某微型客车燃油经济性优化方案分析

1、某微型客车燃油经济性优化方案分析右磊（海马商务汽车冇限公司，郑州，450016）【摘要】本文阐述了某款微型客车燃油经济性的优化过程，通过对后桥主减速比的调整、变速器传动效率的优 化等，解决了对车辆燃油经济性影响较大的儿点问题，有效降低了车辆燃油消耗水平，有效的减少了车辆使用成 本。进-步通过对不同轮胎气压、蓄电池电量时车辆汕耗的测试，分析了车辆实际使用屮儿点因素对汕耗的影响, 为用户对车辆定期检查提供了依据。【关键字】燃汕经济性；传动效率；轮胎气压；蓄电池电量1引言汽车燃油经济性一在保证动力性的条件下，汽车 以尽量少的燃汕消耗量经济行驶的能力，汽车燃汕经 济性的好坏直接影响汽车的使用费用、co

2、?的排放量， 在石油资源tl益紧张的今天，汽车的燃油经济性已经 得到政府相关部门、汽车厂商和消费者的足够重视, “节能惠民补贴”、“减少小排量车辆购置税”等政策, 都是吹响汽车节油z战的号角。在汽车设计时，有以 下儿个方而可以改善燃油经济性：1、缩短车辆尺寸和减轻质量；2、发动机的技术水平；3传动系传动速比设置及传动效率；4、汽车外形设计；5、轮胎滚动阻力影响;在某微型客车开发过程中，由于设计是在基础车 型上更换动力总成，从动力传动系统进行设计优化。2传动速比的优化2.1后桥主减速比的优化基础车型整车参数如下：表1基础车型整车技术参数参数名称参数值整备质量（kg）1100满载质港（kg）165

3、0各档传动效率（测试平均值）90%空气阻力系数0. 36迎风而积（m2）2.3空气阻力系数0. 36滚动阻力系数（经验值）f0 = 0. 0072fl=0. 0028f4=0. 002车轮滚动半径（m）0. 273发动机排量（d0. 998变速器速比一档3. 652二档1.948三档1.424四档1五档0. 795后桥主减速比4. 3因发动机、变速器为选型设计（技术参数见表2）, 不在优化设计任务之内，传动比优化只针対后桥主减 速比进行。根据经验，初步选取后桥主减沿川原车速 比方案。表2新开发动力总成参数表参数名称参数值发动机排量（l）0. 999变速器速比档3. 769档2. 176档1.3

4、39四档1五档0. 838根据经验，初步沿用原车型后桥速比的方案，n 先根据汽车燃汕效率量计算方法进行理论计算，得出 等速燃油消耗量结果（见表3）。表3初选后桥方案等速油耗（l/100km）计算值车速(km/h)4060801001204档理论油耗4.65.36.47. 810. 15档理论油耗4.25.05.97.29.5综合工况汕耗理论值为6. 9 l/100km,因车型设计 目标综合工况汕耗值为6. 8 l/lookm,需进一步优化, 在动力性能不做大的牺牲前提下满足冃标要求（本文 主要体现经济性优化，动力性内容不进行详细说明）， 选取系列后桥主减小较小的速比方案，计算等速汕耗, 结果见

5、表4,综合汕耗计算值为6. 78 l/lookmo表4优化方案等速油耗（l/100km）计算值车速(km/h)4060801001204档理论油耗4.45. 16. 17. 59.65档理论油耗4.04.85.77.09. 1对比计算结果，本次优化可满足设计要求。需进 一步通过试验进行验证，磨合3000公里后进行测试。 测试得出优化前后等速汕耗（表5）,优化后综合汕耗 较原方案降低了 10%。表5优化后桥速比前后实测油耗（l/100km）对比车速(km/h)406090110原方案4档实测油耗4.65.57. 710.4优化后4档实测油耗4.05.37.39.7原方案5档实测油耗4.25.27

6、.39.4优化后5档实测油耗3.74.86.99.0通过试验验证，本次传动比优化冇效的降低燃油消 耗水平，达到设计fi标要求。2.2变速器传动效率的改善对于该车型，共匹配了两款变速器，技术参数基 木一致，但实际验证过程中发现装配b型号的变速器 车辆的综合工况油耗偏高6%o通过台架试验，对两个型号变速器进行启动力矩 （n.m）测试对比（结果见表6）,很明显的反应处b 型号变速器多消耗了发动机所输出的力矩，即车辆使 用中也消耗了发动机输出功率，导致同等车辆工况f 发动机燃汕消耗量加人。两个型号传动效率分别为 90%、 93%o表6 a、b两型号变速器启动力矩对比空挡1档2档3档4档5档a0. 08

7、0. 140. 150. 140. 170.2b0. 140. 280. 330. 560.60.8需要针对b型号变速器进行传动效率优化，一个 方面是齿而精度的改善，这一方面的改进需要增加一 定成本，另一方面可以从轴承阻滞上查找原因，重新 开发一个型号轴承，重新开发的轴承传动效率水平较 肓，通过试验测试改进后轴承的变速器各档川动力矩 分别达到 0.08、0.08、0.12、0.14、0.15、0.2,并测 试得出传动效率为91%,接近a型号变速器水平。在整车水平下，测试2台车（改进状态b型号变 速器）综合油耗，基本接近a型号变速器水平，达到 优化设计的冃的。3使用过程中影响车辆燃油经济性的主要

8、因素车辆使用屮设计匹配及理论计算只能是从最优的 状态來保证汽车的性能，但是，在车辆实际使川过程 中，仍然有一些因素导致车辆燃油消耗水平不在同一 水平，如行驶车速的选择、行驶档位的选择、正确的 保养和调整等，下面我们从保养和调整方面阐述两个 影响燃汕经济性的重要因素：3. 1轮胎气压木次开发的车型选用的匹配的轮胎型号为165 70r13,通过台架测试轮胎在不同气压调节下滚动阻力 结杲如下：农7不同气压下轮胎滚阻系数气压(kpa)负荷（kn）滚阻系数2203. 6811.6553305. 7710. 1453756. 769.718结果表明，滚阻提高30%,相当于汕耗增加了 3%5%。对本车轮胎所

9、允许的充气压力375 kpa和原住产 使用的260kpa两种轮胎压力进整乍行综合工况油耗测 试,试验结果表明,气压rfl 375 kpa减少至260kpa时 汕耗增加了 3%左右。可见，实际使用中，轮胎气圧减 少将导致油耗水平增加，产生不必要的浪费，定期检 查轮胎气压是十分必耍的。而我们在年辆油耗试验过 程对轮胎气圧的检查也是i 分必要的。3.2蓄电池电量对汕耗的彫响木车验证性试验时，将蓄电池电量放至额定电屋 的30%,综合工况汕耗值由正常状态增加了近17%。虽 然实际使用屮，蓄电池只在车辆运行初始阶段进行补 充发电，汕耗也只是在此阶段增加，充电完成后，汕 耗水平将回到疋常水平，但实际使用中，蓄电池电量 的保存能力对车辆油耗的影响也是不容忽视的。另外 蓄电池电量对整车燃汕经济性的影响在整车性能开发 试验中