某辆公交车油耗高问题的解析

1、某辆公交车油耗高问题的解析 朱鹏 （上海柴油机股份有限公司，上海200438）摘要：本文针对实际运营的某一辆公交油耗高，明显高于该线路其他公交车辆。通过现场跟踪和数据采集，并根据数据和走访信息进行解析，分析了本辆公交车油耗高的主要因素，提供改进措施。关键词：城市客车；经济性；整车匹配；工况；万有特性；驾驶习惯Through a certain bus , according to the bus provides information, making mining scheme. According to the data and visit information analysis, to

2、 explore the main factors of the bus high consumption difference, provide improvement measures.1、 前言众所周知，节能减排已上升为国家战略，公交车的油耗问题倍受关注。本文针对实际运营的某一辆公交油耗高，明显高于该线路其他公交车辆。通过现场跟踪和数据采集，并根据数据和走访信息进行解析，分析了本辆公交车油耗高的主要因素，提供改进措施。2、某线路公交问题现状根据用户反馈该线路公交共13辆运营车辆，车号1781的车辆的平均油耗偏高且与其他辆差异较大。通过走访调查，该13辆整车配置一致，于2014年5月份投入

3、运营，部分车辆的油耗数据详见图1。该线路公交是上柴重点监控线路，这种情况不利于公交公司的管理，也不利于上柴产品的推广，因此我们对该辆公交进行了详细的数据采集和解析。图1.用户数据3、初步分析及制定采集方法，从应用角度出发，影响传统公交车经济性的主要的因素有： 1、物料因素，包括燃油、冷却液、机油、刹车油等；2、方法、规范因素，包括保养规范、开展驾驶培训、经验交流等；3、环境因素，主要包括公交的路线，天气情况，客流等；4、车辆因素，包括动力传动的合理匹配，附件系统的合理匹配，电器系统的合理匹配，当台车辆的车况，包括胎压，底盘，故障情况等；5、人员因素，驾驶人员操作习惯，后勤人员维修保养习惯等5。

4、 由于该线路13辆公交车在同一线路运营，且交替排班。因此可以排除物料、方法规范、环境因素是主要因素，着重从车辆因素和人员因素进行数据采集和分析。表1为整车配置表，10.5米城市客车常用功率范围是158kW-180Kw5，发动机配置属于该范围内；变速箱是城市客车的常规配置；10.5米城市客车常用主减范围是4.88-5.5715，主减配置也在常用范围内。表1.整车相关参数车长m10.5空载质量kg10500满载质量kg16500主减4.88发动机额定功率kW170发动机最大扭矩Nm900变速箱5MT（6.96/4.07/2.46/1.53/1/R6.23）滚动半径m0.5074、车辆跟踪采集情况为

5、了进一步分析车号1781车辆油耗高的根本原因。分别选取车号1781和1788的车辆，在同一时间，同一路线跟车，通过OBD接口采集发动机及整车数据。现场对车辆（1781）和车辆（1788）进行检查和走访。通过诊断仪诊断两台整车，均无故障码和历史故障码；检查整车燃油系统、进排气系统、附件、电器，各系统中的零部件均连接可靠，工作正常；通过与驾驶员的沟通，两台整车开始运营后均无异常和故障表现。实时跟踪车辆（1781）和车辆（1788）的运营过程并采集发动机数据。为了尽可能的减小路况、客流等因素的影响，将跟踪采集时间都放在下午1点-4点之间非高峰时间段进行，整个运营过程不开空调。尽量在同一时间段，同一路

6、线上进行采集。表3为整个过程的统计记录。通过表格可知，车辆（1788）平均负载略高于车辆（1781）；车辆（1788）运行79分钟，车辆（1781）运行77分钟，运行时间基本相当；选取两辆车同一段路程的喷油量计算理论油耗，车辆（1781）耗油4.6L，车辆（1788）耗油3.69L。车辆（1788）油耗明显优于车辆（1781）。 表3.车辆的采集过程的统计记录 图4.车辆在各站人数比较5、数据分析5.1、整车匹配分析通过Cruise仿真计算，整车2档最大爬坡度为15.02%，3档最大爬坡度为8.75%（图2）。按照GB19754标准定义车辆的运行工况，使用公交常用的升降档规律，计算可得出在满载

7、情况下综合油耗为33.01L/百公里（图3）。由计算结果和其他同类型的公交数据可以判断，该批整车可以满足公交的正常运行，且油耗较好。表2为整车出厂时的试验数据。整车0-50km/h加速时间为26s。经济性试验时，车辆满载分别模拟通畅、拥堵、非常拥堵的环境测试整车油耗，油耗数据详见表2。通过试验数据和经验可以判断，整车配置同样可以满足公交正常运行。图2. Cruise计算整车各档爬坡度图3. Cruise按照国标循环计算的百公里油耗 表2.整车出厂试验数据满载，试验项目油耗试验路谱（车速）正常路况28.7L/百公里，合格拥堵路况35L/百公里，合格非常拥堵39L/百公里，合格0-50km加速加速

8、时间26s，合格5.2、发动机工况与发动机万有特性分析 通过跟踪采集的数据，图5为车号1781车辆全程的扭矩转速散点在发动机万有特性图上的分布，图6为车号1788车辆全程的扭矩车速散点在发动机万有特性图上的分布。载荷、平均车速、路线、拥堵情况相似，车辆（1781）发动机很多工况都位于高速高负荷段，而车辆（1788）发动机很好的被控制在低速低负荷段运行，这也是车辆（1788）油耗明显优于耗车辆（1781）的根本原因。因此对于城市客车，在动力性满足使用需求的前提下尽量使用高档运行，尽量提早换入高档，保持发动机在低速段运行。发动机运行工况的影响因素有：发动机本身的性能曲线；车辆的负载情况；路况的拥堵

9、情况；驾驶员的操作等。通过诊断仪检查发动机数据，两台车数据版本一致，使用同样的万有特性数据，并且车辆在相同时间，相同路段运营。综上可以判断发动机工况差异的主要原因是驾驶员的操作。 图6.高油耗车辆（1781）全程的扭矩转速散点图 图7.低油耗车辆（1788）全程的扭矩转速散点图通过上文对车辆因素的分析。车辆（1781）和车辆（1788）油耗差异的根本原因是发动机运行在不同的工况区间。发动机运行在不同工况区间的主要原因是驾驶人员的操作。人员因素主要包括，驾驶人员的操作习惯，后勤人员维修保养习惯等。由于该批车辆都是由车队统一维护保养，下文着重通过采集的数据分析两位驾驶员的操作习惯。5.3油门图8

10、为车辆（1781）和车辆（1788）整个过程油门比例的比较，车辆（1781）整个过程大油门比列偏高。对于油门的控制，驾驶员应坚持“轻踏，缓压，不猛轰”的原则6。过度油门导致发动机转速急速升高，特别是低档位时，一方面需要克服不必要的加速度浪费能量和附件功耗，另一方面，猛踩油门发动机增压器无法快速相应，进气不充分，影响燃烧效率，都导致油耗高。图8.两台整车整个过程油门比例比较5.4挡位图9为车辆（1781）整个过程车速与发动机转速的散点图，图10为车辆（1788）整个过程车速与发动机转速的散点图。可以发现：车辆（1781）2档时，发动机转速最高可达2500r/min,车速20km/h; 3档时，发

11、动机转速最高可达2300r/min,车速38km/h.驾驶员升档时机选择不合理。车辆（1788）驾驶员则很好控制了车速与档位的关系，2档时，发动机转速低于1400 r/min，车速小于12 km/h；3档时，发动机转速小于1300 r/min，车速小于20km/h。车辆（1788）的油耗明显优于车辆（1781）。两辆车配置一致，且在同一路段，同一时间，载客量车辆（1788）略高于车辆（1781），因此造成两辆车换挡规律差异的主要原因是驾驶员的操作习惯。 图9.车辆（1781）全程的车速转速散点图 图10.车辆（1788）全程的车速转速散点图对于该线路城市公交，起步停车频繁，通过合理的换挡，将发

12、动机转速控制在1500r/min甚至更低转速以下，既保证动力性又保证经济性。5.5刹车图11为两车辆整个过程的刹车比例，图12为同一段路程的车速路谱。通过比较可以发现，两辆车整个过程刹车时间基本相当，但是车辆（1781）踩刹车时间（减速段）过多的分布在行驶过程中，而车辆（1788）踩刹车时间（减速段）多数分布在正常的红灯停车和进站停车。通过表2中通畅和拥堵路况数据，同一站路程（500800米）多踩一脚刹车，可多耗油21.9%。因此驾驶员因尽量避免由路况或突发状况产生的刹车。图11.车辆（1781）和车辆（1788）刹车比例图12.车辆（1781）和车辆（1788）同一路段的车速路谱6、小结综上所述，该辆公交油耗高的主要原因是驾驶人员的操作习惯。考虑到公交的运行特点，城市客车在设计匹配阶段都会充分考虑低速性能，因此驾驶人员也应选择合理挡位运行，轻踩油门，提高预判避免不必要的刹车，灵活运用滑行等良好的驾驶习惯。