高原地区不同品牌混合动力公交车适应性分析
摘 要: 针对昆明示范运营的混合动力公交客车,依托昆明市新能源汽车示范运行信息化管理与监控平台,采集同一公交线路上不同品牌混合动力公交客车运行数据,并对运行车辆的油耗数据和故障进行对比分析。结果表明:三种不同品牌混合动力公交客车节油效果比纯柴油公交客车明显;高原环境的差异性和技术条件的不成熟导致混合动力公交客车故障率明显高于纯柴油公交客车;不同品牌混合动力公交客车在该公交线路上的性能存在较大差异。
关键词: 高原地区; 混合动力公交车; 适应性分析; 公交车故障率分析
中图分类号: TN911?34; U469.7 文献标识码: A 文章编号: 1004?373X(2014)18?0032?03
0 引 言
随着科技的发展,汽车已成为方便人类出行的重要交通工具。汽车保有量的增加,对人类的生存环境造成了极大的影响,石油资源也在急剧减少,而石油是一种不可再生资源。传统汽车工业的发展造成了严重的环保问题及能源短缺,世界各国开始重视新能源汽车的发展。混合动力汽车是现在发展较好的的新能源汽车,我国很多汽车企业也在大力研发、改进这种汽车[1]。昆明作为新能源汽车首批25个节能与新能源汽车示范推广试点城市之一,已完成1 000辆节能与新能源汽车示范推广。昆明市是所有示范推广城市中新能源汽车技术路线和品牌最多的城市,也是首批示范推广城市中惟一的高原地区城市,昆明地区的示范推广工作,为我国高原环境下运行的电动汽车及混合动力系统性能差异性及适配技术的综合技术提供了科学依据[2?3]。
本文以昆明某公交线路上传统纯柴油公交客车及三种不同品牌混合动力公交客车为实验对象,依托昆明市新能源汽车示范运行信息化管理与监控平台,对在同一公交线路上运行的传统纯柴油汽车和混合动力汽车示范运营数据进行采集,对其示范运营经济性及故障特性进行了数据统计与对比分析。
1 实验车辆与线路
1.1 实验车辆
对昆明市某公交线路上传统纯柴油公交客车、三种不同品牌混合动力公交客车的运行数据进行采集,通过对数据的分析,对比它们的燃油节能效果。品牌A混合动力公交客车、品牌B混合动力公交客车、品牌C混合动力公交客车及传统纯柴油公交客车的主要参数如表1所示。传统纯柴油公交客车与品牌A、品牌B、品牌C三种品牌混合动力公交客车发动机额定功率与混合动力系统总功率基本相同,车型相同。
1.2 实验线路
选取昆明某公交线路为实验运营路线,该路线去程停靠站点23个,回程停靠站点19个,单程距离12.6 km。选取该线路示范运营的纯柴油公交客车、三种品牌混合动力公交客车各10辆,依托昆明市新能源汽车示范运行信息化管理与监控平台,采集车辆示范运营两个月的燃油消耗、里程和故障数据,对比所采集数据,分析昆明地区传统纯柴油公交客车及三种品牌混合动力公交客车示范运行期间的经济性和故障情况。
表1 传统纯柴油公交客车及三种品牌混合动力公交客车
主要性能和结构参数
2 实验结果与分析
采集实验车辆在6月,7月这两个月的运行数据,运行时间共计60天。10辆纯柴油公交客车总运行里程为106 548.9 km;10辆品牌A混合动力公交客车总运行里程为106 845.7 km;10辆品牌B混合动力公交客车总运行里程为106 453.9 km;10辆品牌C混合动力公交客车总运行里程为93 302 km。
2.1 经济性分析
三种品牌混合动力公交客车及传统纯柴油公交客车示范运营两个月平均百公里油耗对比图如图1所示。
由图1数据可以得出:
(1) 同一公交线路上,10辆传统公交车平均百公里油耗为32.76 L,10辆品牌A混合动力公交车平均百公里油耗为29.62 L,节油率为9.58%;10辆品牌B混合动力公交车平均百公里油耗为29.62 L,节油率为12.15%;10辆品牌C混合动力公交车平均百公里油耗为28.48 L,节油率为13.06%,三种品牌混合动力公交车昆明地区示范运营均表现出了一定的节油效果。
公交车平均百公里油耗对比
(2) 品牌A平均节油率为9.58%,品牌B平均节油率为12.15%,品牌C平均节油率为13.06% ,品牌C在该公交线路上示范运营节油效果最好。
经分析,得出以下结论:
(1) 混合动力公交客车可以控制发动机一直运转在最佳功率转速区间,把富余的能量存储起来,并将再生制动时制动能量回馈[4]。整车起步可以采用纯电动驱动的方式,降低起步时的能耗。整车行驶加速和急加速时,发动机运行在最佳燃油经济转速区间,电池能量转换成电机的助力扭矩实现助力[5]。当运转在最佳燃油经济性转速区间并且有富余能量时,把富余的能量存储起来[6],从而实现节油的目的。
(2) 品牌C混合动力公交客车节油效果优于品牌A和品牌B,表明品牌C车辆在昆明市地区该公交线路上示范运营适应性最好。
2.2 故障分析
查询混合动力公交客车车维修清单,三种品牌混合动力公交客车的故障可分为:底盘、车身故障,系统故障,发动机故障三类。
2.2.1 三种不同品牌混合动力公交客车两个月故障分析
由图2数据可以得出:
(1) 10辆品牌A混合动力汽车在6月、7月两个月的示范运行期间三类故障共出现80台次;10辆品牌B混合动力公交客车共出现59台次;10辆品牌C混合动力公交客车共出现32台次。
(2) 10辆品牌A在6月份底盘、车身故障出现13台次,系统故障出现19台次,发动机故障出现4台次,总共36台次,7月出现底盘、车身故障15台次,系统故障23台次,发动机故障6台次,总共44台次;10辆品牌B在6月份底盘、车身故障出现5台次,系统故障出现15台次,发动机故障出现5台次,总共25台次,7月份底盘、车身故障出现9台次,系统故障出现18台次,发动机故障出现7台次,总共34台次;10辆品牌C在6月份底盘、车身故障出现3台次,系统故障出现8台次,发动机故障出现1台次,总共12台次,7月底盘、车身故障出现6台次,系统故障出现12台次,发动机故障出现2台次,总共20台次;三种品牌混合动力公交客车出现的故障中,系统故障和底盘、车身故障均比发动机故障多,且7月出现的故障相对6月有了一定增长,说明车辆稳定性有了下降。
经分析得出下述结论:
(1) 混合动力公交客车部分零部件技术不成熟,且昆明地区昼夜温差较大,对混合动力系统的影响较大,导致混合动力公交车故障率较高[7]。
(2) 混合动力汽车控制系统和整车技术由于发展时间短,技术薄弱,而发动机发展时间长,技术相对较为成熟,导致混合动力汽车系统故障和底盘、车身故障高于发动机故障[8]。
(3) 混合动力汽车为新兴起的新能源汽车,技术不成熟,随运行时间的增加,故障率也有一定程度的增长。
2.2.2 传统纯柴油公交客车与三种不同品牌混合动力
公交客车示范运营两个月故障对比分析
结果表明:10辆品牌A混合动力公交客车在6,7两个月的示范运行期间,底盘、车身故障出现28台次,系统故障出现42台次,发动机故障出现10台次,总共80台次;10辆品牌B混合动力公交客车底盘、车身故障出现14台次,系统故障出现33台次,发动机故障出现12台次,总共59台次;10辆品牌C混合动力公交客车底盘、车身故障出现9台次,系统故障出现20台次,发动机故障出现3台次,总共32台次;10辆纯柴油公交客车运行两月期间底盘、车身故障出现4台次,系统故障出现5台次,发动机故障出现4台次,总共13台次。数据表明:三种不同品牌混合动力公交客车各类型故障比传统纯柴油公交客车增长了很多。通过分析,得出以下结论:混合动力汽车发展时间较短,很多技术还不成熟,传统纯柴油汽车发展时间较长,各方面技术条件较为成熟,故传统车的故障率低于混合动力汽车。
3 结 论
通过昆明地区同一公交线路上传统纯柴油汽车、三种不同品牌混合动力汽车的示范运行对比,分析了传统纯柴油汽车及品牌A、品牌B、品牌C三种品牌混合动力汽车的经济性和各类故障,得出以下结论:昆明地区同一公交线路上示范运营的三个品牌混合动力公交客车与同线路运营纯柴油公交客车相比, 均表现出了一定的节油效果;同一线路示范运营的三个品牌混合动力公交客车中品牌C车辆节油效果最好,表明品牌C混合动力公交客车在该线路示范运营适应性最好;昆明地区同一示范运行条件下,三个品牌混合动力公交客车在两个月的示范运营期间,发生的故障主要为底盘、车身故障,系统故障,发动机故障三类,其中系统故障居于首位;昆明所处高原地区,昼夜温差较大,混合动力汽车发展时间短,很多技术不成熟,传统车发展时间比较长,技术相对成熟,故传统纯柴油汽车故障率明显低于混合动力汽车。随运行时间的增长,混合动力汽车的医学论文故障率会相应地增加。
注:本文通信作者为颜文胜。
参考文献
[1] 张玉龙,颜文胜,申江卫,等.高原地区混合动力出租车运行适应性分析[J].科学技术与工程,2013,22(13):6633?6635.
[2] 申江卫,颜文胜,邢伯阳,等.高原环境对混合动力城市客车性能影响的分析[J].汽车工程,2012,34(7):585?588.
[3] 申江卫,阮辉平,贺璟,等.高原地区混合动力公交客车运行适应性分析[J].科学技术与工程,2011,11(23):5730?5734.
[4] 宋百朝,杨森林,宋东虹,等.混合动力系统工作原理简述及系统技术特点[C]//河南省汽车工程学会第七届科研学术研讨会论文集.郑州:河南省汽车工程学会,2010:176?177.
[5] 王波,徐智敏.新型混合动力汽车检测技术的研究及应用[J].现代电子技术,2009,32(17):168?170.
[6] 黄伟,周云山,宫帅.混合动力汽车电控节气门系统开发研究[J].现代电子技术,2008,31(19):157?159.
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