基于GT—SUITE分析NEDC循環下的油耗特性

【摘要】利用GT-SUITE仿真工具建立配置某2.5L柴油機的汽車性能仿真模型。然后，根據向后仿真方法，使車輛速度遵循NEDC循環，反推發動機負荷，從而計算汽車的油耗特性。最后，運用GT-POST定制動力性和燃油經濟性曲線和表格。

【關鍵詞】NEDC；柴油機；油耗特性；運動學

0.前言

由于節約燃料、保護環境已成為全球關注的重大事件，汽車燃油經濟性受到各國政府、汽車制造業與汽車使用者進一步的重視。燃油經濟性好，可以降低汽車的使用費用、減少國家對進口石油的依賴性、節省石油資源；同時也降低了發動機產生的CO2（溫室效應氣體）的排放量，起到防止地球變暖的作用。發動機的燃油消耗率與排放污染是有密切關系的，只能在保證排放達到有關法規要求的前提下來降低發動機的燃油消耗率，提高汽車的燃油經濟性。

在我國，燃油經濟性指標的單位為L/100km，即行駛100km所消耗的燃油升數。其數值越大，汽車燃油經濟性越差。等速行駛百公里燃油消耗量是常用的一種評價指標，指汽車在一定載荷（國標規定轎車為半載、貨車為滿載）下，以最高檔在水平良好路面上等速行駛100km的燃油消耗量。但是，等速行駛工況并沒有全面反映汽車的實際運行情況，特別是在市區行駛中頻繁出現的加速、減速、怠速停車等行駛工況。因此，在對實際行駛車輛進行跟蹤測試統計的基礎上，制定一些典型的循環行駛試驗工況（本文采用NEDC循環）來模擬實際汽車運行狀況，并以其百公里燃油消耗量來評定相應行駛工況的燃油經濟性。

循環工況規定了車速-時間行駛規范，例如，何時換擋、何時制動以及行車的速度和加速度等數值，因此，實際道路操作比較困難，本文采用GT-SUITE仿真軟件，將給出確切的理論數值，以指導日后的優化工作。

1.仿真模型的建立

所研究的對象為配置了某2.5L柴油發動機的后驅車，整車模型如下：

在Kine-Analysis模塊（即運動學控制模塊），進行如下設置：

在Transmission模塊（即變速箱模塊），進行如下設置：

以上設置中的NEDC和NEDCGearShiftTimes是系統自帶的兩個引用文件。NEDC文件規定了NEDC循環工況的車速-時間行駛規范，NEDCGearShiftTimes文件則規定了換擋規律。如需嘗試其他標準的循環工況，可在這兩處進行定義。

2.設置并進行仿真

此次仿真是向后仿真，即車輛速度遵循NEDC循環下，反推發動機負荷，因此在發動機狀態設置里，要將發動機負荷設置為ign（即忽略）。

仿真建立的設置如下：

設置完后，開始仿真，過程圖如下：

3.仿真結果處理

首先，是NEDC規定的車速與時間的關系，見下圖：

然后，NEDCGearShiftTimes文件規定的換擋規律，見上圖：

最后，百公里油耗情況，見下圖：

4.結束語

發動機的燃油消耗率，一方面取決于發動機的種類、設計制造水平；另一方面又與汽車行駛時發動機的負荷率有關。還與加速、減速、制動、怠速停車等工況以及汽車附件（如空調）的適用有關。在本文模型的基礎上，這些參數都可以根據需要進行調整，為整車的燃油經濟性優化提供一個途徑。

【參考文獻】

[1]余志生.汽車理論.機械工業出版社，2000.