最优燃油经济性曲线求解

前述从变速器特性的角度对Downspeed理论基础进行了研究[文章：DownSpeed及其理论基础-变速器角度]，现从发动机角度论述下。

发动机燃油消耗量计算如下：

其中，B--燃油消耗量，g；p--需求功率，kw；b--燃油消耗率，g/kwh.

发动机油耗量是发动机功率乘以燃油消耗率对时间的积分值。对于一定的需求功率p来说，b越小(即燃油效率越高)，发动机消耗的油量越少。下图是某发动机的燃油消耗率(bsfc)map，蓝色虚线为等功率线。假定发动机发出功率为24kw，该等功率线与各等燃油消耗率线相交(或相切)，于A(300g/kwh)、B(260g/kwh)、C(254g/kwh)、D(270g/kwh)点。由A点移动到B、C、D点的过程就是一个Downspeed的过程(发动机转速降低、扭矩提高)，由A点到B、C点有：

C点为经济性最优点。进一步Downspeed，发动机运行点由C点移动到D点，有：

D点反而不经济，油耗量变大。因此，通过适当的Downspeed，使发动机运行点移动到经济区可以使油耗降低，但如果过分Downspeed，则会偏离经济区，油耗反而不会变好。

最佳燃油经济性曲线(optimalfuelconsumptionline)是将各个发动机功率下的最佳运行点相连而成的一条曲线。

发动机在某功率下的最佳运行点为该等功率线与等燃油消耗率线的切点(如上述C点)。

为计算最佳燃油经济性曲线，可以有较多方法，如matlab编程、C编程、Python编程实现等，如下基于Excel计算实现模板化。所制定的模板仅需更改发动机台架测试的各转速下bsfc数据即可得到最佳燃油经济性曲线输出，中间计算过程自动完成。精度：20rpm，0.5Nm。

各转速下bsfc数据输入表：

外特性提取/输入表：

发动机最佳运行点生成表：

最佳燃油经济性曲线生成表：

如下图所示，基于Excel模板生成的最佳燃油经济性曲线(optimalfuelconsumptionline)，可见直观上较为吻合(右上角部分由于本例发动机bsfcmap较为不规则，生成的曲线也较为突变)。

本Excel模板应用的主要函数较为常用，主要有：VLOOKUP、HLOOKUP、OFFSET、TREND、TRANSPOSE、MATCH以及逻辑判断等关系函数。