单发动机清扫车现状与发展趋势

陈欢

1、引言

随着新型城镇化和工业化的持续推进，公路里程的日益增加，在满足人民日益增长的快捷出行需求的同时，路面修建和使用过程中的清扫工作强度也越来越大。传统的人工清扫存在作业效率低、劳动强度大、安全隐患高等诸多弊端，因此加快新型道路清扫车的研发，实现城市环卫工作机械化、智能化已成为现代化城市建设不可逆转的趋势。

目前，国内市场上使用的清扫车主要是通过汽车底盘改装，采用主、副发动机的布置形式。主发动机就是汽车底盘自带的发动机，用来驱动清扫车的行驶；副发动机为额外选配，用来驱动作业系统工作。由于加装了副发动机，还必须配置发动机的相关附件及控制装置，增加了制造成本。同时工作噪声增大，油耗高，造成使用成本上升。另外，市场现有车型选有的副发动机均为国Ⅲ（国家第三阶段机动车污染物排放标准）或更低排放标准的型号。然而，随着大气污染的加重和国人环保意识的提高，国家必将逐步提高汽车排放标准。

因此，随着排放标准的逐步提高，作为副发使用的国Ⅲ标准发动机必将制约现有绝大部分清扫车型的发展与推广。如果单纯采取提高副发动机排放标准的举措，又势必会增加成本，造成不必要的浪费。因此，单发动机清扫车的研制与推广便成了道路清扫车发展的必然趋势。

2、单发动机清扫车现状

道路清扫车自诞生以来已经历了一百一十余年的发展变革，我国开始研制清扫车也已有近六十年的历史。国际上知名的扫路车生产企业如英国JOHNSTON公司、美国ELGIN公司等所生产的清扫车由于作业性能好，工作可靠性高，已得到全球许多用户的认可，其产品远销世界各地。我国的优秀企业生产的清扫车也已渐渐崭露头角，其性能也已基本能满足国内道路清扫的需要。

对于单发动机清扫车而言，单发动机配置由于比双发动机配置少了一台发动机，这就要求用一台发动机既要负责底盘行走，又要给工作装置提供动力。这种配置的形成方式有两种，一种是与专用底盘对应的单发动机全液压驱动形式，另一种是通过在底盘改装中引入液压系统而形成的液压、机械并存的驱动形式。前一种驱动形式在国外的许多机型中已经得到成功应用，它是由发动机带动多个液压泵，再由每个液压泵单独为行走系统、风机、扫刷等工作装置提供动力，其传动路线如下图1所示。该种传动形式中所使用的液压元器件大都选用国际知名品牌以保证其产品性能及可靠性，因此整车造价偏高。也正因为如此，这种全液压驱动形式的技术路线在引入我国时遇到了价格壁垒。

第二种驱动形式是国外全液压驱动技术路线的基础之上，结合本国国情和市场需求创造性开发的液压、机械并存的技术路线。但这种技术路线由于纵跨机械、液压、电控等不同领域，系统集成度要求较高，尚有许多技术难点仍未攻破，所以目前基本都还处于研发试制阶段。其中研发力量比较倾向的一种形式是在底盘行走系统中引入液压传动，工作装置的运行依然采用机械传动，这样就解决了底盘行走低速、变速，工作装置高速、恒速的矛盾需求。

还有一类动力方案为电动配置方案，它是采用蓄电池作为动力源，驱动电机为动力执行元件。类似于内燃机作为动力源时分为单发动机和双发动机配置形式，蓄电池作为动力源时也分为纯电动式和电动底盘式两种配置形式。纯电动式就是蓄电池所驱动的电机不仅要为底盘行走提供动力，还要为工作装置的运行提供动力。由于这种配置形式对蓄电池电量的消耗较快，所以目前只有一些小型扫路机采用此种配置形式。如烟台海德专用汽车有限公司生产的CHDSHZ16B型纯电动扫路机，其采用锂电池作为整机动力源，重量轻、寿命长，一次充电可连续作业8小时以上。电动底盘式就是只有底盘运行依靠电动，工作装置的动力仍来自于单独配置的副发动机。如福建龙马环卫装备股份有限公司生产的FLM5070TSLEV型纯电动扫路车，该车型的底盘以磷酸铁锂电池为动力源，驱动电机为一款永磁同步电机，以此来驱动底盘行走，但它的工作装置运行还需要外加一台副发动机。

3、单发动机清扫车发展趋势

结合以上对单发动机清扫车分析和论述，我们不难看出单发动机清扫车的是朝着节能环保和提高清扫效率的方向不断发展的。

具体而言，节能环保是在单发动机驱动的基础上，通过自动作业、能量回收和巡航技术的更新和发展来提高整车的传动效率，降低整车功率损耗，减少相应的燃油损耗，将排放控制在合理水平，实现对周围环境的保护。

清扫效率的提高包含两个方面的内容：一方面是提高车辆在普通路面作业过程中的清扫效率，保证市政路面清扫作业的覆盖范围；另一方面是提高车辆在较高速度行驶时对高速公路清扫效率，破除高速清扫车的技术壁垒，颠覆传统清扫设备的结构，实现高速行驶的清扫效率高效化。

【参考文献】

[1] 王涛，张永梅.国内外路面养护机械的技术水平及发展趋势[J].建设机械技术与管理，1997，（02）：37-41.

[2] 宁文祥.国外扫路车五大发展趋势[J].专用汽车，2010，（04）：31-32.

[3] 杜木偉，韩屹丽，刘晨敏.我国路面清扫车技术现状与发展趋势[J].工程机械文摘，2013，（02）：65-67.

[4] Jhonston. the research on VS range Hydrostatic system[R]. JHONSTON.2015，07.

[5] Elgin. the research on the Ecolnfused SharedPower Technology[R]. ELGIN.2014，01.