呂劼+凌世鑫
(1.桂林市道路運輸管理處,廣西 桂林 541004;2.桂林客車工業集團有限公司,廣西 桂林 541805)
【摘 要】本文通過對行李倉容積的加大后給客車的總高增加以與油耗的關系,得出行李倉容積在客運等級中不應該作為一個硬性指標來衡量,不節能環保。
【關鍵詞】客車外形;客車高度;行李倉容;風阻系數;油耗
隨著高速公路的普及,乘客對車內空間的要求提高,油價的上漲,客車等級的提高,現在的車朝著越高,越大,油耗越低的要求發展,但越高,越大與油耗越低存在矛盾關系。本文就討論兩者之間的關系。
不同年代的人們對客車的要求不一樣,國家為了統一標準,在2006年提出了JT/T 325-2006營運客車類型劃分及等級評定的要求,要求以后生產的客車要滿足以上標準的要求,導致部分經典節油的車型不能滿足要求而遭淘汰,而大部分車型不能滿足要求的部分是行李倉容積。
以桂林大宇進口車BH115為例,大型中級車,座位55到60個。以56個座位為例,行李倉容積要求為56*0.1=5.6立方米【1】,軸距為6.1米,如果油箱安裝在行李倉,扣除油箱倉的位置,行李倉前后長度為3.065米,寬度為2.380米,面積為7.29平方米,要求倉內高度為0.768米,而不算上車內地板梁的高度只有0.77米,剛好滿足中級車行李倉要求。而要想評為高一級車,行李倉容積要求為56*0.13=7.28立方米,行李倉高度為7.28/7.29=0.998米,需要提高目前的地板高度0.228米才能滿足行李倉要求。由于行李倉容積不夠,不能評為高一級,導致很多路線不能運營,只能開發新外形的車型來滿足要求。
大型客車的外表面寬度基本都為2.45米,行李倉離地間隙都是比較固定的,要滿足等級要求,只能有兩種辦法,第一種是把油箱移走,布置在司機座椅附近和乘客門附近來騰出行李倉空間。第二種是保留油箱位置,增加整車高度以便提高行李倉的高度。以BH115為例,按照第一種方案,去掉油箱后增加的行李倉體積為0.91*2.38*0.77=1.67立方米,原來體積為3.065*2.38*0.77=5.62立方米,合起來為7.29立方米,剛好滿足高一級要求。按照第二種方案,提高行李倉高度,所需高度為7.28/7.29-0.77=0.228米,高度提高了,客車運行時的空氣阻力也跟著提高了。
隨著我國高速公路和客車制造業的發展,客車的行駛速度也越來越高,客車的流暢外型能有效的降低風阻,從而有效降低客車的油耗,以下是根據山東聊城交運集團2006年和2007年的節油賽做出的分析【2】:
(1)兩次節油賽都在5月中旬舉行;
(2)兩次節油賽都選用相同的三種車型,即A型12米、B型8.3米、C型7.9米;
(3)三種車型的參賽選手都是從集團公司各基層單位選拔出來的節油能手,每組10人,共30名;
(4)兩次節油賽都采取了空車,即除駕駛員和裁判員(2人)無其他人員;
(5)車型的百公里平均油耗值為各組的十名參賽選手油耗的平均值。
我們得出的結論是:
1、客車油耗隨著客車的自重增加而上升的,A類車的自重13070kg,百公里平均油耗為12.25升,B類車的自重8200kg,百公里平均油耗為9.6升,C類車的自重7746kg,百公里平均油耗為9.1升。由此可以推出,客車自重每增加1噸,百公里最低需多耗0.5L燃油。
2、客車的油耗隨客車截面的增大而上升。
3、由于風力不同致第二次比第一次每百公里多耗1—2升油。也證明風阻對油耗影響是比較大的,空氣阻力是汽車行駛所遇到最大的也是最重要的外力。
風阻系數與汽車油耗有成正比關系,因此降低空氣阻力的系數,對于降低汽車燃料消耗,有重要實際意義。風阻系數【3】可看成行使阻力與車速平方的比值,其實嚴格的定義中分母還包括車身面積,即:
Cd=F/(0.5ρV*VS) F是汽車阻力 ρ是空氣密度
V×V是車速平方 S是車身面積。
空氣阻力Fw是空氣對前進中的汽車形成的一種反向作用力,它的計算公式是【4】:Fw=1/16·A·Cw·v2(kg) v為行車速度,單位:m/s;A為汽車橫截面面積,單位:m2:Cw為風阻系數。
綜上所述,油耗大小需同時考慮車重和車身截面積兩個影響因素,設其中一個因素不變,另一個因素可以單獨對油耗大小產生影響,所以兩個因素為并列關系,設并列關系等式為:L=Sx+Ty,其中:L為油耗大小,單位:升/百公里;S為車頭正面投影面積,單位:平方米;T為車重,單位噸;x、y分別為車 身截面積和車重系數。
通過代入2006年A、B、C三種車型的數據,得到系數x=0.75,y=0.452。
得出等式為:L=0.75S+0.452T 其中:L為油耗大小,單位:升/百公里;S為車頭正面投影面積,單位:平方米;T為車重,單位噸。
通過等式可以看出,當車身截面積不變時,等式為:L=0.452T+固定值,得出車重影響油耗系數為0.452;同樣,當車重不變時,等式為:L=0.75S+固定值,得出車身截面積影響油耗系數為0.75。即:車重每增加1噸,油耗增加0.452升/百公里;車身截面積每增加1平方米,油耗增加0.75升/百公里。根據公式和兩個因素的相關系數可以看出,車身截面積與車重相比,對油耗的影響更大一些。
通過對客運公司在高二、高三等級客車的乘客所帶行李統計,等級越高的乘客所帶的行李反也比中級車的乘客所帶的行李還少,一般高二、高三等級客車的乘客所帶行李放內行李架上基本就可以解決問題,行李倉內至少有一半是空的,那客運公司怎樣來利用行李倉,一般的客運公司跟物流公司溝通用來運送貨物,而不是乘客的行李,這么高檔的車來運貨物多浪費。
根據以上結論,客車的行李倉容積越大,車身就越高大,客車本身重量越重,造成客車的風阻大,油耗高,穩定性差,運輸成本加大,不利于新時代提倡的低碳、節能政策。把客車行李倉容積作為一個硬性指標來衡量客車的運營等級是不符合時代潮流的,應提倡選擇采用輕量化、緊湊化設計,外型流暢的客車,利于節能環保,使空氣更清新,大地更綠。
【參考文獻】
[1]JT/ T 325-2006 營運客車類型劃分及等級評定的要求。
[2]《自重與風阻:影響客車油耗的兩個主要因素》,聊城交運集團 趙英杭 王克茂 http://www.chinabuses.com/news/2008/1107/article_2888.html
[3]空氣阻力系數 百度百科 http://baike.baidu.com/view/95279.htm
[4]空氣阻力計算公式 百度文庫 http://wenku.baidu.com/view/6ae5627301
f69e31433294e0.html