基于Cruise軟件的一款專用車動力性經濟性仿真分析

李婷

(江蘇悅達專用車有限公司，江蘇鹽城 224002)

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基于Cruise軟件的一款專用車動力性經濟性仿真分析

李婷

(江蘇悅達專用車有限公司，江蘇鹽城 224002)

摘要：動力性、經濟性既是評價車輛性能的重要指標，又是產品開發過程中需重點關注的問題。針對一款專用車的開發，利用Cruise軟件進行整車動力性、經濟性仿真計算，通過分析仿真結果提出一種比初始方案更合適的方案。

關鍵詞：專用車；動力性 ；經濟性；仿真計算

0引言

整車動力性與經濟性一直是汽車工程技術人員研究關注的重點項目，國外在這方面起步早，基礎研究實力強，已經建立起一套完整的設計與理論分析和驗證流程。國內起步較晚，配套的基礎研究能力較差，尚處于追隨跟蹤階段，通常在整車的開發中應用比較多一點，通過特定的軟件，對整車的設計狀態進行理論分析和計算，以達到設計時設定的動力性和經濟性目標。但是在汽車改裝行業，動力性和經濟性還沒引起相關企業的重視。隨著專用車在各行各業中發揮著越來越多的作用，如何減少排放、節約能源已越來越多地被關注，但在后續拓展領域中的應用還比較少。專用車的改裝及其使用成本關系到最終客戶的經濟效益，如何使整車的動力性和經濟性發揮至最佳狀態，還取決于發動機及后橋等相關參數的合理選擇。文中通過AVL-Cruise軟件，針對一款專用車的配置情況，進行動力性、經濟性仿真運算，從而找出更為優化的匹配方案，開發出更適合市場的商用車產品，從而取得更好的經濟效益和社會效益。

1商用車整車配置基本參數

整車型號為YD5162TXSDFE4；

外形尺寸為8 700 mm×2 500 mm×2 980 mm(長×寬×高);

整備質量為10 700 kg，最大總質量16 000 kg，裝載質量5 300 kg;

發動機為東風康明斯ISDe210 40；

變速箱型號為DF6S900，速比有如下幾組可供選擇：

(1)7.967/4.589/2.664/1.715/1.000/0.875/R7.105；

(2)6.938/3.996/2.511/1.757/1.306/1.000/R6.188；

(3)6.529/3.76/2.184/1.405/1.000/0.839/R5.823；

(4)6.134/3.533/2.220/1.433/1.000/0.789/R5.471。

后橋主減速比有以下幾個可供選擇：5.286、4.875、4.33、5.857；

輪胎型號為9.00R20，輪胎滾動半徑494 mm；

底盤型號為DFL1160BX5；

用途為城市道路路面清洗車。

2仿真計算及實驗結果分析

將上述數據輸入計算分析軟件，得出的YD5162TXSDFE4計算結果說明如下：

由于備選的變速箱速比與驅動橋速比狀態比較多，為方便計算與說明，依據整車提供的參數及配置，仿真計算過程中設定的相關配置名稱見表1。

2.1路譜曲線和油耗仿真結果

因為車輛作為城市道路路面清洗車，每一個城市道路與使用情況都不盡相同，同時各個城市還具備一定的特殊性，為方便對比分析，在路譜上采用統一的狀態，此次計算按C-WTVC路譜作為仿真依據，將該路譜劃分為城市工況、城郊工況和高速3種工況，平均車速取39.95 km/h，路譜曲線見圖1。

油耗仿真結果見圖2，發動機平均轉速見圖3。

從圖2—3可以初步分析出：在變速箱速比為7.967-0.875且匹配后橋4.33速比情況下，油耗低于其他配置，其經濟性處于最佳狀態。

2.2動力性計算結果

因為配置多達16種組合，限于篇幅不再具體列出對比情況，僅分析出結論如下：

(1)動力性結果基本都滿足26%最大爬坡度要求。

(2)配置5.86后橋速比時的爬坡度見圖4，此狀態爬坡度較好，但是整車最高車速只有100 km/h左右，發動機運行平均轉速1 664 r/min，是非經濟油耗區域，考慮整車油耗，不建議使用該配置。

(3)配置后橋速比4.33和變速箱6.938-1.00直接擋變速箱，該狀態爬坡度見圖5，此時整車最高車速107 km/h，發動機平均轉速約1 468 r/min，考慮到高車速工況的油耗問題，是需要謹慎使用的方案，當車輛使用環境較好、運行速度較高的情況下才能有所考慮。

(4)配置變速箱速比7.967-0.875和后橋速比5.286時的爬坡度見圖6。此時爬坡度較好，發動機平均轉速1 496 r/min，理論油耗25.92 L/(102km)，理論油耗偏高。

(5)配置變速箱速比7.967-0.875和后橋速比4.33時的爬坡度見圖7。此時發動機平均運行速度1 411 r/min，理論油耗24.18 L/(102km)，最大爬坡度36%。此配置屬于動力性良好、經濟性優秀的配置。

通過上述數據對比分析：建議使用的方案是7.967-0.875變速箱速比加4.33后橋速比的配置，該配置油耗較為優越，是經濟性較為突出、動力性良好的選型。所以7.967-0.875變速箱速比加4.33后橋速比的配置，比7.967-0.875變速箱速比加5.286后橋速比等配置在經濟性上更為優越，動力性同樣滿足使用要求，是值得推廣使用的優選配置。

3結論

通過理論計算和分析，選用合適的變速箱和后橋速比，可進一步提高整車的經濟性和動力性，最大限度地滿足經濟與環保的要求，對節能減排起到一定的推動作用，同時更加有利于環衛事業的健康良性發展。

參考文獻:

【1】劉惟信.汽車設計[M].北京：清華大學出版社，2001.

【2】余志生.汽車理論[M].北京：清華大學出版社，2001.

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Simulation Analysis of Dynamic Performance and Fuel Economy of a Special Vehicle Based on Cruise Software

LI Ting

(Jiangsu Yueda Special Vehicle Co.,Ltd.，Yancheng Jiangsu 224002,China)

Keywords:Special vehicle; Dynamic performance; Fuel economy; Simulation calculation

Abstract:Dynamic performance and fuel economy are not only important indicators of vehicle performance,but also focus in product development process. Aiming at development of a special vehicle，Cruise software was used for vehicle power，fuel economic simulation calculation. Through analyzing simulation results, a scheme was put forward，which was more suitable than the initial scheme.

收稿日期：2015-10-25

作者簡介：李婷(1973—),女， 本科，研究方向為汽車設計。E-mail：lting555@163.com。

中圖分類號:U461

文獻標志碼：B

文章編號：1674-1986(2016)03-056-03