武萍 侯海妮

摘要：本文結(jié)合城市交通的特征，在公交燃油經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)中加入了停車怠速工況，構(gòu)成五循環(huán)工況完成公交車燃油經(jīng)濟(jì)性的模擬計(jì)算。結(jié)果顯示，模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測(cè)得結(jié)果吻合，證實(shí)了本次模擬計(jì)算方法的合理。

關(guān)鍵詞：城市交通特征;公交車;燃油經(jīng)濟(jì)性

對(duì)于整車生產(chǎn)商來(lái)說(shuō)，汽車動(dòng)力傳動(dòng)參數(shù)的確定極為關(guān)鍵，其直接影響著生產(chǎn)車輛的應(yīng)用效果。在進(jìn)行汽車動(dòng)力傳動(dòng)參數(shù)的確定中，普遍使用了車輛燃油經(jīng)濟(jì)性模擬計(jì)算的方式完成。現(xiàn)階段，城市公交行業(yè)迅速發(fā)展，公交車輛的需求量提升。因此，結(jié)合城市交通特點(diǎn)完成燃油經(jīng)濟(jì)性模擬計(jì)算具有較高的現(xiàn)實(shí)意義。

一、城市交通的特征分析

對(duì)于城市交通來(lái)說(shuō)，其特征因不同城市的規(guī)模、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、地理位置和政治經(jīng)濟(jì)地位等因素的不同而存在差異，但是從總體上來(lái)說(shuō)，其具有的主要特點(diǎn)相對(duì)一致，具體如下：城市交通的重點(diǎn)是客運(yùn);早晚上下班時(shí)間是城市客運(yùn)高峰;城市客運(yùn)量大小與各該城市的總體規(guī)劃和布局有直接關(guān)系。

對(duì)于城市公交來(lái)說(shuō)，受到道路情況的限制，在運(yùn)行中普遍使用低速擋，運(yùn)行速度相對(duì)較低。同時(shí)，乘客量、負(fù)荷率變化相對(duì)較大[l]。由于其各個(gè)站點(diǎn)之間的距離較近，因此原地起步加速的頻率更高，結(jié)合紅綠燈、乘客上下車的限制，原地怠速時(shí)長(zhǎng)更長(zhǎng)，且有20%-40%的時(shí)間保持在滑行狀態(tài)。

二、基于城市交通特征的公交燃油經(jīng)濟(jì)性模擬計(jì)算

（一）經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)

通常情況下，燃油經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)為等速百公里燃油消耗量、基于某循環(huán)工況的百公里燃油消耗量完成計(jì)量。結(jié)合城市交通的特點(diǎn)以及城市公交車的實(shí)際運(yùn)行特點(diǎn)，本文主要設(shè)定了0-25原地起步換擋加速、25等速、25-35加速、35-0減速、停車怠速五種公交車循環(huán)工況作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。其中，停車怠速工況主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)公交車等待紅綠燈、乘客上下車的模擬。此時(shí)，燃油經(jīng)濟(jì)性的模擬汁算與評(píng)價(jià)主要使用上述五種工況百公里燃油消耗量完成確定。

在本次模擬計(jì)算中，設(shè)定公交車兩個(gè)相鄰站點(diǎn)之間的距離為800米（規(guī)定為800-1000米）;公交車在各個(gè)站點(diǎn)的等待市場(chǎng)設(shè)為20秒，換算到100千米后其怠速時(shí)間為2500秒。由此能夠得到以下數(shù)據(jù)：在0-25原地起步換擋加速的工況中，0-25的行程為5 5米、累計(jì)行程為5.5米、時(shí)間為5 6秒、由二擋換至三擋、換擋車速為6-8km/h;原地起步的行程為24.5米、累計(jì)行程為30米、時(shí)間為8.8秒、由二擋換至四擋、換擋車速為13-15km/h.換擋加速的行程為50米、累計(jì)行程為80米、時(shí)間為11.8秒、由四擋換至五擋、換擋車速為19-2lkm/h;對(duì)于25等速工況來(lái)說(shuō)，行程為120米、累計(jì)行程為270米、時(shí)間為17.3秒、檔位為五檔;對(duì)于25-35加速工況來(lái)說(shuō)，行程為160米、累計(jì)行程為430米、時(shí)間為19.2秒、檔位為五檔;對(duì)于35-0減速工況來(lái)說(shuō)，行程為270米、累計(jì)行程為700米、時(shí)間為55秒、檔位為空檔;對(duì)于停車怠速工況來(lái)說(shuō)，行程為0米、累計(jì)行程為700米、時(shí)間為3980秒、檔位為空檔。

利用公式Qs=∑Q/S×100+Qdt能夠完成該公交車燃油經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定。其中，Qs代表了整個(gè)循環(huán)的百公里燃油消耗量，單位為L(zhǎng)/lOOkm;∑Q代表了除停車怠速工況外的總?cè)加拖牧浚瑔挝粸閙1;S代表了整個(gè)循環(huán)的行駛距離，單位為m; Qd代表了停車怠速工況的燃油消耗率，單位為L(zhǎng)/s;t代表了停車怠速的時(shí)長(zhǎng)，單位為s。

（二）怠速燃油消耗量的模擬計(jì)算

城市公交在運(yùn)行中主要使用了柴油機(jī)，在發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定的情況下，整機(jī)的機(jī)械損失功率、指示熱效率不會(huì)隨著負(fù)荷的變化而發(fā)生變化。在計(jì)算軟件的支持下，能夠得出該公交車發(fā)動(dòng)機(jī)耗油量與負(fù)荷的特性曲線與對(duì)應(yīng)數(shù)值。取發(fā)動(dòng)機(jī)有效功率為25以及大于20小于25的兩工況，分別設(shè)為A工況與B工況，結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)，能夠得出該公交車發(fā)動(dòng)機(jī)的平均機(jī)械損失功率。A工況與B工況的表達(dá)式如下：

（三）百公里燃油消耗量的模擬計(jì)算

由于公交車在起步階段有離合器的作用，因此無(wú)法直接使用萬(wàn)有特性曲線完成燃油消耗量的計(jì)算[2]。只有在滿足發(fā)送機(jī)最低穩(wěn)定轉(zhuǎn)速要求的基礎(chǔ)上，才能夠使用萬(wàn)有特性曲線計(jì)算燃油消耗量。在本次模擬計(jì)算中，對(duì)于低于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速轉(zhuǎn)速的情況均依照發(fā)動(dòng)機(jī)怠速處理，然后再利用萬(wàn)有特性曲線、怠速燃油消耗量計(jì)算百公里燃油消耗量。結(jié)果顯示，除停車怠速工況外，其他四種工況的燃油經(jīng)濟(jì)性模擬計(jì)算結(jié)果為29.087L/lOOkm，實(shí)際測(cè)得的平均值為28.8L/lOOkm，結(jié)果吻合，證實(shí)本次模擬計(jì)算方法的正確。包含停車怠速工況的燃油經(jīng)濟(jì)性模擬計(jì)算結(jié)果為30.9533L/lOOkm，實(shí)際測(cè)得的燃油消耗量為3IL/lOOkm，結(jié)果吻合，證實(shí)本次模擬計(jì)算方法的合理。

三、總結(jié)

綜上所述，本文在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的四項(xiàng)循環(huán)工況基礎(chǔ)上，引入了停車怠速工況，構(gòu)成五循環(huán)工況完成公交車燃油經(jīng)濟(jì)性的模擬計(jì)算，體現(xiàn)出了城市交通的特點(diǎn)，結(jié)果顯示，模擬計(jì)算結(jié)果與實(shí)際測(cè)得結(jié)果吻合，證實(shí)本次模擬計(jì)算方法的合理。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄧植譯汽車燃油經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)方法的研究[D]西南交通大學(xué)，2015.

[2]莊毅勝混合動(dòng)力客車城市公交行駛工況條件下的能耗測(cè)試研究[D]武漢理工大學(xué)，2010.

作者簡(jiǎn)介：武萍（1976.01.13-），漢族，山東濟(jì)南人，本科，經(jīng)濟(jì)師，交通經(jīng)濟(jì)類;侯海妮（1975.06-），漢族，山東威海人，本科，經(jīng)濟(jì)師，交通經(jīng)濟(jì)類。