基于Cruise软件的一款专用车动力性经济性仿真分析

李婷

(江苏悦达专用车有限公司，江苏盐城 224002)



基于Cruise软件的一款专用车动力性经济性仿真分析

李婷

(江苏悦达专用车有限公司，江苏盐城 224002)

摘要：动力性、经济性既是评价车辆性能的重要指标，又是产品开发过程中需重点关注的问题。针对一款专用车的开发，利用Cruise软件进行整车动力性、经济性仿真计算，通过分析仿真结果提出一种比初始方案更合适的方案。

关键词：专用车；动力性 ；经济性；仿真计算

0引言

整车动力性与经济性一直是汽车工程技术人员研究关注的重点项目，国外在这方面起步早，基础研究实力强，已经建立起一套完整的设计与理论分析和验证流程。国内起步较晚，配套的基础研究能力较差，尚处于追随跟踪阶段，通常在整车的开发中应用比较多一点，通过特定的软件，对整车的设计状态进行理论分析和计算，以达到设计时设定的动力性和经济性目标。但是在汽车改装行业，动力性和经济性还没引起相关企业的重视。随着专用车在各行各业中发挥着越来越多的作用，如何减少排放、节约能源已越来越多地被关注，但在后续拓展领域中的应用还比较少。专用车的改装及其使用成本关系到最终客户的经济效益，如何使整车的动力性和经济性发挥至最佳状态，还取决于发动机及后桥等相关参数的合理选择。文中通过AVL-Cruise软件，针对一款专用车的配置情况，进行动力性、经济性仿真运算，从而找出更为优化的匹配方案，开发出更适合市场的商用车产品，从而取得更好的经济效益和社会效益。

1商用车整车配置基本参数

整车型号为YD5162TXSDFE4；

外形尺寸为8 700 mm×2 500 mm×2 980 mm(长×宽×高);

整备质量为10 700 kg，最大总质量16 000 kg，装载质量5 300 kg;

发动机为东风康明斯ISDe210 40；

变速箱型号为DF6S900，速比有如下几组可供选择：

(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。

后桥主减速比有以下几个可供选择：5.286、4.875、4.33、5.857；

轮胎型号为9.00R20，轮胎滚动半径494 mm；

底盘型号为DFL1160BX5；

用途为城市道路路面清洗车。

2仿真计算及实验结果分析

将上述数据输入计算分析软件，得出的YD5162TXSDFE4计算结果说明如下：

由于备选的变速箱速比与驱动桥速比状态比较多，为方便计算与说明，依据整车提供的参数及配置，仿真计算过程中设定的相关配置名称见表1。

2.1路谱曲线和油耗仿真结果

因为车辆作为城市道路路面清洗车，每一个城市道路与使用情况都不尽相同，同时各个城市还具备一定的特殊性，为方便对比分析，在路谱上采用统一的状态，此次计算按C-WTVC路谱作为仿真依据，将该路谱划分为城市工况、城郊工况和高速3种工况，平均车速取39.95 km/h，路谱曲线见图1。

油耗仿真结果见图2，发动机平均转速见图3。

从图2—3可以初步分析出：在变速箱速比为7.967-0.875且匹配后桥4.33速比情况下，油耗低于其他配置，其经济性处于最佳状态。

2.2动力性计算结果

因为配置多达16种组合，限于篇幅不再具体列出对比情况，仅分析出结论如下：

(1)动力性结果基本都满足26%最大爬坡度要求。

(2)配置5.86后桥速比时的爬坡度见图4，此状态爬坡度较好，但是整车最高车速只有100 km/h左右，发动机运行平均转速1 664 r/min，是非经济油耗区域，考虑整车油耗，不建议使用该配置。

(3)配置后桥速比4.33和变速箱6.938-1.00直接挡变速箱，该状态爬坡度见图5，此时整车最高车速107 km/h，发动机平均转速约1 468 r/min，考虑到高车速工况的油耗问题，是需要谨慎使用的方案，当车辆使用环境较好、运行速度较高的情况下才能有所考虑。

(4)配置变速箱速比7.967-0.875和后桥速比5.286时的爬坡度见图6。此时爬坡度较好，发动机平均转速1 496 r/min，理论油耗25.92 L/(102km)，理论油耗偏高。

(5)配置变速箱速比7.967-0.875和后桥速比4.33时的爬坡度见图7。此时发动机平均运行速度1 411 r/min，理论油耗24.18 L/(102km)，最大爬坡度36%。此配置属于动力性良好、经济性优秀的配置。

通过上述数据对比分析：建议使用的方案是7.967-0.875变速箱速比加4.33后桥速比的配置，该配置油耗较为优越，是经济性较为突出、动力性良好的选型。所以7.967-0.875变速箱速比加4.33后桥速比的配置，比7.967-0.875变速箱速比加5.286后桥速比等配置在经济性上更为优越，动力性同样满足使用要求，是值得推广使用的优选配置。

3结论

通过理论计算和分析，选用合适的变速箱和后桥速比，可进一步提高整车的经济性和动力性，最大限度地满足经济与环保的要求，对节能减排起到一定的推动作用，同时更加有利于环卫事业的健康良性发展。

参考文献:

【1】刘惟信.汽车设计[M].北京：清华大学出版社，2001.

【2】余志生.汽车理论[M].北京：清华大学出版社，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

作者简介：李婷(1973—),女， 本科，研究方向为汽车设计。E-mail：lting555@163.com。

中图分类号:U461

文献标志码：B

文章编号：1674-1986(2016)03-056-03