目前世界面臨能源緊張、環(huán)境污染的困境,汽車產(chǎn)業(yè)也隨之成為輿論的關(guān)注點,打造以混合動力為主的低能耗和新能源新技術(shù)汽車,已成為人們的期盼和希望。
金龍公司推出的節(jié)能環(huán)保型液壓混合動力城市客車,其原理是在原有動力系統(tǒng)的基礎(chǔ)上引入了最新的汽車環(huán)保節(jié)能技術(shù)“液壓能量再生系統(tǒng)”——由液壓泵/馬達(dá)、液壓蓄能器、油路分配控制模塊等組成的液壓能量再生裝置,可以使大部分通常被浪費掉的汽車動能有效地回收并儲存,在汽車起動加速時再釋放出來,推動車輛前行,實現(xiàn)了能量的再生利用,提高了車輛能源效率。
與普通客車相比,高效節(jié)能環(huán)保型城市客車可節(jié)油20%;尾氣排放可以降低40%,其中黑煙排放量降低50%~70%、可懸浮顆粒物排放量降低67%、氮氧化物排放量降低24%,發(fā)動機(jī)的排放污染物可達(dá)到歐Ⅲ甚至歐Ⅳ標(biāo)準(zhǔn);同時還具有提升加速力,減少機(jī)械損耗,降低噪聲,延長產(chǎn)品使用壽命等優(yōu)勢,更好的體現(xiàn)了節(jié)能環(huán)保的理念。
1 液壓混合動力技術(shù)
指在不改變傳統(tǒng)客車底盤結(jié)構(gòu)和發(fā)動機(jī)的前提下,通過在底盤上加裝一套液壓能量再生系統(tǒng),使大部分通常被浪費掉的制動能量有效回收儲存,并利用在車輛啟動和加速上,從而達(dá)到節(jié)約燃油、降低排放、減少發(fā)動機(jī)和制動器磨損的目的。
液壓能量再生裝置主要由液壓泵/馬達(dá)、液壓蓄能器和油路分配控制模塊組成,液壓蓄能器和液壓泵/馬達(dá)實現(xiàn)制動能量回收和加速能量釋放功能,將構(gòu)成整車動力驅(qū)動系輔助動力源,整車將具有雙動力驅(qū)動能力,雙動力的實現(xiàn)依靠在主減速器發(fā)動機(jī)動力輸入軸的另一端連接一個液壓泵或馬達(dá),液壓蓄能器的動力取決于車輛制動時的慣性,由于液壓蓄能器具有很大的比功率,因此可以實現(xiàn)大動能的快速回收和釋放。
2 工作原理
圖1為液壓能量再生系統(tǒng)工作原理圖。當(dāng)車輛減速或制動時,車輪在慣性作用下帶動液壓馬達(dá)并將動能轉(zhuǎn)化為壓力能儲存在蓄能器內(nèi),從而使平時浪費的制動能量得以回收再利用;當(dāng)車輛啟動或加速時,儲存在蓄能器內(nèi)的能量釋放并帶動液壓馬達(dá)轉(zhuǎn)動驅(qū)動車輛前行,從而減少了發(fā)動機(jī)的工作時間和強(qiáng)度,降低了油耗和尾氣排放。

2.1 正常行駛工況
汽車正常行駛時,液壓泵與后橋間的離合器處于分離狀態(tài),液壓泵不工作。汽車行駛狀況與不帶節(jié)能裝置的汽車一樣。
2.2 制動工況
當(dāng)駕駛員踩下制動踏板時,液壓泵與后橋間的離合器嚙合,后橋帶動液壓泵將液壓油從低壓蓄能器壓入高壓蓄能器。在協(xié)助制動的同時蓄能器還存儲了一定的能量。
2.3 起步加速工況
當(dāng)汽車起步時,駕駛員可以只需輕踩油門,不必起動發(fā)動機(jī)。即可由所存儲的能量推動汽車前行。
3 新技術(shù)提升產(chǎn)品可靠性
同時,項目產(chǎn)品還運用了最新的液壓網(wǎng)絡(luò)節(jié)能理論、最新的節(jié)能控制策略及CAN總線控制總成等先進(jìn)技術(shù),在達(dá)到明顯節(jié)能環(huán)保效果的同時,最大限度地提升了項目產(chǎn)品可靠性及使用壽命。
液壓能量再生裝置的控制系統(tǒng)是一套綜合控制網(wǎng)絡(luò),結(jié)合車輛原有的發(fā)動機(jī),構(gòu)成以整車能量管理為核心的控制管理機(jī)構(gòu)。該系統(tǒng)依賴高速數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò),對車輛各運行節(jié)點的數(shù)據(jù)進(jìn)行實時采集和處理,并通過智能化的整車管理程序,對車輛動力和能量流動方向進(jìn)行決策和控制。因此,液壓能量再生裝置仍是以控制技術(shù)為核心的驅(qū)動總成產(chǎn)品。這些技術(shù)的實現(xiàn),在提高汽車產(chǎn)品的控制精確性、安全可靠性和能源管理等方面都起到了至關(guān)重要的作用。從發(fā)展前景上來看,高速可靠的CAN總線網(wǎng)絡(luò)將被廣泛的應(yīng)用于汽車電子領(lǐng)域,成為21世紀(jì)節(jié)能環(huán)保車輛的最佳選擇。目前,最新的液壓能量再生裝置的控制系統(tǒng)上已經(jīng)開始嘗試采用CAN總線通訊網(wǎng)絡(luò),并具有更快的通訊速度,更豐富的兼容和擴(kuò)展能力。
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