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【 ★ 通过广州公共交通见证混合动力技术既发展 ★ 】

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发表于 2009-7-21 07:28 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
本帖最后由 麦基佬迪 于 2009-7-21 00:30 编辑

前言:
  本帖属于技术贴。由于有稀有图片,所以本帖设置左阅读限权,可以有效避免图片转载,保护各客车企业既自主技术。
  本帖所介绍既系服务于广州既几款混合动力城市客车,从第一代自产既油电混合动力,到LPG政策下既气电混合动力。从呢几款车既身上,我哋可以目睹混合动力技术系广州既诞生同发展,可以从各个方面了解到混合动力客车既技术特点。
  本帖既每一幅图片都附有比较详细既讲解,所有讲解均基于本人所学学科既理解,因本人既知识面仲唔系好宽,某D地方可能存在曲解,如有理解错误既地方,敬请高手指出,多谢指教~
  另外,个人希望本帖可以作为置顶贴存放一段时间,混合动力技术作为目前国家重点发展项目,其发展趋势有目共睹,拥有庞大既发展空间,本帖置顶可以令更加多达到论坛等级既版友了解混合动力客车既各个方面,对于拓宽新进版友既知识面有所帮助。
 
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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:30 | 只看该作者
本帖最后由 麦基佬迪 于 2009-7-21 00:31 编辑

型号:GZ6110HEV
底盘:GZ6102S(三类)
座位数(个):36
外型尺寸(mm):11000×2500×3120
轴距(mm):5400
车桥:东风(前);东风(后)
悬挂:板簧(前三后四)
制动器:前盘后鼓式,气动双回路
发动机:依维柯库尔茨 四缸柴油发动机
变速器:綦江QJ1205
最小离地间隙(mm):220
一级踏步离地高(mm):380
最大总质量(kg):15500
生产日期:2004年1月
目前状况:报废
车型特点:
  本车型系由04款GZ6102S既基础上改装,外形同原型车基本一致,只系发动机舱既布置同原型车唔同。
  值得一提既系,系原型车上改装系目前国内混合动力车研发比较一致既途径但改装车发动机舱布置复杂,容易发生故障,由于设计方案不良,致使维修不便。研发混合动力专用底盘,优化发动机舱既布置,可以有效降低发动机舱既复杂程度,使故障率下降,节省燃油效果更明显。
  内部方面,GZ6110HEV将电池组安装系前舱底盘上,将电动机同PLC电路装系右后轮之后,增加一套电动机传动系统。此外,发动机传动系统同普通柴油车区别唔大。

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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:32 | 只看该作者
本帖最后由 andrew12315 于 2009-7-20 23:35 编辑

  上车睇下车厢内部,驾驶室沿用原型车既配置,由于技术唔成熟,仪表台上毋安装总线控制器。但系,对于混动车来讲,总线控制器系不可或缺既,作为电气化程度如此高既混合动力系统,总线对于运行工况既监控系非常重要既,汽车运行中所出现既问题基本上都系电路故障,缺少总线控制器就等于缺少左一个直接检测问题既途径,甘样一来,车辆出现故障时就要外接故障显示仪,对于检测与维修非常不便。缺少对整车运行检测既仪器,呢一点系台车不能正常运营既最大原因。
  前舱与原型车系一致既,座位采用2×1布置,可改为1×1,后舱采用2×2布置,由于后桥上要布置PLC电路板,所以后山布置系原型车既基础上升高,拆除最后一排座位,该车选装日本Denso双泵式独立空调,为电空调。

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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:35 | 只看该作者
本帖最后由 andrew12315 于 2009-7-20 23:37 编辑

  发动机舱既总布置如下图,由于多左电动系统,所以该车发动机舱要重新布置,好显然,该车既发动机舱布置系极其唔专业既。以我个人既观点来睇,甘样布置发动机舱引起左恶性循环,系呢台车报废既最主要原因,以下分析原因:
  第一:亦系根本原因!电子扇应该横置,装于车身既左后方,由发动机通过万向节传动,以节省空间。而此方案采用电子扇纵置,浪费左大部分既发动机位置。
  第二:由于电子扇占用大量位置,间接导致左无法安装空调泵于发动机左侧,发动机无法直接带动空调泵运转,而被迫选装独立电空调,致使空调泵装于水箱同电子扇既后边,需要另外加装一个小型电动机带动。
  第三:由于选装独立空调,电池组需额外供电俾小型电动机带动空调泵,导致电力入不敷出,发电机所发出既电根本就唔够用,所以此车唔可以启用空调,空调只系一个摆设。
  第四:选装四缸柴油机。由四缸发动机来带动一台11米,总质量15.5吨既客车,该车既动力性一定大打折扣。
  综上所述,发动机舱既最佳布置方案为:发动机采用六缸柴油机,为节省空间,有技术既话不妨采用发动机横置,采用双涡轮增压,装配增压中冷装置,电子扇应横至于车身左后侧,改装散热易发动机盖,选装单泵迎风式非独立空调,空调泵由发动机带动。事实上,将要介绍既节省能源最多既宇通ZK6118HGZ就系甘样来布置发动机舱既。

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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:36 | 只看该作者
本帖最后由 andrew12315 于 2009-7-20 23:42 编辑

  以下图片介绍一下该款城市客车既进气流程,如下图所示:车辆运行时,由车顶既进气口吸入空气,通过管道引入空气滤清器,由空气滤清器过滤空气中既大粒子,空气经过过滤后输出到涡轮增压器,通过增压中冷装置,由进气歧管进入进气门,最终抵达发动机汽缸燃烧室形成混合气。
  如何区分进气歧管同排气歧管?睇下颜色就知啦。出厂时,进气歧管同排气歧管用既外观系一样既,因为其材料都系铸铁,但随住车辆运行,一段时间后,排气歧管会由于排出气体既高温而表面氧化成褐色,就好容易分辨了,如下图三。

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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:38 | 只看该作者
本帖最后由 andrew12315 于 2009-7-20 23:42 编辑

  GZ6110HEV发动机动力传输同一般既城市客车基本一致,采用发动机——离合器——变速器——万向节传动机构——主减速器——驱动桥为传动路线。发动机既动力输出与电动机既动力输出分割开,使人睇唔出距既用意系乜,反而仲因此增加左传动轴,大大降低机械效率。
  后桥既其中两个筒式减震器安装系驱动桥附近,筒式减震器利用液压同液压油既双向流动起到限制悬挂最大行程既作用,气囊悬挂一样要装筒式减震器。

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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:40 | 只看该作者
本帖最后由 andrew12315 于 2009-7-20 23:44 编辑

  GZ6110HEV既电动系统由三部分组成:PLC控制电路、蓄电池组、电动机(发电机)。
  PLC控制电路:装系驱动桥右上方,控制电动机工况,目前主流既混合动力系统基本上都系由PLC电路控制,以后将会被体积更细,能耗更低既单片机取代。
  蓄电池组安装系车身两侧,由于2004年锂电池技术未成熟,此车采用既系铅电池(水电),铅电池既特点系:充电快、放电快、维护频繁、价格昂贵。选用铅电池一定系错误既做法,但个人认为选用铅电池系当时属于无奈之举,目前所运行既所有绝大多数混动车都选用储电量更大、电压更为稳定、维护更为方便既锂电池。燃料电池系未来既发展方向,但目前技术不成熟,仲处于起步阶段。
  该车既电动机生产厂商无从考证,但有一点系可以肯定既,电动机功率太细了,无法驱动如此沉重既车身,唔好话满载啊,即使系空载上斜坡,个人认为亦都难以胜任。所以该车一档时就已经要电动机同发动机联合带动了。
  GZ6110HEV电动系统运行原理:客车起步时(一档),电池组向发电机供电,由电动机与发动机联合驱动,挂二档以及以上档位时,PLC电路转换驱动方式,电动机转变为从动,由发动机单独驱动客车。客车由发动机驱动果阵,电动机转变为发电机向蓄电池充电。

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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:40 | 只看该作者
综述:
  GZ6110HEV只系系原型车既基础上降低发动机功率,增加一套辅助一档起步既电动系统,其技术既简易程度可见一斑。甘样来降低能耗,与其系话增加电动系统辅助而节省燃油,倒不如讲系由于发动机功率降低而降低左燃油消耗。
理论同技术既唔成熟导致左一款失败产品既诞生,发动机舱设置唔合理,发动机形式选择错误,电传动系统设置唔合理,电池组选择错误,空调种类选择错误等多种因素共同导致左呢款产品既失败。
  只可以讲,由于当时混合动力系统既研究未正式纳入国家项目,资金同技术既短缺,呢款产品既失败系必然既,但系,距确实系广州混合动力客车既鼻祖,为广州公交作出过应有既贡献。每每路过,见到其车身上面所贴既纸条,有既系伤感,呢个就系第一台HEV既下场,讲唔埋边一日就被拉去肢解了,就见唔到距了,唉,可惜可惜。
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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:42 | 只看该作者
型号:BJ6113C7M4D
座位数(个):34
外型尺寸(mm):11400×2500×3150
轴距(mm):5600
车桥:国产153
悬挂:板簧(前四后五)
制动器:前后鼓式,气动双回路,进口ABS
发动机:康明斯Isbe 185 32
变速器:伊顿 电动AMT 5前速
最小离地间隙(mm):220
一级踏步离地高(mm):380
最大总质量(kg):15500
目前状况:正常运营 244A线
车型特点:
  本车型系国内首批正式上市运营既油电混合动力客车。本车最大既亮点系采用美国伊顿动力生产既电动五前速自动变速箱相结合康明斯Isbe 185发动机。作为混合动力车,采用既电动变速箱可以有效解决普通液力变速箱中液力变矩器消耗机械效率既缺点。康明斯发动机有世界独有既PD泵技术,不但止更加省油,而且使发动机体积更加细,容易布置发动机舱,发动机舱布置合理,水温适宜,使发动机得以输出理想既动力。
  内部方面,由于一级踏步既缘故,将电池组安装系后山底盘上,电动机同离合器、变速箱相连接,动力消耗大大降低。但由于两块电池装于后山,导致后山过高,容易造成乘客上下车唔方便。

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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:43 | 只看该作者
型号:BJ6123C7B4D
座位数(个):34
外型尺寸(mm):11980×2500×3150
车桥:国产153
悬挂:板簧(前四后五)
制动器:前后鼓式,气动双回路,进口ABS
发动机:康明斯Isbe 185 32
变速器:伊顿 电动AMT 5前速
最小离地间隙(mm):220
一级踏步离地高(mm):380
最大总质量(kg):15500
目前状况:正常运营 862B线
本车特点:
  呢款车型同上面所介绍既BJ6113C7M4D最大既唔同在于车身长度同埋整车质量,由于系12米车,属于18吨等级,但都系采用Isbe 185 32型既柴油机,用同样既变速箱,当传动比一样,满载时动力性方面显得有缺陷。
  两款车正常运行工况下比同类车型(装有艾里逊自动变速箱既柴油车)节油25%以上。

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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:44 | 只看该作者
本帖最后由 andrew12315 于 2009-7-20 23:47 编辑

  无论系11米车型定系12米车型,车厢内部构造都比较合理,12米车比起11米车最大既优点系增加前舱载客面积,最大限度甘发挥出后桥单轴客车既最佳承载能力。
  该车既电池组放系后山倒数第一、二排既座位下方,呢个并唔系一个理想既布置方案,发动机既热量有可能会令电池组长期处于高温状态,缩短电池组既寿命,而且,电池组存放位置过于隐蔽,对日常维护会带来诸多不便。
  以目前锂电池既制造工艺来睇,电池组唔可能系车辆既使用寿命期间(八年)完全处于正常状态,虽然短时间反复充放电并唔会损害锂电池本身,但温度偏高,活性物质有可能提前失效极有可能令锂电池系第五、六年既时候就开始走下坡路,出现充放电电量不足既情况,到时公交企业就要投入大量资金用于电池组既维护。

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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:46 | 只看该作者
  CAN总线控制器,目前来讲,呢样野都系混合动力车既重要配件之一,总线控制器系全电气化车身既象征。原本来讲,柴油车上既电器设备系唔多既,除左电子燃油喷射、各种指示灯同仪表台之外基本上毋其他用电设备,所以系普通既LPG车上好难见到CAN总线控制器,因为有ECU已经足以起到电子控制既作用了。
  但混合动力车系柴油车既基础上增加左一整套既电动设备,使车上既电路趋于复杂化,甘就增加左发生电路故障既机会,单用ECU系唔够既,必须要系ECU既基础上加装CAN总线控制器,总线控制器可以系车辆运行当中对车上所有用电设备进行监控,当出现故障时及时将故障既部件以及故障既类型显示系屏幕上,缩短维修时间。

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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:47 | 只看该作者
本帖最后由 andrew12315 于 2009-7-20 23:48 编辑

  相比较于GZ6110HEV来讲,睇福田既发动机舱布置就真系赏心悦目了,可以见到,同样都系安装电子扇,但如果好似福田甘,将电子扇安装于车身既侧面,发动机舱既布置就会简约得多了,甚至有足够既位置再多安装一个发电机!
  GZ6110HEV发动机舱有既野福田一样都有,但排布既唔同,其实可以影响好多野既,最主要既一个参数就系水温,发动机舱布置过于紧密,水温就会相当高,当水温高于95°C果阵,部车想提速就变得好困难了。
  详细睇下康明斯发动机有D乜野优势?由于特有既PD泵技术,使康明斯发动机比起国产发动机体积更细,而且康明斯发动机懂得利用压带轮有效甘减小发动机所占有既空间,虽然系六缸既柴油机,但其横截面面积比好多国产四缸柴油机仲要细!

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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:48 | 只看该作者
本帖最后由 andrew12315 于 2009-7-20 23:50 编辑

  以下系伊顿混合动力驱动系统既构成图,由图中睇出,发动机——离合器——电动机——电力变速箱——驱动桥。伊顿既呢个动力系统有个特点,系有打破传统观念既意义,就系成功甘将自动变速箱同省油结合埋一齐。众所周知,液力自动变速箱因为有液力变矩器既存在,自动变速箱就同“功耗损失”以及“增加油耗”联系埋一齐。但自动离合器结合电动变速箱既使用,可以将换挡间既功耗损失大大降低,达到降低能耗既作用。
  福田既工作原理同接落来既气电混动唔同,气电混动由于毋变速箱,所以有必要单靠电动机将客车提速至大约20公里每小时,然后先将工作交回俾发动机(个中缘由等阵先详细解释),但由于福田安装左变速箱,所以电动机只需要将客车提速到一档发动机转速达到1000转时(大概5~10公里每小时)就由发动机带动。
  同时,我地又要睇到电动变速器既缺点,要知道,汽车大部分既故障都出自用电器,电动变速箱作为客车既重要用电设备,一旦出现故障,其维修既费用将会十分高昂,据福田官方私底下既说法,第一批出厂既30台混合动力车,其电动系统既密封性能并唔系十分理想,落雨天时同湿气重既环境下容易出现故障,如变速器不变速、变速转速波动等等。

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 楼主| 发表于 2009-7-21 07:49 | 只看该作者
综述:
  福田BJ6113C7M4D以及BJ6123C7B4D两款混合动力,自07年底正式运营至今,降低能耗达到25%以上,出勤率高于90%,可以讲,呢两款混合动力客车,技术已经比较成熟,系一款真正意义上实现正常运营并体现宏观经济效益既混合动力客车。其采用既自动离合器结合电动变速箱、CAN总线控制器、康明斯发动机、一级踏步都会作为客车行业系一定时期内既发展方向。
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