轻型车油耗和排放的建模及参量分析

轻型车油耗和排放的建模及参量分析

随着资源和环境问题的日益严重，各国法规对排放的要求越来越严。传统测量排放的方法主要依靠实车试验，不但成本高，周期也很长，采用软件仿真的方法可以一定程度上弥补实车测试的不足。本文使用CRUISE仿真软件建立了柴油机汽车燃油经济性和排放的动态模型，研究了行驶工况和整车参数对轻型柴油机排放的影响。模型的主要输入数据如燃油消耗和排放图，均来源于实车试验数据。整车参数基于柴油机车的实车参数，实车试验数据由便携式排放测量装置测得，燃油消耗率通过碳平衡方法计算得到。

由于试验车为前轮驱动，搭配自动变速器，因此采用CRUISE中的Aut FWD模块进行建模。建模过程分为3步：预处理阶段完成数据的读入并确定运行条件；主体阶段预测最优的运行条件；后处理阶段计算燃油经济性和排放。CRUISE提供的模块中默认参数对预测的准确性并没有太大的影响，但是液力变矩器的参数对预测结果影响很大。

为了验证模型预测的准确性，在3种不同工况下做了实车试验和模型预测的对比试验，并将两组数据进行了比较。试验结果表明，模型预测的CO2排放量和实车测得的数据相吻合，NOx的变化趋势和实车试验测得的趋势基本一致，表明本文所建立的汽车动态模型有很高的准确性，可以用来做参量分析。通过定量的改变参数，分析了各主要参数对排放的影响。分析显示，主要参数，如整备质量、滚动阻力和牵引阻力等对燃油经济性的影响很小，约1%～3%。

JongTaeLeeetal.SAE 2014-01-2020.

编译：白洪涛