某輛公交車(chē)油耗高問(wèn)題的解析

1、某輛公交車(chē)油耗高問(wèn)題的解析 朱鵬 （上海柴油機(jī)股份有限公司，上海200438）摘要：本文針對(duì)實(shí)際運(yùn)營(yíng)的某一輛公交油耗高，明顯高于該線路其他公交車(chē)輛。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤和數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)數(shù)據(jù)和走訪信息進(jìn)行解析，分析了本輛公交車(chē)油耗高的主要因素，提供改進(jìn)措施。關(guān)鍵詞：城市客車(chē)；經(jīng)濟(jì)性；整車(chē)匹配；工況；萬(wàn)有特性；駕駛習(xí)慣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、 前言眾所周知，節(jié)能減排已上升為國(guó)家戰(zhàn)略，公交車(chē)的油耗問(wèn)題倍受關(guān)注。本文針對(duì)實(shí)際運(yùn)營(yíng)的某一輛公交油耗高，明顯高于該線路其他公交車(chē)輛。通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)跟蹤和數(shù)據(jù)采集，并根據(jù)數(shù)據(jù)和走訪信息進(jìn)行解析，分析了本輛公交車(chē)油耗高的主要因素，提供改進(jìn)措施。2、某線路公交問(wèn)題現(xiàn)狀根據(jù)用戶反饋該線路公交共13輛運(yùn)營(yíng)車(chē)輛，車(chē)號(hào)1781的車(chē)輛的平均油耗偏高且與其他輛差異較大。通過(guò)走訪調(diào)查，該13輛整車(chē)配置一致，于2014年5月份投入

3、運(yùn)營(yíng)，部分車(chē)輛的油耗數(shù)據(jù)詳見(jiàn)圖1。該線路公交是上柴重點(diǎn)監(jiān)控線路，這種情況不利于公交公司的管理，也不利于上柴產(chǎn)品的推廣，因此我們對(duì)該輛公交進(jìn)行了詳細(xì)的數(shù)據(jù)采集和解析。圖1.用戶數(shù)據(jù)3、初步分析及制定采集方法，從應(yīng)用角度出發(fā)，影響傳統(tǒng)公交車(chē)經(jīng)濟(jì)性的主要的因素有： 1、物料因素，包括燃油、冷卻液、機(jī)油、剎車(chē)油等；2、方法、規(guī)范因素，包括保養(yǎng)規(guī)范、開(kāi)展駕駛培訓(xùn)、經(jīng)驗(yàn)交流等；3、環(huán)境因素，主要包括公交的路線，天氣情況，客流等；4、車(chē)輛因素，包括動(dòng)力傳動(dòng)的合理匹配，附件系統(tǒng)的合理匹配，電器系統(tǒng)的合理匹配，當(dāng)臺(tái)車(chē)輛的車(chē)況，包括胎壓，底盤(pán)，故障情況等；5、人員因素，駕駛?cè)藛T操作習(xí)慣，后勤人員維修保養(yǎng)習(xí)慣等5。

4、 由于該線路13輛公交車(chē)在同一線路運(yùn)營(yíng)，且交替排班。因此可以排除物料、方法規(guī)范、環(huán)境因素是主要因素，著重從車(chē)輛因素和人員因素進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析。表1為整車(chē)配置表，10.5米城市客車(chē)常用功率范圍是158kW-180Kw5，發(fā)動(dòng)機(jī)配置屬于該范圍內(nèi)；變速箱是城市客車(chē)的常規(guī)配置；10.5米城市客車(chē)常用主減范圍是4.88-5.5715，主減配置也在常用范圍內(nèi)。表1.整車(chē)相關(guān)參數(shù)車(chē)長(zhǎng)m10.5空載質(zhì)量kg10500滿載質(zhì)量kg16500主減4.88發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率kW170發(fā)動(dòng)機(jī)最大扭矩Nm900變速箱5MT（6.96/4.07/2.46/1.53/1/R6.23）滾動(dòng)半徑m0.5074、車(chē)輛跟蹤采集情況為

5、了進(jìn)一步分析車(chē)號(hào)1781車(chē)輛油耗高的根本原因。分別選取車(chē)號(hào)1781和1788的車(chē)輛，在同一時(shí)間，同一路線跟車(chē)，通過(guò)OBD接口采集發(fā)動(dòng)機(jī)及整車(chē)數(shù)據(jù)?，F(xiàn)場(chǎng)對(duì)車(chē)輛（1781）和車(chē)輛（1788）進(jìn)行檢查和走訪。通過(guò)診斷儀診斷兩臺(tái)整車(chē)，均無(wú)故障碼和歷史故障碼；檢查整車(chē)燃油系統(tǒng)、進(jìn)排氣系統(tǒng)、附件、電器，各系統(tǒng)中的零部件均連接可靠，工作正常；通過(guò)與駕駛員的溝通，兩臺(tái)整車(chē)開(kāi)始運(yùn)營(yíng)后均無(wú)異常和故障表現(xiàn)。實(shí)時(shí)跟蹤車(chē)輛（1781）和車(chē)輛（1788）的運(yùn)營(yíng)過(guò)程并采集發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)。為了盡可能的減小路況、客流等因素的影響，將跟蹤采集時(shí)間都放在下午1點(diǎn)-4點(diǎn)之間非高峰時(shí)間段進(jìn)行，整個(gè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程不開(kāi)空調(diào)。盡量在同一時(shí)間段，同一路

6、線上進(jìn)行采集。表3為整個(gè)過(guò)程的統(tǒng)計(jì)記錄。通過(guò)表格可知，車(chē)輛（1788）平均負(fù)載略高于車(chē)輛（1781）；車(chē)輛（1788）運(yùn)行79分鐘，車(chē)輛（1781）運(yùn)行77分鐘，運(yùn)行時(shí)間基本相當(dāng)；選取兩輛車(chē)同一段路程的噴油量計(jì)算理論油耗，車(chē)輛（1781）耗油4.6L，車(chē)輛（1788）耗油3.69L。車(chē)輛（1788）油耗明顯優(yōu)于車(chē)輛（1781）。 表3.車(chē)輛的采集過(guò)程的統(tǒng)計(jì)記錄 圖4.車(chē)輛在各站人數(shù)比較5、數(shù)據(jù)分析5.1、整車(chē)匹配分析通過(guò)Cruise仿真計(jì)算，整車(chē)2檔最大爬坡度為15.02%，3檔最大爬坡度為8.75%（圖2）。按照GB19754標(biāo)準(zhǔn)定義車(chē)輛的運(yùn)行工況，使用公交常用的升降檔規(guī)律，計(jì)算可得出在滿載

7、情況下綜合油耗為33.01L/百公里（圖3）。由計(jì)算結(jié)果和其他同類型的公交數(shù)據(jù)可以判斷，該批整車(chē)可以滿足公交的正常運(yùn)行，且油耗較好。表2為整車(chē)出廠時(shí)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。整車(chē)0-50km/h加速時(shí)間為26s。經(jīng)濟(jì)性試驗(yàn)時(shí)，車(chē)輛滿載分別模擬通暢、擁堵、非常擁堵的環(huán)境測(cè)試整車(chē)油耗，油耗數(shù)據(jù)詳見(jiàn)表2。通過(guò)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)可以判斷，整車(chē)配置同樣可以滿足公交正常運(yùn)行。圖2. Cruise計(jì)算整車(chē)各檔爬坡度圖3. Cruise按照國(guó)標(biāo)循環(huán)計(jì)算的百公里油耗 表2.整車(chē)出廠試驗(yàn)數(shù)據(jù)滿載，試驗(yàn)項(xiàng)目油耗試驗(yàn)路譜（車(chē)速）正常路況28.7L/百公里，合格擁堵路況35L/百公里，合格非常擁堵39L/百公里，合格0-50km加速加速

8、時(shí)間26s，合格5.2、發(fā)動(dòng)機(jī)工況與發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性分析 通過(guò)跟蹤采集的數(shù)據(jù)，圖5為車(chē)號(hào)1781車(chē)輛全程的扭矩轉(zhuǎn)速散點(diǎn)在發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性圖上的分布，圖6為車(chē)號(hào)1788車(chē)輛全程的扭矩車(chē)速散點(diǎn)在發(fā)動(dòng)機(jī)萬(wàn)有特性圖上的分布。載荷、平均車(chē)速、路線、擁堵情況相似，車(chē)輛（1781）發(fā)動(dòng)機(jī)很多工況都位于高速高負(fù)荷段，而車(chē)輛（1788）發(fā)動(dòng)機(jī)很好的被控制在低速低負(fù)荷段運(yùn)行，這也是車(chē)輛（1788）油耗明顯優(yōu)于耗車(chē)輛（1781）的根本原因。因此對(duì)于城市客車(chē)，在動(dòng)力性滿足使用需求的前提下盡量使用高檔運(yùn)行，盡量提早換入高檔，保持發(fā)動(dòng)機(jī)在低速段運(yùn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行工況的影響因素有：發(fā)動(dòng)機(jī)本身的性能曲線；車(chē)輛的負(fù)載情況；路況的擁堵

9、情況；駕駛員的操作等。通過(guò)診斷儀檢查發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)據(jù)，兩臺(tái)車(chē)數(shù)據(jù)版本一致，使用同樣的萬(wàn)有特性數(shù)據(jù)，并且車(chē)輛在相同時(shí)間，相同路段運(yùn)營(yíng)。綜上可以判斷發(fā)動(dòng)機(jī)工況差異的主要原因是駕駛員的操作。 圖6.高油耗車(chē)輛（1781）全程的扭矩轉(zhuǎn)速散點(diǎn)圖 圖7.低油耗車(chē)輛（1788）全程的扭矩轉(zhuǎn)速散點(diǎn)圖通過(guò)上文對(duì)車(chē)輛因素的分析。車(chē)輛（1781）和車(chē)輛（1788）油耗差異的根本原因是發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在不同的工況區(qū)間。發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行在不同工況區(qū)間的主要原因是駕駛?cè)藛T的操作。人員因素主要包括，駕駛?cè)藛T的操作習(xí)慣，后勤人員維修保養(yǎng)習(xí)慣等。由于該批車(chē)輛都是由車(chē)隊(duì)統(tǒng)一維護(hù)保養(yǎng)，下文著重通過(guò)采集的數(shù)據(jù)分析兩位駕駛員的操作習(xí)慣。5.3油門(mén)圖8

10、為車(chē)輛（1781）和車(chē)輛（1788）整個(gè)過(guò)程油門(mén)比例的比較，車(chē)輛（1781）整個(gè)過(guò)程大油門(mén)比列偏高。對(duì)于油門(mén)的控制，駕駛員應(yīng)堅(jiān)持“輕踏，緩壓，不猛轟”的原則6。過(guò)度油門(mén)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速急速升高，特別是低檔位時(shí)，一方面需要克服不必要的加速度浪費(fèi)能量和附件功耗，另一方面，猛踩油門(mén)發(fā)動(dòng)機(jī)增壓器無(wú)法快速相應(yīng)，進(jìn)氣不充分，影響燃燒效率，都導(dǎo)致油耗高。圖8.兩臺(tái)整車(chē)整個(gè)過(guò)程油門(mén)比例比較5.4擋位圖9為車(chē)輛（1781）整個(gè)過(guò)程車(chē)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的散點(diǎn)圖，圖10為車(chē)輛（1788）整個(gè)過(guò)程車(chē)速與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的散點(diǎn)圖?？梢园l(fā)現(xiàn)：車(chē)輛（1781）2檔時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速最高可達(dá)2500r/min,車(chē)速20km/h; 3檔時(shí)，發(fā)

11、動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速最高可達(dá)2300r/min,車(chē)速38km/h.駕駛員升檔時(shí)機(jī)選擇不合理。車(chē)輛（1788）駕駛員則很好控制了車(chē)速與檔位的關(guān)系，2檔時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速低于1400 r/min，車(chē)速小于12 km/h；3檔時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速小于1300 r/min，車(chē)速小于20km/h。車(chē)輛（1788）的油耗明顯優(yōu)于車(chē)輛（1781）。兩輛車(chē)配置一致，且在同一路段，同一時(shí)間，載客量車(chē)輛（1788）略高于車(chē)輛（1781），因此造成兩輛車(chē)換擋規(guī)律差異的主要原因是駕駛員的操作習(xí)慣。 圖9.車(chē)輛（1781）全程的車(chē)速轉(zhuǎn)速散點(diǎn)圖 圖10.車(chē)輛（1788）全程的車(chē)速轉(zhuǎn)速散點(diǎn)圖對(duì)于該線路城市公交，起步停車(chē)頻繁，通過(guò)合理的換擋，將發(fā)

12、動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速控制在1500r/min甚至更低轉(zhuǎn)速以下，既保證動(dòng)力性又保證經(jīng)濟(jì)性。5.5剎車(chē)圖11為兩車(chē)輛整個(gè)過(guò)程的剎車(chē)比例，圖12為同一段路程的車(chē)速路譜。通過(guò)比較可以發(fā)現(xiàn)，兩輛車(chē)整個(gè)過(guò)程剎車(chē)時(shí)間基本相當(dāng)，但是車(chē)輛（1781）踩剎車(chē)時(shí)間（減速段）過(guò)多的分布在行駛過(guò)程中，而車(chē)輛（1788）踩剎車(chē)時(shí)間（減速段）多數(shù)分布在正常的紅燈停車(chē)和進(jìn)站停車(chē)。通過(guò)表2中通暢和擁堵路況數(shù)據(jù)，同一站路程（500800米）多踩一腳剎車(chē)，可多耗油21.9%。因此駕駛員因盡量避免由路況或突發(fā)狀況產(chǎn)生的剎車(chē)。圖11.車(chē)輛（1781）和車(chē)輛（1788）剎車(chē)比例圖12.車(chē)輛（1781）和車(chē)輛（1788）同一路段的車(chē)速路譜6、小結(jié)綜上所述，該輛公交油耗高的主要原因是駕駛?cè)藛T的操作習(xí)慣?？紤]到公交的運(yùn)行特點(diǎn)，城市客車(chē)在設(shè)計(jì)匹配階段都會(huì)充分考慮低速性能，因此駕駛?cè)藛T也應(yīng)選擇合理?yè)跷贿\(yùn)行，輕踩油門(mén)，提高預(yù)判避免不必要的剎車(chē)，靈活運(yùn)用滑行等良好的駕駛習(xí)慣。