混合动力清扫车动力系统设计与仿真

《混合动力清扫车动力系统设计与仿真》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学硕士学位论文我国城市生活垃圾每年约增长8％，相应的带来的对城市垃圾车辆的需求增长为20％以上。以2000年到2005年的数据来统计，用于城市垃圾处理的车辆的市场需求量已经从1800辆增长到5000辆，环卫车辆的巨大的市场需求空间必然将促进其自身的快速发展1110道路清扫车主要是完成道路清扫保洁作业的专用车辆，作为主要的环卫设备之一，它是一种集路面清扫、洗刷、垃圾回收和运输为一体的新型高效清扫设备。其可以广泛应用于城市道路、公路、桥梁、市政以及机场、城市住宅区等混凝土路面和沥青路面的机械化清扫作业。路面清

2、扫车不仅可以清扫垃圾，而且还可以除尘和净化道路上的空气介质，这样既保证了道路的美观，维护了环境的卫生，也维持了路面的良好工作状况，减少和预防了交通事故的发生，并且延长了路面的使用寿命。道路清扫如果用人工完成，一方面工作强度大，效率低，工作艰苦，特别是在车行如梭的道路上，清扫工人的工作是非常危险的。应用了道路清扫车后，车辆可以一边行驶一边进行清扫作业，其自动化程度高、速度快、安全性好，目前在国内越来越多的采用路面清扫车进行路面养护。清扫车在工作区域里执行清扫任务的时候，速度一般在5-'-'lOkm／h，速度较低，致使

3、汽车发动机长期工作在低效率区域，带来了燃油利用率低，排放高等问题。随着国内采用道路清扫车进行路面清扫的趋势的增强，道路清扫车在执行清扫任务时所带来的高油耗和排放的问题无疑是与国家所提倡的节能、绿色、环保政策背道而驰的，所以越发的值得关注。在国家关于新能源汽车的“三纵三横"的总体规划中，混合动力电动汽车无疑是结合了新、老技术的最可行的方案，混合动力系统为将来的生态平衡提供了希望，因为燃油消耗越少、排放就越少，并且内燃机稳定的工况使得其对所排放的气体的成分易于控制，同时能够避免纯电动汽车行驶里程短和能量补充效率低的缺点

4、。据不完全统计，传统的道路清扫车，在日常使用的过程中，每月光支付燃油消耗就需大约2万人民币，经济性较差，因而采用混合动力技术对传统的道路清扫车进行改装，具有一定的经济价值。总之，结合道路清扫车的运行工作特点进行混合动力设计，可以有效的提高燃油经济性，减少排放，通过相关设计，降低其改装成本，对于建设绿色交通、节能城市乃至和谐型社会都具有十分重要的意义。2武汉理工大学硕士学位论文1．2混合动力技术在专用汽车上的应用现状目前国内外主要集中在乘用车领域开发混合动力车型，国外的有日本丰田公司的Pruise、本田汽车公司的In

5、sight，美国通用汽车公司的Volt等车型，国内的有上汽、东风、比亚迪，奇瑞等公司致力于此方面的研究，但对于道路清扫车进行混合动力改装的国内外的研究凤毛麟角，无例可循，由于专用车多采用货车底盘进行改装，我们可以从国内外其他的混合动力专用车和货车的设计中借鉴经验。戴姆勒公司于2008年，将采用梅赛德斯柴油机技术和三菱扶桑、福来纳的混合动力技术Canter、Atego等货车，在英国进行了实车运行试验，非常值得关注。图1．1是一辆基于美国福莱纳M2型混合动力底盘的高空作业车，可以只靠电力驱动行驶。早在2006年夏季，三

6、菱扶桑就将混合动力技术运用于其量产的Canter轻型货车上。其底盘所安装的混合动力驱动系统，包括：柴油机一台，其最大功率为107Kw(145Ps)；电动机一台，功率为35Kw：相应配套的自动变速器以及容量为1．9Kwh的蓄电池组。车辆启动时只依靠电机驱动，当进入加速阶段才会进入到柴油机驱动阶段，当遭遇红灯，需要怠速停车时，柴油发动机将熄火关闭；制动时，蓄电池能进行制动能量回收。除此之外，该系统还被用于总质量为12t福莱纳M2型中型货车进行改装试验，将原有装备的功率为205Kw的梅赛德斯轻型直列6缸MBE906柴油机

7、更换为质量相对较小的4缸OM924LA发动机，它的最大功率为160Kw(218Ps)，最大扭矩为810Nm，同时配以输出功率44Kw和输出扭矩420Nm的电机，该混合动力系统输出功率水平与原来的6缸发动机水平相当。据测试，改多了60Kg，燃油消耗却减轻很多。图1．1混合动力高空作业车3武汉理工大学硕士学位论文图1．2混合动力厢式货车继2006年沃尔沃汽车公司发布了FM混合动力概念车之后，2008年，其又在瑞典发布了两辆全球首款混合动力垃圾处理车，如图1．3所示。同它的前辈一样，这两款混合动力垃圾处理车同时装备了柴油

8、发动机和电动机，其采用了I—SAM(一体式起动发电机)和高达320PS的7L柴油发动机，有效功率达到120KW，同时配备了可通过制动再生能量充电的锂电池和沃尔沃I—Shifi【变速箱，其驱动系统结构如图1．4所示，图中蓝色部分为电气部分，其中所标注1--SAM电动机同时具备发电机的功能，可以给蓄电池组6提供制动回收能量。该系统的核心是能量管理单元5，它控制着