柴油-天然气双燃料商用车燃油经济性计算方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种柴油‑天然气双燃料商用车燃油经济性的计算方法及装置，其基于发动机台架试验数据，结合提出的天然气消耗量折合方法，利用整车性能仿真软件施加动态工况进行分析对比，适用于柴油‑天然气双燃料商用车前期正向开发过程中的经济效果评价，为产品设计提供技术支持。并且在车辆实际使用过程中，能够快速的对用户提供燃料经济性方面的建议。本发明专利技术通过发动机台架试验测得柴油‑天然气双燃料发动机各工况下的柴油消耗量和天然气消耗量，并折算为总柴油消耗量；通过整车性能仿真软件对柴油商用车和柴油‑天然气双燃料商用车不同的循环工况进行经济性仿真；最终计算得到柴油‑天然气双燃料商用车的燃油经济性。

【技术实现步骤摘要】
柴油-天然气双燃料商用车燃油经济性计算方法及装置
本专利技术涉及一种柴油-天然气双燃料商用车燃油经济性计算方法及装置，是一种以发动机台架试验数据为基础，利用天然气消耗量折算公式及成熟的整车性能仿真软件计算柴油-天然气双燃料商用车燃油经济性的方法，属于商用车领域。
技术介绍
天然气作为车用替代燃料，具有排放低、储能密度高及资源丰富等突出优点，是一种理想替代能源。搭载柴油-天然气双燃料系统的商用车已经推广使用，其经济性成为用户及企业关注的焦点。在产品前期正向开发过程中，由于双燃料系统受油气价格、替代比率等多参数影响，计算经济性效果时存在着难以精确量化和缺乏动态工况分析等不足，当前主要依据稳态工况和平均替代率简化评估。本专利技术拟提出一套新的方法，用于柴油-天然气双燃料商用车在正向开发过程中燃料经济性的计算。
技术实现思路
本专利技术基于发动机台架试验数据，结合提出的天然气消耗量折合方法，利用整车性能仿真软件施加动态工况进行分析对比，适用于柴油-天然气双燃料商用车前期正向开发过程中的经济效果评价。本专利技术是一种以发动机台架试验数据为基础，利用天然气消耗量折算公式及成熟的整车性能仿真软件计算柴油-天然气双燃料商用车燃油经济性的新思路。本专利技术的技术方案是：通过发动机台架试验分别测量柴油发动机在各工况下的柴油小时消耗量及柴油-天然气双燃料发动机各工况下的柴油小时消耗量和天然气消耗量；将柴油-天然气双燃料发动机的天然气消耗量按天然气及柴油价格折算为柴油小时消耗量，并得到双燃料发动机的折合柴油小时消耗量；使用整车性能仿真软件分别建立柴油商用车和柴油-天然气双燃料商用车模型，添加仿真任务并施加C-WTVC循环市区、公路和高速部分，仿真计算得到柴油商用车和柴油-天然气双燃料商用车的不同部分百公里燃油消耗量；加权计算得到不同车型的百公里综合燃油消耗量；最终计算得到柴油-天然气双燃料商用车的省钱率。进一步说明的是，C-WTVC循环的来源于国标GB/T27840-2011《重型商用车辆燃料消耗量测量方法》。本专利技术一方面提供一种柴油-天然气双燃料商用车燃油经济性的计算方法，包括：步骤1，进行发动机台架试验，并将所述发动机台架试验测得的柴油-天然气双燃料发动机各工况下的柴油消耗量和天然气消耗量折算为总柴油消耗量；步骤2，在整车性能仿真软件中建立柴油商用车和柴油-天然气双燃料商用车仿真模型，对于不同循环工况进行经济性仿真，获得不同循环工况加权后的柴油商用车及柴油-天然气双燃料商用车所对应的综合百公里燃油消耗量数据；步骤3，根据上述步骤中得到的所述综合百公里燃油消耗量数据计算柴油-天然气双燃料商用车的燃油经济性指标。示例性地，在所述步骤1中，发动机台架试验按照GB/T18297-2001《汽车发动机性能试验方法》对发动机的燃油消耗量和天然气消耗量进行测量。示例性地，在所述步骤1中，所述的柴油-天然气双燃料发动机各工况下柴油消耗量和天然气消耗量需按照以下公式折算为总柴油消耗量：式中：FC折合—柴油-天然气双燃料发动机经折算后的总柴油消耗量，单位为kg/h；Diesel消耗—柴油-天然气双燃料发动机柴油小时消耗量，单位为kg/h；NG消耗—柴油-天然气双燃料发动机天然气消耗量，单位为kg/min；NG单价—天然气的市场价格，单位为元/kg；Diesel单价—柴油的市场价格，单位为元/L；ρDiesel—柴油密度，取0.85kg/L。示例性地，包括如下步骤：-在建模时，根据不同的动力总成和传动系统进行模型搭建，建立各模块之间连接关系；-在柴油机商用车模型和柴油-天然气双燃料商用车模型中分别输入通过发动机台架试验获取的数据和经过公式计算后的FC折合折合柴油小时消耗量；-添加C-WTVC循环中市区、公路及高速部分计算任务，得到市区、公路和高速循环下的柴油商用车和柴油-天然气双燃料商用车的百公里燃油油耗量。示例性地，在步骤2中，所述的整车经济性计算按照GB/T27840-2011《重型商用车燃料消耗量测量方法》，在整车性能仿真软件中以C-WTVC循环为工况进行燃料消耗量的计算，并且根据车辆类型及最大设计总质量确定车型市区、公路、高速部分的特征里程分配比例，按照以下公式加权分别计算两种车型的百公里综合燃油消耗量：FC综合＝FC市区×D市区+FC公路×D公路+FC高速×D高速式中：FC综合—一个完整的C-WTVC循环的综合燃料消耗量，单位为L/100km；FC市区—市区部分平均燃料消耗量，单位为L/100km；FC公路—公路部分平均燃料消耗量，单位为L/100km；FC高速—高速部分平均燃料消耗量，单位为L/100km；D市区—市区里程分配比例系数，单位为％；D公路—公路里程分配比例系数，单位为％；D高速—高速里程分配比例系数，单位为％。示例性地，在所述步骤3中，柴油-天然气双燃料商用车的经济性按照以下公式计算：式中：L—柴油-天然气双燃料商用车较柴油商用车的省钱率，单位为％；FC综合Diesel—柴油商用车运行C-WTVC循环的百公里综合燃油消耗量，单位为L/100km；FC综合Diesel-LNG—柴油-天然气双燃料商用车运行C-WTVC循环的综合百公里燃油消耗量，单位为L/100km。示例性地，所述柴油密度取0.85kg/L本专利技术另一方面提供一种柴油-天然气双燃料商用车燃油经济性的计算装置，其特征在于，包括处理器、存储器和存储在所述存储器中的计算机程序，所述程序在被所述处理器执行时实现权利要求1至7任一项所述的方法。附图说明下面结合附图和实例对本专利技术作进一步说明：图1为用于实现本专利技术的计算方法及装置的一个实施例的结构框图；图2为原机燃油消耗率曲线图；图3为折算后柴油-天然气双燃料发动机综合燃油消耗率曲线图；具体实施方式现结合具体实施例及附图对本专利技术作进一步地说明。图1示出了一个实施例中结构框图，其中，柴油-天然气双燃料商用车燃油经济性的计算方法，具体的技术手段如下：进行发动机台架试验，按照GB/T18297-2001《汽车发动机性能试验方法》的要求分别在不同转速和扭矩下对柴油机柴油小时消耗量及柴油-天然气双燃料发动机柴油小时消耗量、天然气消耗量进行测量。将测量得到的柴油-天然气双燃料发动机的柴油小时消耗量和天然气消耗量通过公式(1)折算成为双燃料发动机总柴油小时消耗量：式中：FC折合—柴油-天然气双燃料发动机经折算后的总柴油消耗量，单位为kg/h；Diesel消耗—柴油-天然气双燃料发动机柴油小时消耗量，单位为kg/h；NG消耗—柴油-天然气双燃料发动机天然气消耗量，单位为kg/min；NG单价—天然气的市场价格，单位为元/kg；Diesel单价—柴油的市场价格，单位为元/L；ρDiesel—柴油密度，取0.85kg/L。在一个具体实施例中，得到如下表的实验数据。表1：柴油-天然气双燃料发动机折合柴油消耗量换算表在整车性能仿真软件中建立柴油机商用车和柴油-天然气双燃料商用车仿真模型。根据不同的动力总成和传动系统进行模型搭建，建立各模块之间连接关系；在柴油机商用车模型和柴油-天然气双燃料商用车模型中分别输入通过发动机台架试验获取的数据和经过公式(1)计算后的FC折合折合柴油小时消耗量；添加C-WTVC循环中市区、公路及高速部分计算任务，得到市区、公路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种柴油‑天然气双燃料商用车燃油经济性的计算方法，包括：步骤1，进行发动机台架试验，并将所述发动机台架试验测得的柴油‑天然气双燃料发动机各工况下的柴油消耗量和天然气消耗量折算为总柴油消耗量；步骤2，在整车性能仿真软件中建立柴油商用车和柴油‑天然气双燃料商用车仿真模型，对于不同循环工况进行经济性仿真，获得不同循环工况加权后的柴油商用车及柴油‑天然气双燃料商用车所对应的综合百公里燃油消耗量数据；步骤3，根据上述步骤中得到的所述综合百公里燃油消耗量数据计算柴油‑天然气双燃料商用车的燃油经济性指标。

【技术特征摘要】
1.一种柴油-天然气双燃料商用车燃油经济性的计算方法，包括：步骤1，进行发动机台架试验，并将所述发动机台架试验测得的柴油-天然气双燃料发动机各工况下的柴油消耗量和天然气消耗量折算为总柴油消耗量；步骤2，在整车性能仿真软件中建立柴油商用车和柴油-天然气双燃料商用车仿真模型，对于不同循环工况进行经济性仿真，获得不同循环工况加权后的柴油商用车及柴油-天然气双燃料商用车所对应的综合百公里燃油消耗量数据；步骤3，根据上述步骤中得到的所述综合百公里燃油消耗量数据计算柴油-天然气双燃料商用车的燃油经济性指标。2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，在所述步骤1中，发动机台架试验按照GB/T18297-2001《汽车发动机性能试验方法》对发动机的燃油消耗量和天然气消耗量进行测量。3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，在所述步骤1中，所述的柴油-天然气双燃料发动机各工况下柴油消耗量和天然气消耗量需按照以下公式折算为总柴油消耗量：式中：FC折合—柴油-天然气双燃料发动机经折算后的总柴油消耗量，单位为kg/h；Diesel消耗—柴油-天然气双燃料发动机柴油小时消耗量，单位为kg/h；NG消耗—柴油-天然气双燃料发动机天然气消耗量，单位为kg/min；NG单价—天然气的市场价格，单位为元/kg；Diesel单价—柴油的市场价格，单位为元/L；ρDiesel—柴油密度，取0.85kg/L。4.根据权利要求2所述的计算方法，其特征在于，在步骤2中，包括如下步骤：-在建模时，根据不同的动力总成和传动系统进行模型搭建，建立各模块之间连接关系；-在柴油机商用车模型和柴油-天然气双燃料商用车模型中分别输入通过发动机台架试验获取的数据和经过公式计算后的FC折合折合柴油小时消耗量；-添加C-WTVC循环中市区、公路及高速部分计算任...

【专利技术属性】
技术研发人员：李司光，范小文，李静，史强，王颖，宋江涌，陈烁，孙杰，刘玺斌，
申请(专利权)人：陕西汽车集团有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61