高尚志 馬俊杰 楊 陳 尹建東 沈 源 王瑞平，2

（1-寧波吉利羅佑發(fā)動機(jī)零部件有限公司 浙江 寧波 315336

2-浙江吉利動力總成有限公司）

引言

近年來，面對日益嚴(yán)格的油耗法規(guī)，一些降低油耗的新技術(shù)如米勒循環(huán)技術(shù)、EGR 技術(shù)、可變氣門升程技術(shù)等廣泛應(yīng)用于發(fā)動機(jī)上[1]。采用新技術(shù)后，在發(fā)動機(jī)不同工況，油耗降低明顯。在輕型車排放油耗試驗（NEDC 循環(huán)和WLTC 循環(huán)）中，油耗均有明顯降低。但是，在實際用戶工況油耗測量中，有些車型在綜合路況的實際油耗與排放油耗試驗工況測量的油耗相差較大[2]。另外，駕駛員在駕駛車輛過程中，由于駕駛習(xí)慣和路況不同，發(fā)動機(jī)運(yùn)行的工況不同，發(fā)動機(jī)油耗和整車油耗差異較大[3]。為了分析駕駛習(xí)慣和路況造成油耗差異的原因，試驗采用不同駕駛員駕駛同一車輛運(yùn)行不同路況，同時記錄數(shù)據(jù)。

本文選用了一款A(yù) 級車型，動力總成搭載一臺小型增壓直噴發(fā)動機(jī)和一臺6DCT 變速器。2 個駕駛員分別運(yùn)行了城市路況（市區(qū)工況）、一般道路路況（國道）、山路路況、高速路況等，試驗過程中記錄ECU 數(shù)據(jù)。另外，不同駕駛員在整車轉(zhuǎn)轂臺架上運(yùn)行NEDC 循環(huán)和WLTC 循環(huán)，同時記錄ECU 數(shù)據(jù)。

1 用戶工況對比分析

ECU 數(shù)據(jù)主要包括發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速及轉(zhuǎn)矩、擋位、車速、車距等參數(shù)。

圖1 為城市路況發(fā)動機(jī)工況，圖2 為城市路況整車路譜。

圖1 城市路況發(fā)動機(jī)工況

圖2 城市路況整車路譜

由圖1 和圖2 可以看出，運(yùn)行城市路況，紅綠燈較多，發(fā)動機(jī)加減速頻繁、怠速時間長，車速在60 km/h以內(nèi)，變速器擋位在1～4 擋，發(fā)動機(jī)主要運(yùn)行在低速小負(fù)荷區(qū)域。駕駛員2 在車輛運(yùn)行過程中，加速度較大，發(fā)動機(jī)更多是運(yùn)行在高速大負(fù)荷工況。

圖3 為一般道路路況發(fā)動機(jī)工況，圖4 為一般道路路況整車路譜。

圖3 一般道路路況發(fā)動機(jī)工況

由圖3 和圖4 可以看出，相對于城市路況，運(yùn)行一般道路路況，紅綠燈等待較少，車速在80 km/h 以內(nèi)，變速器擋位在1～6 擋，發(fā)動機(jī)主要運(yùn)行在中低速小負(fù)荷和中低速中高負(fù)荷區(qū)域，部分運(yùn)行在高速高負(fù)荷區(qū)域。

圖4 一般道路路況整車路譜

圖5 為山路路況發(fā)動機(jī)工況，圖6 為山路路況整車路譜。

圖5 山路路況發(fā)動機(jī)工況

圖6 山路路況整車路譜

由圖5 和圖6 可以看出，運(yùn)行山路路況，彎道較多，無紅綠燈等待，車輛頻繁急加減速，車速在80 km/h以內(nèi)，變速器擋位在1～6 擋。相對于一般道路路況，發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況以中低速中高負(fù)荷區(qū)域較多。

圖7 為高速路況發(fā)動機(jī)工況，圖8 為高速路況整車路譜。

圖7 高速路況發(fā)動機(jī)工況

圖8 高速路況整車路譜

由圖7 和圖8 可以看出，運(yùn)行高速路況，加減速少，無紅綠燈等待，車速相對穩(wěn)定，車速在120 km/h以內(nèi)，變速器擋位在1～6 擋，發(fā)動機(jī)主要運(yùn)行在中低轉(zhuǎn)速各負(fù)荷區(qū)域。

將發(fā)動機(jī)工作區(qū)域分為A、B、C、D 等4 個區(qū)域，分別統(tǒng)計發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況在每個區(qū)域的占比。如圖9所示。

圖9 發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況區(qū)域劃分

統(tǒng)計不同駕駛員駕駛同一車輛運(yùn)行4 種路況，對發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況進(jìn)行分區(qū)，如圖10 所示。

從圖10 可以看出，不同駕駛員駕駛同一車輛，發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況大部分在A 區(qū)域（低轉(zhuǎn)速小負(fù)荷）。不同駕駛員工況運(yùn)行差別大約在5%。

圖10 不同駕駛員駕駛同一車輛發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況

2 NEDC 和WLTC 循環(huán)工況對比

圖11 為NEDC 循環(huán)發(fā)動機(jī)工況，圖12 為NEDC循環(huán)整車路譜。

圖11 NEDC 循環(huán)發(fā)動機(jī)工況

圖12 NEDC 循環(huán)整車路譜

NEDC 循環(huán)路況在整車轉(zhuǎn)轂臺架上運(yùn)行，由圖11 和圖12 可以看出，NEDC 循環(huán)路況運(yùn)行穩(wěn)定，可分為2 段：前800 s，運(yùn)行車速在50 km/h 以內(nèi)，擋位在1～5 擋；從800 s～1 180 s，運(yùn)行車速在120 km/h 以內(nèi)，擋位在1～6 擋。發(fā)動機(jī)運(yùn)行在低速小負(fù)荷工況，與用戶城市工況相近。不同駕駛員駕駛時的發(fā)動機(jī)工況差距不大。

圖13 為WLTC 循環(huán)發(fā)動機(jī)工況，圖14 為WLTC循環(huán)整車路譜。

圖13 WLTC 循環(huán)發(fā)動機(jī)工況

圖14 WLTC 循環(huán)整車路譜

WLTC 循環(huán)路況在整車轉(zhuǎn)轂臺架上運(yùn)行，由圖13和圖14 可以看出，WLTC 循環(huán)運(yùn)行動態(tài)路況。相對于NEDC 循環(huán)，平均車速更高，最高車速可以達(dá)到130 km/h。加減速頻繁，試驗時間更長，試驗里程更長[4]。發(fā)動機(jī)運(yùn)行工況主要在中低轉(zhuǎn)速小負(fù)荷和中高負(fù)荷。在WLTC 循環(huán)高速工況中，不同駕駛員加減速時油門控制速度不同，工況存在一定差異。

3 油耗影響分析

測試路段分為2 段市區(qū)工況和2 段市郊工況，如圖15 所示，分別測量了每個車型在每段工況的車速和油耗。

從圖15 可以看出，市區(qū)工況平均車速在20 km/h左右，市郊工況平均車速在60 km/h 左右。不同車型在相同路段，平均車速小于60 km/h，百公里油耗隨著車速的增加而降低，且隨著車速的增加，油耗變化率減少。

圖15 4 種車型不同車速的油耗

4 結(jié)論

1）運(yùn)行用戶工況，不同駕駛員運(yùn)行區(qū)域差異大約在5%。

2）不同駕駛員運(yùn)行NEDC 循環(huán)，發(fā)動機(jī)工況差異不大。不同駕駛員運(yùn)行WLTC 循環(huán)，發(fā)動機(jī)工況有一定差異。

3）不同車型，在相同路段行駛，平均車速是產(chǎn)生油耗差異的主要原因。