浅谈新双积分法规下乘用车降油耗方案研究

黄国海，吴颂，黄真，潘文军

（东风柳州汽车有限公司乘用车技术中心，广西 柳州 545000）

前言

中国汽车工业经过40多年的发展，已经成为国民经济的重要产业。预计今后10-15年中国将成长成为全球最大汽车市场，年销量达到1700万辆，汽车保有量超过1亿辆[1]。

2020年4月23日，工业和信息化部、财政部、商务部、海关总署、国家市场监督管理总局审议通过《关于修改（乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法）的决定》，并计划于2021年1月1日起施行[2]。

某SUV为公司重要车型，前期结合仿真等手段，研究影响整车燃油经济性的因素，通过各系统优化，在不降低整车动力性能的前提下，最终降低车辆燃油经济性。

1 某SUV油耗现状

1.1 燃油经济性计算方法

根据《 GB27999-2019乘用车燃料消耗量评价方法及指标》，五阶段燃油经济性目标计算方法如下：

对于三排以下车型，CM≤1090，T=4.02；1090≤CM ≤2510，T=0.0018×（CM-1415）+4.60；CM〉2510，T=6.57。

对于三排及以上车型，CM≤1090，T=4.22；1090 ≤CM≤2510，T=0.0018×（CM-1415）+4.80；CM〉2510，T=6.77。

式中：

CM——整备质量，kg；

T——燃油经济性值，L/100km。

图1 五阶段油耗目标曲线

1.2 燃油经济性目标设定

针对某SUV，整备质量为1550kg，对应的五阶段燃油经济性目标值为T=0.0018×（1550-1415）+4.60=4.843L/100km。公司允许该车型燃油经济性。

开发目标比五阶段法规限值大2L/100km，即约为6.84L/100km。

1.3 AVL CRUISE燃油经济性仿真

根据图2模型仿真结果，该SUV在WLTC循环下的燃油经济性8.11L/100km。

图2 AVL CRUISE 仿真模型

该SUV在排放转鼓试验室实测WLTC循环下的燃油经济性为8.18L/100km，不管是仿真结果还是台架实测结果，都与目标值差距较大，急需研究方案降低油耗。

图3 燃油经济性目标、仿真及实测对比

2 某SUV降低油耗方案分析及选择

2.1 节油技术

针对降油耗技术，目前主流的节油技术包括三大类：

（1）整车节油技术：一般以降低迎风面积、风阻系数、轮胎滚阻系数、整车轻量化、提升传动系统效率、降低进气系统压降及排气系统背压。

（2）发动机节油技术：包含提升发动机热效率、低粘度机油等技术等减小摩擦、热管理优化、降低附件能耗、改善燃烧等[5]。

（3）混动节油技术：包含启停和智能发电机，增加电池和电机来优化发动机工作曲线并利用电助力、能量回收技术等混动策略。

2.2 节油技术方案选定

本文SUV车型（1.5TDI+7DCT），针对已选用的成熟动力总成，基于以上降油耗方案来开展研究。

表2 某SUV节油技术一览

3 某SUV降低油耗方案验证

3.1 AVL CRUISE仿真结果

根据表2的节油技术，更新AVL CRUISE仿真分析模型，WLTC油耗仿真结果为6.78L/100km；且动力性能优于更改前。详见下表3所示。

表3 某SUV节油技术前后仿真结果对比

3.2 更改前后动力性对比

图4 更改前后动力性对比

更改后，按节油技术方案，该车辆动力性能相比更改前，百公里加速提升了0.11s。

3.3 实车转鼓油耗实测结果

实车测试结果为6.83L/100km，已满足开发目标要求。

图5 节油技术实施前后仿真及台架油耗测试对比

4 某SUV降低油耗总结

本文以公司在研重点SUV车型为基准，结合常用的节油方案进行充分研究，先后完成多轮AVL CRUISE模型仿真及转鼓台架油耗测试，在满足燃油经济性的前提下，综合考虑动力性能，客户需求，技术成熟度，开发周期等选择合适的节油技术，完美完成本车型节油技术开发，也为后续其他车型的油耗优化提供了依据和指导。