青岛真情巴士集团有限公司 孙伟太,王贤君,逄向阳
经笔者多年潜心研究节油机理和应用实践,发现混合动力公交车燃油(气)经济性影响因素共有发动机本身、燃油(气)与润滑油的品质、车辆驾驶与养护、车身阻力与重量、轮胎选择、空调使用、发动机附件消耗、传动系统匹配、排气系统、冷却系统、燃油(气)系统、进气系统等12大项。
等速油耗的规律是:相同挡位下,车速越高,油耗也越高;相同车速下,挡位越高,油耗越低。典型公交车工况的油耗规律是:平均车速越低,油耗越高,同时油耗的高低还与载客数量(即整车重量)有关。
通过对公交车在实际使用过程中的油耗测试与对比分析,总结出影响燃油经济性的使用因素主要有:公交车使用空调时比不使用空调增加油耗;相同车型和线路下,公交车由不同驾驶人驾驶,百千米油耗有差别;相同车型和配置的公交车,在不同线路上行驶时油耗有差别;使用子午线轮胎的公交车比斜交胎的公交车油耗低;良好的养护和调整可以保证较高的传动效率,减少因摩擦产生的功率损失,有利于油耗的降低。
整车消耗的所有能量,包括车辆的运动、灯光、压缩空气、液压助力转向、电力,均来自于燃油(气)。发动机将燃油(气)燃烧产生的热能转换为动能的过程中,损失了大部分能量(约77%),小部分能量成为有用功,驱动整车的运动,而频繁地制动又会使动能转化为热能散失。
各种节能技术对城市公交车油耗的改善有不同程度的影响。节能效果的显著程度依次为混合动力技术、发动机技术、轻量化技术、传动系优化技术、低滚阻技术等,因此,混合动力是未来公交车发展的方向。
燃油的消耗,既意味着不可再生资源的日渐枯竭,更意味着对于运输企业来说不断增加的成本。
影响油耗的12大因素中,11项为车辆性能因素,1项为驾驶人操作习惯因素。而对于混合动力公交车,驾驶习惯对公交车的油耗影响更明显。实践证明,驾驶习惯不同,油耗的差异是实际存在的。
笔者单位LNG车型公交车,R1318号车驾驶人的驾驶习惯良好,每月平均气耗比公司平均节气水平低4 kg~5 kg。分析其原因分析如下。
(1)较低的换挡转速。对于自动变速器公交车,轻踩加速踏板可获得较低的换挡转速。
(2)较小的节气门开度。缓慢加速,需要发动机发出的功率小,也可以低转速换挡。
(3)常用挡位。要及早换到较高的挡位。
(4)减少制动。在路口前提前预判,充分利用滑行,减少制动次数。
(5)发动机经济转速。可以使发动机经常工作在经济转速区域(900 r/min~1 300 r/min)。
图1 混合动力车的加速过程
图2 混合动力车的减速过程
2.4.1 熟悉混合动力车的原理和特点
“工欲善其事,必先利其器”,要想做到好的节油效果,就必须要熟悉车辆的性能。混合动力车的加速过程应如图1所示,混合动力车的减速过程应如图2所示。
2.4.2 规范操作驾驶
2.4.2.1 起步加速
(1)车辆起步前先根据需要按下D挡(前进)或R挡(后退),然后松开驻车制动,踏下加速踏板,由电动机驱动车辆起步。
(2)车速在0 km/h~25 km/h内,加速踏板踩下幅度得平稳控制,直至车速超过25 km/h以后,离合器自动吸合,发动机和发电机共同驱动车辆加速。
2.4.2.2 匀速行驶
车速达到预定值后(城市公交车的匀速车速一般为30 km/h~50 km/h),车辆只需较少的功率来维持运行,应尽量控制使用最小的加速踏板幅度,并且保持加速踏板操作的稳定性。
2.4.2.3 减速滑行
车辆行驶过程中遇到前方有障碍,即遇红灯及前方快到站时,应提前完全松开加速踏板让车辆滑行,电动机回收能量,同时达到节油和节电的效果。
2.4.2.4 减速制动和紧急制动
(1)减速制动时(非紧急制动),只需完全松开加速踏板踏板并轻踩制动踏板,踩下约5 mm~10 mm,感觉到电制动生效,这时由于气制动气阀没有打开,气制动没有起作用,车辆的制动完全由电动机的再生发电来产生,制动力大约为1 500 N·m~1 800 N·m,比电涡流的制动效果还要好一些,这样可以将车辆的惯性动能大部分转换成电能回收至超级电容内,达到节能和电能平衡的目的。
(2)紧急制动时,必须与常规车一样迅速踩下制动踏板,以保证行人和车辆的安全;这时电动机的制动和气制动同时产生,因此制动效果比单一气制动更好,可能会有点头现象,但这只是在极少的紧急情况下才需要使用,因为这种操作方式不能回收惯性能。
2.4.3 节油驾驶宝典3——避免长时间怠速
发动机空转时车辆也是要消耗燃油的 ,控制怠速运转到最小限度 ,如果有可能的话,在车站停车时尽量将发动机熄火而不要让它一直工作 。
2.4.4 节油驾驶宝典4——空调使用有讲究
夏季,车辆停驶后,车厢内的温度很高,应先打开车窗,待热气散发后再关车窗,如果直接关严窗户,热气短时间内驱散不尽,从而影响制冷效果,增加空调压缩机负荷,从而增加燃油消耗 。
行驶时,车窗要关严,空调新风选择在关闭状态,避免因外界热空气进入而影响空调制冷效果,增加发动机负荷,从而增加燃油消耗。
如有窗帘,尽可能拉上窗帘,以减少阳光照射对车内的辐射,从而可降低空调的工作时间与负荷。
空调制冷时间一般在10 min左右就能有效降低温度,气温不是很热时应多用换气功能。
一般应将空调设置温度为26 ℃,可根据当时的环境温度适度进行微调。
2.4.5 节油驾驶宝典5——控制胎压记心上
客车胎压降低20%,就会增加燃油消耗约8%;当胎压提高时油耗虽降低了,但轮胎寿命也相应变短;客车只要有1个轮胎的胎压少40 kPa,总的燃油消耗量则增加3%。因此,保持合理胎压,已成为降低客车油耗的重要手段,很多经验丰富的老司机就是靠定期检查胎压,取得了优于同行的节油效果。
2.4.6 节油驾驶宝典6——监控冷却液温度
保持冷却液的正常温度很重要,发动机在最佳的工作环境下才能达到最佳的工作效率。
目前,所有客车上都配有节温器 ,但在实际使用中,节温器出现故障后,司机觉得麻烦或为了节约换节温器的成本,而不使用节温器。因为发动机最佳的工作温度为80 ℃~95 ℃,温度过低会使燃油燃烧不充分,导致燃油消耗量增大。所以应注意时常检查,出现故障时及时修理或更换,确保节温器处于正常工作状态。
2.4.7 节油驾驶宝典7——带挡滑行很重要(滑行回馈很重要)
2008年国家开始实施国3排放标准以来,欧3、欧4排放标准的发动机逐渐取代以前的欧2排放标准的发动机。欧3、欧4发动机和以前发动机相比,最根本的区别就是,油泵喷油的控制方式由机械式控制变为电子控制,因此对于装配欧3和欧4这样电控发动机的车辆,当驾驶人在较高车速突然松开加速踏板并且以停车或减速为目的时,如果带挡滑行,发动机转速会从较高转速,随着车速的降低而降低,当降到约800 r/min的这一过程中,发动机做负功,油泵不喷油,此时,是车辆拖着发动机转动,此时,电子控制单位会停止喷油,当转速下降到接近怠速时(约800 r/min)再恢复喷油;如果脱挡滑行,发动机会保持怠速工作状态,电子控制单位会持续喷油以维持运转。可见,驾驶装有电控发动机的车辆,带挡滑行是省油的;当正常行驶时,让发动机保持一个稳态(保持匀速行驶)工作,更省油。
综合以上得出以下结论,首先要掌握混合动力公交车节油的一般原理和特殊机理,掌握节油驾驶理论和技巧,养成良好的安全节油驾驶习惯,从点滴做起,达到节能降耗、节能减排的目的。