基于理实结合的商用车燃油经济性能的预测及控制
摘要：中国是人口大国，坐拥13亿多人口，加之现如今汽车产业的蓬勃发展，所以也算得上是个汽车大国，汽车数量在不断增加的同时也带来了很多环境问题，现如今各主要国家都在测定愈加严格的油耗标准，这对商用车燃油经济性能提出了不小的挑战。为了提高对商用车燃油经济性能的预测及控制，文章大致从控制油耗产生的影响、各国关于油耗标准的政策及测试方法、国内某商用车整车油耗的预测计算及实验对比、总结CRUISE软件对于整车燃油经济性的影响及应用、车辆燃油经济性的影响因素和改进方法等内容出发，总结了燃油经济性能的计算方法和影响因素，为后续商用车的开发效率和质量的提升奠定了基础。本论文通过查阅资料，咨询专业老师，上网查询资料等方式收集相关材料并借此开展了此次论文的相关研究。
关键词：汽车污染；油耗标准；汽车燃油经济性；理论和实践相结合；预测和控制；商用车
Prediction and Control of Commercial Vehicle Fuel Economic Performance Based on the Combination of Reason and Practice
Abstract:China is a populous country with a population of more than 1.3 billion, and now the automobile industry is booming, so it is also a big automobile country. The increasing number of automobiles also brings many environmental problems. Nowadays, more and more stringent fuel consumption standards are being measured in major countries, which poses a great challenge to the economic performance of commercial vehicles. In order to improve the prediction and control of the fuel economy performance of commercial vehicles, the paper summarizes the influence and application of CRUISE software on the fuel economy of commercial vehicles, the influence of fuel consumption control, the policies and test methods of fuel consumption standards in various countries, the prediction calculation and experimental comparison of the fuel consumption of a commercial vehicle in China, the influence and application of CRUISE software on the fuel economy of the vehicle, the influencing factors and improvement methods of the fuel economy of the vehicle, etc. Starting from this point, the calculation methods and influencing factors of fuel economic performance are summarized, which lays a foundation for improving the development efficiency and quality of commercial vehicles. This paper collects relevant materials by consulting professional teachers, searching information online and so on, and carries out the related research of this paper.
Keywords: Automobile Pollution; Fuel Consumption Standard; Automobile Fuel Economy; Combination of Theory and Practice; Forecasting and Control; Commercial Vehicles
第一章、油耗政策趋势以及降低油耗产生的影响
1.1整车油耗标准的政策趋势
单就排放标准而言，众所周知的是国家标准上写的是预定2018年1月1日实施第五阶段排放标准，但现在根据实际技术准备和油品准备情况，估计至少要提前一年也就是2017年就要提前实施第五阶段排放，虽然轻型汽油车没问题，但是轻型柴油车和重型柴油车在技术上和产品开发上准备的就不是那么充足了，需要政府部门权衡利弊和下定决心。但一些大城市早就已经提前实施了汽油车、柴油车的五阶段排放标准，六阶段排放标准，北京于上个月已经发布了征求意见稿，这对自主品牌企业是一个巨大的挑战。环保部也在组织制定国家第六阶段排放标准，毫无疑问，未来5～10年内我国汽车排放标准会超越现在参考欧洲法规的做法，会跳过欧洲、直接研究吸纳美国法规的优点，形成具有中国特色管理办法的、与美国同等的最严格汽车排放标准。这样一来排放有了严格的限制，油耗标准也会更加严格的测定和颁布，这会对汽车产业提出更高的要求，需要汽车企业真正依照政策，做到节能减排，降低油耗的同时，增加汽车动力性和经济性以及提高燃料的使用效率，过程中也许需要改变企业结构和发展方向，研究车身，发动机动力或者探讨开发污染更小的新型替代能源。
依照国家政策的走势，到2020年，车企燃油限值要从2015年的6.9L/百公里 降至5.0L/百公里，年均降幅达6.2%左右。这意思是平均值，现在2015年的平均油耗限值是6.9，而现在卖的车油耗在这以上的却为数不多，所以如果到2020年油耗必须在5L以下的政策开始实施，到那个时候虽然表面上确实政策提出了更加严格的要求，但是仔细一想理论数值、试验数据和实绩数据其实是两码事，也就是说这应该指的还是工信部提出的油耗，实际油耗还要比这高一截。所以这个问题应该不用担心什么，现在节能减排是大的趋势，但是也不可能完全依靠牺牲动力来获得收益，这些都是汽车厂商需要考虑的内容，但是作为消费者只需要选择合适的产品就可以了。油耗的限值控制了汽车企业的发展趋势，虽然说油耗政策也更倾向于节能减排，但是并不是说整车油耗标准就完全占据主导地位，因为这其中还涉及国情发展需要和国际标准水平，同时还要考虑民生和环境可持续发展的问题，以及资源的可循环利用。油耗限值愈来愈严，这对多方面的冲击和影响就越来越大。
1.2降低油耗对整车的影响
时光流转在第44届世界技能大赛闭幕仪式上，中国代表团在工业控制、机电一体化、焊接等多个领域斩获15枚金牌，居金牌榜榜首，创造出了中国历史上的最好成绩。其实世界技能大赛向来有“技能奥林匹克”的称号，大赛上“百家争鸣，百花齐放”，非常精彩。而且大赛不仅比拼体力、手的灵活和巧劲、更拼脑力，看哪组的操作更专业更有效率。为了跻身像美国，德国等制造业强国队列中，中国需要在大赛上大放异彩，如果能够摘得世界技能大赛金牌，其所受关注及影响力一点不比体育明星差。
最后单单从从获奖项目上来分析，其中有关汽车产业的项目有17项之多，中国代表团在大赛上获奖就能够证明中国汽车工业的飞速成长。其实早在8年前，当第一辆长春一汽金橙色解放驶下生产线，全国汽车年产量就首次达到1000万辆。中国终于成为继美国、日本之后，第三个汽车年产量超过千万量的国家。这一辉煌成就的取得，是几代中国人艰苦奋斗的战果，是国家对优秀政策的引导和扶持，使得中国汽车工业从零到一，终于成为世界汽车制造大国。中国汽车工业的辉煌历史从此刻开始翻开了新的篇章，一条康庄大道俨然显露出来。
众所周知科学技术是第一生产力，中国在成为世界汽车制造大国后，汽车数量在突飞猛进的增长，相关企业迅速成长，国民经济蒸蒸日上，但随之带来的各种污染也就不能视而不见了，光光是汽车排放的尾气问题就非常严重，常见汽车尾气中的污染物有一氧化碳、碳氢化合物、氮氧化合物、二氧化碳和微粒物等污染物。一氧化碳含量过多会结合肺里的血红蛋白，造成缺氧，引发头痛、头晕、呕吐等不良症状，严重时则会导致死亡。而碳氢化合物只有在浓度偏高时才会对人体造成伤害，因此不需要考虑过多其影响，但它却是产生光化学烟雾的罪魁祸首。氮氧化合物如果进入肺泡会形成亚硝酸和硝酸，这两种物质能对肺组织产生剧烈的刺激。而颗粒物内含许多具有毒性和导致癌变的成分。而人们对于谈虎色变的二氧化碳，第一时间能够在脑海中想到的便是二氧化碳的增多是导致温室效应的罪魁祸首。
汽车污染已成为世界上公认的危害，它很大程度上增加了温室气体的浓度，导致一些濒危物种的灭绝，北极冰圈的融化，沿海城市面临被海水淹没的风险。燃烧汽油能够产生机械能和动能，但同时汽车内部早已发生了许多复杂的化学反应，因此会产生出大量温室气体，这会加剧温室效应。而且汽车的内燃机就像是一座小型的化工厂，在消耗大量的石油资源的同时，又因为燃烧不充分，技术不够成熟等原因而会对这些来之不易的自然馈赠造成巨大的浪费，要知道化石燃料是地质演变和时代更迭而产生的非常宝贵的产物。
尾气污染是汽车污染中占比最大的一块，所以从治理尾气排放这一块入手，可以对保护环境，节约自然资源起到很大的作用。响应国家节能减排政策的号召，治理尾气污染大致可以分为三个方面，一是提升技术，让燃料燃烧更充分；二是尾气的净化处理；三是确立法规，限制油耗。本篇文章就是从油耗标准的角度出发，根据国情，提出理论和实践相结合的相关内容。我们可以这样考虑汽车油耗一旦降低了，反言之就是发动机的热效率，发动机及传动系统的机械效率，汽车所受到的阻力都有所改善。那么从发动机的热效率出发，汽车发动机在燃料燃烧后能使得更多的化学能转化为机械能，那么发动机效率就大大的提高了；燃料燃烧产生的机械能其实不能全部用来驱动汽车，会有一部分的的损失，发动机运转时内部摩擦会消耗一部分的能量，空调压缩机和水泵等也会消耗一部分的能量，这是发动机的机械效率，机械效率越高，油耗越低；一般对于车辆而言空气阻力越小，受到的压力值也就越小，油耗也越低。车身整体重量如果越大，坡越抖，那么汽车需要克服的阻力相应的也就越大，造成的结果是油耗会增高。所以油耗的降低也代表了汽车质量和汽车爬坡时需要克服更小的阻力。汽车加速行驶时，会产生加速阻力，根据动量定理，汽车质量越大，加速度越大，受到的阻力也就越大。所以，汽车越重，加速度就越快，油耗也越高。那么从汽车加速行驶角度出发，油耗的降低依然代表着汽车重量的减小。上述内容中油耗降低的影响是针对整车而进行的。下面会有针对另外两项内容的影响。
一、选题简介、意义
众所周知，低油耗对于我们赖以生存的环境而言，有着排放更少尾气，节能，环保的优点，对于整车而言又有着养车成本低，能耗少的优点，但随着全球汽车数量的不断增加，汽车燃油的需求也逐步增大，进而引发过度开采石油，油价过度上涨，环境污染等问题。在油耗标准的引导下，针对商用车的燃油经济性能的预测及控制，则是将低油耗的理论投入了实践，进而对指导车辆生产，资源的循环利用以及人与自然和谐相处起到非常重要的作用。
利用CRUISE软件对整车燃油经济性的影响因素进行分析，并对整车燃油经济性进行预估测算，可以较好的预测产品性能。得出的相关理论对汽车生产的过程也有着重要的指导作用。
二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
课题是对商用车燃油经济性的预测及控制，现行的油耗标准越来越严，但商用车油耗却还未达到国家规定的标准，所以找出适合测算整车燃油经济性的模型是十分必要的，结合试验数据对燃油经济性进行预测及控制，可以对车辆制造产生巨大的指导做用。
研究步骤方法及措施
1. 找到合适的方法对整车燃油经济性进行计算
2. 通过建立仿真模型进行多次实验，并对整车燃油经济性进行预估测算，可以较好的预测整车燃油经济性
3. 结合实验结论，分析整车燃油经济性的影响因素和提升方法
4. 在实习单位和网络上收集有关燃油经济性的材料和了解实际操作的步骤
三、设计（论文）体系、结构（大纲）
第一章 油耗政策趋势以及降低油耗产生的影响
1. 整车油耗标准的政策趋势
2. 降低油耗对整车的影响
3. 降低油耗车企的影响
4. 降低油耗对环境的影响
第二章 各国关于油耗标准的政策及测试方法
1. 美国商用车油耗标准和测试方法
2. 日本商用车油耗标准和测试方法
3. 欧盟商用车油耗标准和测试方法
4. 国内商用车油耗标准和测试方法
第三章 国内商用车整车油耗的预测计算及实验对比
1. 整车燃油经济性计算理论
2. cruise软件进行整车燃油经济性计算的过程
3. 整车油耗实验方法
4. 油耗计算与实验结果的对比
第四章 车辆燃油经济性的影响因素和改进方法
1. 车辆燃油经济性的影响因素
2. 车辆燃油经济性的改进方法
第五章 总论
目 录
第一章 油耗政策趋势以及降低油耗产生的影响…………………1
第二章 各国关于油耗标准的政策及测试方法……………………4
第三章 国内某商用车整车油耗的预测计算及实验对比…………8
第四章 车辆燃油经济性的影响因素和改进方法…………………13
第五章 总论…………………………………………………………15
致谢…………………………………………………………………… 16
参考文献……………………………………………………………… 16
参考文献
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