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技术节油 从传统到新途径

日期:2012/04/24   来源:《客车》周刊   作者:张 翼
  摘要:作为汽车技术研究的三大主题之一,节油一直是汽车厂家关注的对象,尤其在当下油价节节攀升形势下,节油技术更是被放在了重中之重。各厂家都使出浑身解数在车辆油料消耗上大做文章。并且,随着科技手段的不断进步,车辆节油的技术实现手段亦是百花齐放,不断推陈出新,很多过去无法想象的手段在今天都变成了现实。

作为汽车技术研究的三大主题之一,节油一直是汽车厂家关注的对象,尤其在当下油价节节攀升形势下,节油技术更是被放在了重中之重。各厂家都使出浑身解数在车辆油料消耗上大做文章。并且,随着科技手段的不断进步,车辆节油的技术实现手段亦是百花齐放,不断推陈出新,很多过去无法想象的手段在今天都变成了现实。

传统调理

对车辆自身动力系统的匹配、外形流体动力参数优化和发动机热环境优化是车厂在节油方面做得基础工作,也是对一辆车进行节油“治疗”的传统调理。现在很多厂家都引进国际先进的计算机仿真系统进行这方面优化,如厦门金旅便很早引进了这样的系统,它能够将车辆的动力系统进行更合理匹配,让整个传动系统实现最佳效率。对于外形设计,经过这样的仿真试验,一些影响风阻的部件会找到最合理的位置与外形,减少风阻之后自然油耗会降低。与这个类似的还有对骨架结构优化。众所周知,客车的车身是由不同强度的空心钢管焊接,再覆盖上蒙皮而成,骨架形成了车身的最大重量。通过计算机仿真计算,能够更合理的优化骨架结构,在保证车身强度的前提下,实现车身减重。车身减重,带来的也是直接油耗降低。

而发动机的热环境优化也是今年来很多客车企业降低车辆油耗的一大利器。这是因为每一台发动机都有一个最佳工作温度,高于和低于这个温度,发动机的工作都不在最佳状态,油耗自然不低。因此,在装车的发动机上都配有为发动机散热的风扇。过去,发动机的风扇随着车辆的运行保持一定的转速,保证了大多数时间发动机的工作温度。但是在发动机启动温度较低、环境温度较低和外界温度较高等不同的阶段,一直恒速运转的风扇不能为发动机提供最佳的散热。发动机的热环境优化通过使用可调速和电控的发动机风扇系统,辅以优化发动机舱内的空气流动、结构设计等,根据环境和发动机的不同温度让发动机散热风扇以不同的速度运转。这样发动机始终工作在最佳的温度环境中,效率最大化,节省燃油。而且,发动机散热风扇的运转也依靠发动机的动力输出,消耗了大量的发动机能量,在不需要散热时停止运转,节约能量也就相当于节省了燃油。这种优化在环境温度变化大的地区效果十分明显,如我国的东北地区等,能够降低油耗近10%。

科学管理

客车在经历了传统的调理之后,客车企业的技术人员继续寻求节油的新途径。2010年海格客车首创了基于车联网技术的G-BOS智慧运营系统,第一次运用现代通信技术为用户提供精细化的科学管理工具,效果卓著。而后各厂家纷纷跟进,“安节通”、“中联智通”、“行车宝”等运营管理系统登陆市场,车联网技术迅速在中国客车市场推进。2011年3月,国家交通运输部看到这一科学管理工具的功效,开展全国“海格智慧科技助力行动”,最后的效果统计:全国参与竞赛的1288辆营运客车百公里油耗平均降低了1.38升,平均降幅为5.47%,节油效果明显。

以海格G-BOS智慧运营系统为代表的科学管理系统是Telematics(特力玛)技术(无线通信技术、卫星定位、网络通信技术、车载电脑)、 CAN总线技术、 商业智能技术、先进管理技术的在客车上的综合应用。通过安装在客车上的终端从CAN总线、各类传感器上持续不断的采集发动机运行数据、车辆状况信息、驾驶员的操控行为,同时接收GPS卫星定位信息记录车辆所在位置,所有这些信息通过3G通信技术实时传递到数据处理中心。

数据处理中心通过商业智能技术将接收到的海量数据实时分析、整理,并结合国内外先进管理思想将驾驶员不良驾驶行为、油耗数据、车辆运行情况、维修保养计划等内容以直观的报告、图表等形式展现出来。客户与集团调度中心即可使用独立账号通过互联网在任何地方访问智慧运营系统,及时了解车辆运行情况、驾驶操控是否存在违规行为,实时跟踪车辆运行轨迹,进行实时的调度管控。

通过这样的系统,客运公司可以准确监控并采集到车辆运行过程中的车辆急加速、急减速、速运转时间、超经济车速运行比例、发动机经济转速比例、空调、暖风装置开启状态、使用时间、开门时长等影响油耗的主要数据,通过对发动机ECU油耗数据及实际加油数据的对比与查询,生成报表明白无误地说明这辆车油耗高低的具体原因,更有针对性地帮助驾驶员纠正不良操作,改善驾驶技巧,降低燃油成本。

环境适应

车辆网技术在客车上的落地,仿佛为客车行业技术革新推开了一扇大门。在先前众多的智慧运营管理系统通过车联网技术实现规范驾驶员操作节油后,2012年初,大金龙又将车联网在客车上的应用向前推进了一大步,将车联网的技术应用在对车辆的智能控制上,把人、车、路三元素结合在一起考虑并对发动机运行工况自适应控制,进一步降低了车辆油耗近10%。

能够取得如此高的节油率,是因为通常客车运行环境多变。以典型的长途客运车辆为例,车辆可能经历市区、省道、国道、高速等各种不同类型的道路,途中的交通状况、地形、周围环境等都有很大差异,还有临时或长期的线路变更、空车返程、往返道路差异、载客人数甚至乘客行李数量等等都会对车辆的油耗产生影响。车辆的匹配设计实际上只能是用户根据其车辆运营效果提出的对车辆发动机功率、变速箱挡位以及主减速比的使用情况提出对车辆配置的需求,并使“车”在相应线路上有较好的油耗表现。但是这个配置可能对于道路中的某段路程是经济配置,对于其他路段不仅是不经济配置,反而可能是不合理配置,满足了爬坡,但不适合平路,高速省油,但市区里费油,最终节油的效果大打折扣。

新系统改变了传统“车线匹配”只针对单一路况进行优化的做法。在初期,针对用户的需求确定车辆基本的动力配置;当车辆运行过一段时间后,系统则将根据车辆的运行数据,以Eco-driving理念计算车辆的动力链参数,确定经济合理的档位、车速。当系统开始工作后,就能对车辆根据车辆的实际工况做出相应的调整,使“车”“路”全面匹配的同时,降低驾驶操作的油耗影响。将人、车、路融为一体,智能决策以实现最佳燃油经济性车辆配置,全面提高燃油效率。

新系统将原本静态的动力链配置转换为动态可调的动力链配置参数,不再仅仅是被动的根据某一车速或道路设计产品,依托“车联网”平台数据库,根据实际线路运营的特点,进行数据融合和数据挖掘,并结合汽车技术专家的智能决策算法,实现对运行中的车辆的动态调整,让客车不论在什么地方、什么路线上都能以优化的参数运行,实现随路而驱,随时省油的目的。系统工作时,通过调整车辆动力链参数,减少了原本的配置在非优化路况上产生的额外油耗。从整车运行工况上看,改变了车辆工作区域分布,降低了车辆在高油耗区域工作的时间,提高了运行中经济工况所占比例。根据实际动力需求调整动力链参数,要多少力给多少油,充分用好每一滴油。

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