況75次。

試驗(yàn)場環(huán)道全長 1.5km，試驗(yàn)現(xiàn)場布置見圖 1。暢通工況試驗(yàn)過程中需要停車的位置用紅旗、藍(lán)旗、黃旗提前對位置標(biāo)記。紅旗代表停車，并且為加速起步的起點(diǎn)；藍(lán)旗則表示加速結(jié)束，準(zhǔn)備開始勻速；黃旗表示勻速行駛結(jié)束，開始減速至紅旗位置時(shí)停車。

圖1 場地測試的布置情況

3 試驗(yàn)結(jié)果分析

3.1 氣耗測試結(jié)果分析

整理試驗(yàn)數(shù)據(jù)及計(jì)算得實(shí)驗(yàn)過程中改裝車輛與未改裝車輛的耗氣量進(jìn)行比較。未改裝車輛和改裝車輛的氣耗數(shù)據(jù)見下表4。

表4 場地測試的氣耗數(shù)據(jù)比較

由上表3.1

式中：η0為改裝車輛與未改裝車輛相比的節(jié)氣率

η1為修正后的節(jié)氣率

由以上計(jì)算可知：場地測試中，未改裝車輛 CNG燃料氣耗質(zhì)量高出改裝車輛氣耗質(zhì)量22.64個(gè)百分點(diǎn)，因此認(rèn)為雙擎直驅(qū)動(dòng)力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性較好。

3.2 動(dòng)力性測試結(jié)果分析

動(dòng)力性測試的數(shù)據(jù)結(jié)果見表5：

表5 動(dòng)力性測試數(shù)據(jù)對比

由上表可見，0—20km/h車速范圍內(nèi)，輔助電機(jī)參與驅(qū)動(dòng)后的改裝車輛加速性能明顯強(qiáng)于未改裝車輛，平均加速度高于未改裝車輛26.05%；尤其是在0—10km/h車速范圍內(nèi)，平均加速度高于未改裝車輛43.94%。

4 結(jié)論

（1）未改裝車輛的CNG燃料氣耗質(zhì)量高比改裝車輛氣耗質(zhì)量高22.64%，因此認(rèn)為雙離合雙電機(jī)動(dòng)力系統(tǒng)比單離合雙電機(jī)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性較好。

（2）在雙離合雙電機(jī)系統(tǒng)中,輔助電機(jī)參與驅(qū)動(dòng), 車輛加速性能明顯強(qiáng)于未改裝車輛,因此可知,改裝后的系統(tǒng)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性均優(yōu)于傳統(tǒng)的混聯(lián)系統(tǒng)。