基于AVL Cruise的整车经济性对比分析

摘要：本文论述了应用AVL CRUISE 软件功能进行整车建模和经济性研究的方法和过程。说明了在软件中依照《中重型商用车辆燃料消耗量测量方法》建立C-WTVC循环的方法，同时以某A发动机及其性能优化后的A发动机匹配某整车为例，对比不同动力配置情况下的整车燃油消耗情况。计算结果表明在对整车模型进行标定的情况下，仿真计算的油耗结果与整车实测结果相当，计算C-WTVC循环油耗具有实际意义，并且可以通过软件计算来进行发动机性能及整车动力配置的优化。

关键词：C-WTVC循环 建模 仿真

基于国家节能减排政策实施的紧迫感，各发动机生产厂家都将发动机节能降耗确定为发动机开发的核心理念。为了保证发动机与整车的适配性，充分发挥发动机的潜能，在发动机性能开发阶段、整车匹配阶段应用仿真软件进行分析是十分必要的。特别是对于发动机生产商，整车试验资源匮乏，整车油耗的试验都要借助于整车的转毂试验台或整车路试验证获得，这就使发动机的开发及性能优化处于被动的地位，因此建立整车参数数据库，对整车的动力配置进行仿真计算就显得更为重要。发动机的特性和汽车的自重、车速及空气阻力、滚动阻力和爬坡阻力大小、传动系的效率及减速比是影响整车的经济性和动力性的主要因素。在整车用途及配套产品确认后，发动机、变速箱、后桥成为了整车动力性和经济性的决定性因素。发动机影响因素主要是外特性、万有特性；变速箱主要是各档的速比；后桥是主减速比的大小。发动机生产商就是要研究确定发动机、变速箱、后桥的最优配置以使不同使用路况的整车获得最优的动力性及经济性。对于经济性，由于等速油耗与实际行驶情况有很大差别，实际上不能全面地评定汽车的燃油经济性。因此本文重点说明整车循环油耗的仿真分析及对比。

3.2 结果分析

3.2.1 动力配置对油耗的影响

发动机转速=车速X对应档位总传动比/轮胎直径

从上述公式可以看出，等速情况下的发动机转速与总传动比有直接关系，这两个速比的乘积越小发动机的转速越低，发动机的工作点越向经济区移动。因此，调整主减速器速比及变速箱可以有效降低整车油耗。

计算结果表明，调整主减速器速比整车循环油耗满载可以降低4.0%；同时调整主减速器速比及变速箱，整车循环油耗满载可以降低6.8%。速比降低后经济性明显改善，但动力性会有所降低，因此建议整车厂在兼顾动力性的情况下对整车的配置进行优化，使发动机在最佳工作区工作。

优化发动机性能后整车油耗降低2%，调整主减速比油耗降低2%，同时调整主减速比和变速箱油耗降低4.4%，没有优化整车速比降低油耗的幅度大。

4、结语

4.1 仿真分析总结

（1）应用AVL Cruise软件可以模拟发动机匹配整车的经济性，能够将国家推荐的燃油消耗测量方法及路谱转化为相应的文件在软件中进行计算，且在模型标定准确的情况下，能够对发动机的开发及应用提出改进意见，缩短了开发周期，可以有针对性的进行整车匹配及试验。

（2）选择合理的动力传动系统可以有效的降低油耗，但需要兼顾整车动力性。

（3）优化发动机性能也可以进一步改善整车油耗。

4.2 后续工作

（1）进一步分析整车的动力性，选择最佳配置。

（2）采集实际路况路谱，完善Cruise路谱数据库，以便针对不同的路况及使用情况进行发动机曲线的优化。

参考文献

[1] 余志生.汽车理论[M].北京：机械工业出版社，2000.

[2]AVLCruiseUser’sGuide&Theory[J].2005.

[3] GB/T 27840-2011《商用车燃料消耗量测量方法》.