基于城市交通特征的公交车燃油经济性模拟计算研究

武萍 侯海妮

摘要：本文结合城市交通的特征，在公交燃油经济性指标中加入了停车怠速工况，构成五循环工况完成公交车燃油经济性的模拟计算。结果显示，模拟计算结果与实际测得结果吻合，证实了本次模拟计算方法的合理。

关键词：城市交通特征;公交车;燃油经济性

对于整车生产商来说，汽车动力传动参数的确定极为关键，其直接影响着生产车辆的应用效果。在进行汽车动力传动参数的确定中，普遍使用了车辆燃油经济性模拟计算的方式完成。现阶段，城市公交行业迅速发展，公交车辆的需求量提升。因此，结合城市交通特点完成燃油经济性模拟计算具有较高的现实意义。

一、城市交通的特征分析

对于城市交通来说，其特征因不同城市的规模、性质、结构、地理位置和政治经济地位等因素的不同而存在差异，但是从总体上来说，其具有的主要特点相对一致，具体如下：城市交通的重点是客运;早晚上下班时间是城市客运高峰;城市客运量大小与各该城市的总体规划和布局有直接关系。

对于城市公交来说，受到道路情况的限制，在运行中普遍使用低速挡，运行速度相对较低。同时，乘客量、负荷率变化相对较大[l]。由于其各个站点之间的距离较近，因此原地起步加速的频率更高，结合红绿灯、乘客上下车的限制，原地怠速时长更长，且有20%-40%的时间保持在滑行状态。

二、基于城市交通特征的公交燃油经济性模拟计算

（一）经济性评价指标

通常情况下，燃油经济性评价指标为等速百公里燃油消耗量、基于某循环工况的百公里燃油消耗量完成计量。结合城市交通的特点以及城市公交车的实际运行特点，本文主要设定了0-25原地起步换挡加速、25等速、25-35加速、35-0减速、停车怠速五种公交车循环工况作为评价指标。其中，停车怠速工况主要实现了对公交车等待红绿灯、乘客上下车的模拟。此时，燃油经济性的模拟汁算与评价主要使用上述五种工况百公里燃油消耗量完成确定。

在本次模拟计算中，设定公交车两个相邻站点之间的距离为800米（规定为800-1000米）;公交车在各个站点的等待市场设为20秒，换算到100千米后其怠速时间为2500秒。由此能够得到以下数据：在0-25原地起步换挡加速的工况中，0-25的行程为5 5米、累计行程为5.5米、时间为5 6秒、由二挡换至三挡、换挡车速为6-8km/h;原地起步的行程为24.5米、累计行程为30米、时间为8.8秒、由二挡换至四挡、换挡车速为13-15km/h.换挡加速的行程为50米、累计行程为80米、时间为11.8秒、由四挡换至五挡、换挡车速为19-2lkm/h;对于25等速工况来说，行程为120米、累计行程为270米、时间为17.3秒、档位为五档;对于25-35加速工况来说，行程为160米、累计行程为430米、时间为19.2秒、档位为五档;对于35-0减速工况来说，行程为270米、累计行程为700米、时间为55秒、档位为空档;对于停车怠速工况来说，行程为0米、累计行程为700米、时间为3980秒、档位为空档。

利用公式Qs=∑Q/S×100+Qdt能够完成该公交车燃油经济性评价指标的确定。其中，Qs代表了整个循环的百公里燃油消耗量，单位为L/lOOkm;∑Q代表了除停车怠速工况外的总燃油消耗量，单位为m1;S代表了整个循环的行驶距离，单位为m; Qd代表了停车怠速工况的燃油消耗率，单位为L/s;t代表了停车怠速的时长，单位为s。

（二）怠速燃油消耗量的模拟计算

城市公交在运行中主要使用了柴油机，在发动机转速保持稳定的情况下，整机的机械损失功率、指示热效率不会随着负荷的变化而发生变化。在计算软件的支持下，能够得出该公交车发动机耗油量与负荷的特性曲线与对应数值。取发动机有效功率为25以及大于20小于25的两工况，分别设为A工况与B工况，结合相关数据，能够得出该公交車发动机的平均机械损失功率。A工况与B工况的表达式如下：

（三）百公里燃油消耗量的模拟计算

由于公交车在起步阶段有离合器的作用，因此无法直接使用万有特性曲线完成燃油消耗量的计算[2]。只有在满足发送机最低稳定转速要求的基础上，才能够使用万有特性曲线计算燃油消耗量。在本次模拟计算中，对于低于发动机怠速转速的情况均依照发动机怠速处理，然后再利用万有特性曲线、怠速燃油消耗量计算百公里燃油消耗量。结果显示，除停车怠速工况外，其他四种工况的燃油经济性模拟计算结果为29.087L/lOOkm，实际测得的平均值为28.8L/lOOkm，结果吻合，证实本次模拟计算方法的正确。包含停车怠速工况的燃油经济性模拟计算结果为30.9533L/lOOkm，实际测得的燃油消耗量为3IL/lOOkm，结果吻合，证实本次模拟计算方法的合理。

三、总结

综上所述，本文在国家标准的四项循环工况基础上，引入了停车怠速工况，构成五循环工况完成公交车燃油经济性的模拟计算，体现出了城市交通的特点，结果显示，模拟计算结果与实际测得结果吻合，证实本次模拟计算方法的合理。

参考文献：

[1]邓植译汽车燃油经济性评价方法的研究[D]西南交通大学，2015.

[2]庄毅胜混合动力客车城市公交行驶工况条件下的能耗测试研究[D]武汉理工大学，2010.

作者简介：武萍（1976.01.13-），汉族，山东济南人，本科，经济师，交通经济类;侯海妮（1975.06-），汉族，山东威海人，本科，经济师，交通经济类。