MAN,混合驱动力卡车有望批量投产

MAN推出采用串联式混合驱动系统与超级电容存贮能量的 Lion"s City 城市巴士以及采用并联混合驱动系统与最新电池技术的 TGL 型配送卡车,成为 MAN 商用车辆寻求替代动力技术方面的代表。

近日,慕尼黑运输公司(MVG)首次使用德国曼公司(MAN)生产的MAN Lion’s City混合动力公交车。该混合动力公交车相比传统的城市公交车节省燃料高达30%,这意味着二氧化碳排放量降低了30%。标志着欧洲第一大城市慕尼黑开始使用MAN Lion’s City混合动力公交车。今年内,巴黎、巴塞罗那、米兰、维也纳以及荷兰的几个城市陆续推行此类型的混合动力公交车。

据了解,传统的公交车在制动的瞬间将大量的动能转化成热能,而MAN Lion’s City混合动力公交车将回收动能并应用于行驶当中。自动的起步-停车系统可以减少额外的油耗和排放。毕竟,城市公交车25%-40%的时间是在公交车站和等待红灯时怠速运行。

MAN Lion’s City混合动力公交车及装配联混合驱动系统的MAN TGL Hybrid型配送卡车早在2008年德国汉诺威商用车博览会上就与观众见过面,《物流》杂志社记者也亲临现场采访报道过这款车。

MAN 的混合驱动技术

随着全球矿物燃料成本的不断上涨,人们将更多的注意力投向了混合驱动技术,在商用车辆开发方面尤为如此。MAN尤其关注混合驱动技术在城市运输和配送领域的发展前景。采用混合驱动装置的车辆可大幅降低矿物燃料的消耗,从而能够提供更高的运输效率,并有助于解决环境中的二氧化碳问题。MAN是替代型驱动概念开发领域的一支先锋力量,其工程师早在20世纪70年代起就开始从事制动能量利用技术方面的研究。然而,由于技术的复杂性以及技术实现过程中的成本障碍,至今尚未找到合适的解决方案。

利用制动能量加速

市政运输是应用制动能量利用技术的理想领域。车重达18吨的市政运输车辆以中速驱动,需频繁加速至 40-50公里/小时的速度,行驶不久后又需减速靠站。普通巴士在制动时将大量动能转化为热能,这些热能最后会被白白浪费,而Lion"s City Hybrid 可完全依靠存储的制动能量以电动方式加速起步。城市巴士约有 40%的时间花在进站停靠上,因此,一个经过优化的停车/起动系统将有助于节省价格昂贵的燃油。MAN在 Lion"s City Hybrid中应用了一整套能够显著节省油耗的措施。据 MAN 的工程师们估算,这些措施可节省 25%至30%的燃油,同时还能大大减少废气排放。可为此佐证的是,现有试验车辆及其旧款车型在纽伦堡的常规线路上行车约 35000公里,未发现明显问题。为了得出准确的数据,试验采用具有相同性能和有效载荷的普通车辆作为行车参考。MAN Lion"s City Hybrid也适合第二代生物燃料,这意味着可进一步减少二氧化碳“足迹”。

减敏柴油机为基本发动机

MAN 的这款低地板巴士车采用串联式混合驱动技术。一个功率等级为 191千瓦/260马力的标准型D0836六缸发动机为高功率发电机产生能量,反过来,再由该发电机为两个常规电动机提供电能。该发动机与一个 CRTec颗粒物过滤器集成,符合EEV 排放标准。两个束带式异步驱动马达通过一个叠加变速箱分别向标准型低地板门式车轴提供75千瓦的功率。这样可将簧下质量保持在较低的水平,并削弱电动机对车轴的影响。能量存贮系统位于顶部,由12个高功率电容器模块组成,每个模块有24个电池,能以高度集中的方式暂时存储制动能量。驱动马达可由柴油发电机组或能量存贮系统提供动力。这样,Lion"s City Hybrid仅使用电力即可起步,不会产生废气排放。只有当需要更高的动力时,它才会启用柴油机。通常情况下,当车辆处于低功率水平,或需要为辅助装置或车载网络提供动力时,均可使用能量存贮系统提供的动力。柴油机的停用和启用由能量自动管理系统控制。在行车时,柴油机除提供必要的驱动力外,还要根据能量存贮系统中的可用电荷按需产生电能,供电动辅助装置使用。与单纯使用柴油机的巴士车不同,其空调压缩机和动力转向泵采用电力驱动。六缸发动机可在最佳工作范围内运转。工程师们还提到一种减敏柴油机,这种柴油机也可帮助降低油耗,大大减少废气排放。

超级电容经济实用

采用先进技术的超级电容贮能系统可从制动操作中获取能量。电制动器由制动踏板驱动,可为能量存贮系统提供150千瓦的电能。此时,驱动马达将起到发电机的作用,在巴士车下次起步时将制动能量换化为电能。在80%的情况下,车辆可完全依靠电力启动。然后,能量管理系统将决定是否另外启用柴油机。在危急的行车环境中,Lion"s City的标准型EBS行车制动器将以电子方式启动,否则将处于备用状态。

超级电容与电瓶或飞轮等其它能量存贮方法的主要区别在于其功率密度、功率电容、可靠性和效率特别高。与电瓶不同,它在充电和放电时不涉及任何化学转化,仅有电荷发生改变。无活动部件且完全免维护的特性进一步提高了它的成本效益。该电容器解决方案在重量方面亦胜一筹。由于未使用较重的电池组,这款低地板巴士车的重量与采用天然气提供动力的城市巴士相同。内阻的进一步降低将会显著减少超级电容系统的存贮损失,从而大大提高能量存贮效率。采用改进后的主动式空气冷却技术,高功率电容器的使用寿命将等同于车辆本身的使用寿命。

Lion"s City Hybrid 将在使用过程中为经营商带来回报,其驾驶性能可满足用户更高的期望。由于扭矩高达800牛·米,因此,这两个电动机能产生足以让车辆起动的驱动力也就不足为奇了。在日常运输中,经营商仅需做少量让步,其内部容量和客运量与普通车辆基本相同。所节省的大笔燃油成本可抵补车辆在大约五至六年内产生的额外费用。此外,由于采用电力启动且不产生废气排放,因此,这款车型对于在住宅区内建立(或重新建立)公交车站非常有吸引力,否则可能会激起环保人士的批评。

并联式混合驱动系统重卡

适合中等路程的并联式混合驱动系统的MAN TGL 12.220 Hybrid卡车,是典型的货物配送路程包括中长途货物运输。它采用并联式混合驱动技术,可在以恒定速度进行中长途配送运输时提供更高的运输效率。MAN于1983年开始研究适合配送运输卡车的混合驱动技术,并通过与VW合作,推出首款使用柴油-电力混合动力的7.5吨级G90型卡车。1996年,MAN推出采用插件式技术的L2000模型车,该车型可在越野行驶时采用柴油机驱动,在城镇道路上行驶时采用电力驱动。其电瓶可通过电源插座充电,车辆的二氧化碳“足迹”得到大幅减少。2001年,MAN推出首款采用曲轴起动器发电机的混合驱动型配送运输卡车,并于2006年推出采用EDA(一个电动式启动元件)的TGL Hybrid车型。

采用锂离子电池

适合配送运输的新型TGL Hybrid为12吨级卡车,它采用动力强劲的220马力四缸EEV发动机向一个混合变速箱输出动力。在传动系统中有一个集成的60千瓦电动机,可作为启动机发电机。一个联轴器将电动机和变速箱与内燃机分离开来,以实现电力驱动。该电机也相当于一个发电机,制动能量将存贮在一个小型锂离子电池中。整个系统由一个六速自动变速箱、一个电动机和一个高压电池组成,它能执行一个完整的混合驱动系统具备的所有功能:停车/起动、恢复制动能量、加速(推进)时提供支持以及电力驱动。该系统采用智能混合能量管理,控制能量在柴油机、电动机、能量存贮系统、驱动轴和辅助装置之间的流动。能量管理可优化柴油机和电机之间的力矩分离。对于辅助装置的操作,则可按需提供动力。

自动停车/启动系统可在发动机空转时帮助节省燃油,否则,在加速期间利用制动能量进行电力驱动时油耗会很高。一个6kWh电池甚至可在短途行车过程中实现全程电力驱动。多余的60千瓦电力允许内燃机小型化,降低的功率将由电动机在加速时进行补偿。TGL Hybrid车型所依据的概念无法实现 MAN Lion"s City Hybrid系列市政巴士可以达到的节能水平。据MAN的工程师们估计,它最多可节省15%的燃油。然而,需要为此付出的代价是,与功率相同、采用六缸发动机的TGL车型相比,其重量将会增加或有效载荷将会降低不到100公斤。MAN面临一面是驾驶性能和潜在的节能,另一面是目前的燃油价格。

斯堪尼亚(SCANIA)乙醇卡车

2008年斯堪尼亚正式推出了乙醇卡车,配置了新型的乙醇发动机,其排放符合增强型环境友好汽车(EEV)标准,该标准比欧5标准更严格。两家瑞典公司参与了实验。乙醇卡车主要行驶在斯德哥尔摩中心地区,完成短途配送工作。经过一年多的实验,到目前为止,收到了非常好的效果。

去年底,斯堪尼亚向瑞典哥德堡市交付了60辆生物柴油公交车。这批公交车采用了油菜籽甲酯(RME)做燃料,其二氧化碳排放量为零。近期,这批公交车开始运营,18辆将用于市区公交,42辆将投入城际运营。

据了解,斯堪尼亚拥有20多年的乙醇动力公交客车实践经验,售出了600辆乙醇动力公交客车。乙醇动力车在全世界备受关注。近几年来,英国、西班牙、意大利、比利时、挪威和其他一些国家也在使用斯堪尼亚的乙醇动力公交客车。

欧洲从执行欧1排放标准开始,到现在的欧4以至欧5,污染物的排放越来越少。但都解决不了二氧化碳排放问题,及引来的地球变暖的问题。为实现城市可持续交通发展,改善城市空气质量,斯堪尼亚长期持续投入,不断研发各种替代燃料车辆,包括乙醇、生物柴油、生物燃气、混合动力等等。虽然这些燃料的可行性和开发状态各不相同,但斯堪尼亚在寻找矿物燃料替代品,及实际应用与推广方面的努力始终如一。

沃尔沃(VOLVO):全球首辆重型混合动力垃圾卡车

2008年4月,沃尔沃推出了全球首辆重型混合动力垃圾卡车— Volvo FE Hybrid,该卡车是沃尔沃联合 Renova 和RagnSells 两家垃圾收集公司在瑞典测试的两辆混合动力垃圾卡车之一。与其他同类卡车相比,沃尔沃卡车应用了最新的沃尔沃第四代混合动力技术,节省燃料20%,并相应减少二氧化碳排放。此外,混合动力垃圾卡车使用电动机提供动力过程中完全不会产生尾气,而且噪音极低。垃圾卡车通常是一大早就在密集的城市中心穿梭,因此这些特征对垃圾卡车而言至关重要。

第四代混合动力解决方案的推出对于沃尔沃卡车乃至整个重型卡车行业的发展都具有重大的意义。同时,相信混合动力解决方案将为沃尔沃卡车注入全新的活力,并成为其产品革新和安全驾驶领域的新支点。

奔驰(Mercedes-Benz):天然气载重车

早在2008 年德国汉诺威商用车博览会上,戴姆勒的“打造未来交通”计划再次彰显了公司在环保领域的创新。首次亮相的梅赛德斯-奔驰Econic NGT不仅达到了欧V排放标准,而且达到了更加严格的EEV环保标准。

Econic NGT与柴油相比,天然气的低消耗和低价格可以将燃料成本降低30%,Econic NGT就可以从燃烧天然气转变为燃烧二氧化碳中性的生物燃气。天然气在燃烧时比汽油或柴油更加“柔和”。因此,Econic NGT的运行噪声显著低于汽油车或柴油车。

天然气存储于压缩气罐之中,每个气罐的容量为80升。Econic NGT有八个气罐。三车桥Econic 2628装配了垃圾收集车身每100公里平均消耗60.70公斤天然气。装配柴油机的同等车型每100公里大约消耗68-80升柴油。6.88升M 906 LAG天然气发动机的输出功率达到了205千瓦(279马力)。在动力传输方面,Econic NGT装配了Allison六速自动变速箱。另外,独特的低地板概念以及低入口驾驶室和极佳的全方位视野意味着梅赛德斯-奔驰Econic非常适于市区应用。Econic NGT包括车辆最大总质量可达26吨的双桥和三车桥版本。

Econic产于德国沃尔特的梅赛德斯-奔驰工厂,该厂是欧洲最环保的先进工厂之一,高比例的可回收部件也体现了可持续性发展的承诺。在欧洲,一些大都市地区如柏林、里尔、哥德堡、瓦伦西亚和雅典等城市已经认识到这种驱动概念的环保优势和低地板式驾驶室的独特组合,将采用更多的梅赛德斯-奔驰Econic,特别是在垃圾收集领域。专为国内市政、收集和配送作业提供的理想车型。该车已进入中国市场。

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