快遞運輸車油耗研究與動力配置優化

楊卓帆，劉成武，辛乾，崔繼強

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

快遞運輸車油耗研究與動力配置優化

楊卓帆，劉成武，辛乾，崔繼強

（陜西重型汽車有限公司，陜西 西安 710200）

以快遞運輸車為研究對象，針對用戶使用情況進行了調研和實車道路采集，解析出快遞運輸車典型用戶行駛循環工況。基于所提取的循環工況進行了綜合油耗仿真分析，并進行了客戶試驗驗證。結果表明，仿真計算油耗與客戶實際使用油耗一致，得出適合快遞運輸車的最佳動力配置。

快遞運輸；循環工況；仿真分析；動力性；綜合油耗

CLC NO.:U461.2Document Code:AArticle ID:1671-7988(2014)11-67-02

前言

隨著全球石油資源的日益枯竭、國家節能減排任務加重以及汽車保有量擴大所帶來的污染日趨嚴重，我們對車輛的燃油經濟性關注度越來越高。特別對于重型汽車來說，節油不僅僅是資源、環保問題，更是直接提高車輛運營者利潤的主要途徑，因為與私家車以代步交通為目的不同，重型汽車運行的直接目的就是獲取利潤，而燃油消耗直接影響其利潤。

快遞在近幾年發生這突飛猛進的發展，網絡購物對大多數人來說都已經很正常，而網購的東西一般都需要快遞運輸車輛進行運輸。因此，快遞運輸車也迅速地發展。重型牽引車因為其馬力大、動力足、性能可靠而成為快遞長途運輸車的主力。但是快遞運輸與以往的重型牽引車運行工況有所不同，因為它對時效性的要求特別高，并且裝載重量有時僅有幾噸，有時卻能達到30多噸，這種特別的工況如果還用常規的重型牽引車來運輸往往油耗會很高。因此我們針對快遞運輸車開發新的車型，研究適合這種工況的動力配置。

1、循環工況研究

快遞運輸車基本上都在高速公路上運行，我國以世界重型商用車輛瞬態循環（WTVC，World Transient Vehicle Cycle）為基礎，結合我國公路車輛的實際運行情況，調整加速度和減速度，形成我國標準的C-WTVC循環，指導我國商用車輛循環工況的研究。在GB/T 27840-2011《重型商用車輛燃料消耗測量方法》中對C-WTVC循環進行了詳細地定義。

按照GB/T 27840-2011中要求，GCW超過27000kg的半掛牽引車公路循環占比10%，高速循環占比90%。然而，通

過對快遞運輸車輛的研究，這類車輛公路運行占比極小，國家標準不能完全適應該車的實際使用與性能研究。因此，我們對循環工況進行修正，僅用高速循環工況來代表快遞運輸車的循環工況。

同時，我們對實際快遞運輸車進行路譜采集，采集了車輛實際運營過程中的循環工況，并截取了一段典型路段，作為實際循環工況進行研究。

2、基于循環工況綜合油耗的仿真研究分析

應用AVL Cruise軟件，通過定義車輛各部件的性能參數和各部件之間的邏輯關系建立了牽引車整車模型，根據市場主流輕量化牽引車主流配置及快遞運輸特殊要求提出三種車輛動力配置，車輛主要參數如表1所列(方案一為市場主流配置)，仿真分析模型如圖3所示。

表1 車輛參數

三種方案仿真計算結果如表2所列，結果顯示，三種方案12檔爬坡動力性基本相當，方案一油耗明顯高于方案二和方案三，方案二油耗稍高于方案三。最優方案為方案三，其在采集路譜上模擬計算時發動機運行點如圖4所示。通過發動機工作點可以看出，發動機大部分時間運行在1100r/min-1150 r/min范圍內，負荷率主要分布在90%、60%、10%附近，分別對應車輛加速、等速、減速時的發動機工作點。

表2 仿真計算結果

3、客戶驗證

通過仿真模擬計算，方案一在高速運行時油耗明顯較高，不適合快遞運輸，因此客戶驗證主要對比方案二和方案三的優劣。我們選擇了上海一個司機，其使用的車輛動力配置與方案二完全相同用于快遞運輸，在該車上進行了客戶驗證。我們首先持續跟蹤該車運行一個月，平均油耗為38.25L/100km。司機反應因為快遞運輸對時間有嚴格要求，因此運行時車速基本都在90km/h左右，發動機轉速在1300r/min左右。我們對該車進行了動力配置更換，發動機馬力由385換為420，后橋速比由3.083換為2.714，又持續跟蹤該車運行一個月，平均油耗變為37.02 L/100km，車速還是90km/h左右，發動機轉速降為1150r/min左右。司機也通過實際加油費用認為油耗明顯降低，并且爬坡時車速較以前大幅提升，更能保證快遞按時間要求運到目的地。

4、結論

快遞運輸車由于其對時效性的特殊要求，適合高速運行，選擇小速比后橋能保證發動機經濟的工作轉速，同時為保證動力性，需要較大馬力發動機。針對快遞運輸車，我們推薦420馬力發動機匹配2.714速比后橋，理論計算和實際驗證均適合我國快遞運輸的實際國情，能有效節省燃油消耗。

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Research and Dynamic Configuration Optimization Delivery Truck Fuel Consumption

Yang Zhuofan, Liu Chengwu, Xin Qian, Cui Jiqiang
(Shaanxi Heavy Duty Automobile Co., Ltd., Shaanxi Xi'an 710200)

To express transport vehicle as the research object, based on customer usage has carried on the research and real vehicle road collection, it is concluded that delivery truck working condition of typical user driving cycle. Based on the working condition of extraction of circulation for the integrated fuel consumption simulation analysis, and a customer test was carried out. Results show that the simulation calculation consumption actually use fuel consumption is consistent with the client, the power configuration of best delivery truck.

Deliver Truck; Driving Cycles; Simulation Analysis; Dynamic; Combined

U461.2

A

1671-7988(2014)11-67-02

楊卓帆，就職于陜西重型汽車有限公司，主要研究整車設計、車輛動力性及燃油經濟性。