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對于 北京公交 動力和燃料的 隨筆

2022-05-27 22:24 作者:sfh0525  | 我要投稿

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本來想對此視頻寫個評論的,一下寫多了就改專欄吧。因為本來是評論,所以沒有配圖。質(zhì)量就是個評論,有錯誤敬請指點。

順帶 @HEHE赫赫賀?


從自編號就可以看出北京公交車的燃料故事是十分豐富的。

北京公交早期幾廠時代,還有分幾廠有柴油車的故事。后來,第二位自編號就是以燃料(和車輛種類)區(qū)分的。

首先,區(qū)別一下ICE傳統(tǒng)內(nèi)燃機車 和 混合動力 BEV電池電動車(和無軌電車) 以及其它小眾動力車。這里傳統(tǒng)內(nèi)燃機就是只以燃燒燃料提供動力的內(nèi)燃機汽車,可以燒汽油、柴油、天然氣、石油氣、乙醇、氫氣等等,也可以任意組合一起燒?;旌蟿恿κ潜鹿苣闶请?內(nèi)燃機P/S/CHEV,還是液壓混動等等 是有多種動力的車(可能直接或間接提供)。因為無軌電車和BEV電池電動車都是以單電力直接驅(qū)動車輛,這里就和一起說了。 還有就是燃料電池車,比如氫燃料電池,是氫氣通過燃料電池反應生成電,而非直接燃燒,產(chǎn)生電力,通過電動來驅(qū)動汽車。

傳統(tǒng)燃料又分真?zhèn)鹘y(tǒng)的汽柴油,和90年代興起的“清潔燃料”CNG LNG LPG 氫氣 乙醇。清潔燃料是指,這些燃料直接燃燒比碳更多的傳統(tǒng)燃料,更不容易污染環(huán)境。舉個例子,CNG車正常情況是不會燃燒出顆粒的,怎么燒都沒黑煙,碾壓柴油車。所以北京公交06年就有高于歐五排放的CNG公交車了。但是傳統(tǒng)燃料車無論如何還是要以發(fā)動機直接驅(qū)動,然而內(nèi)燃機天生轉(zhuǎn)速區(qū)間就很小,高效工況區(qū)間更少。比如年檢的時候,都會強行踩高轉(zhuǎn)速來避開污染大的低轉(zhuǎn)速區(qū)間。很多柴油車起步時會冒黑煙也是如此。而變速箱,尤其是AT變速箱,傳統(tǒng)效率再給你吃點,最終效率就更低了。現(xiàn)在,無論歐洲還是國內(nèi),內(nèi)燃機的進化已經(jīng)到頭了。內(nèi)燃機已經(jīng)從,過去使用電控、高壓共軌、缸內(nèi)直噴、溫度管理,到現(xiàn)在問就是后處理,各種催化。從歐四往上,柴油機必須靠需要不定期加注的尿素來達到尾氣排放標準,這也導致當年很多車主拒絕歐四車。國六也分ABCD階段了。而且很多發(fā)動機,為了達到國六,功率倒吸。

對于燃料本身,柴油安全、高效沒得說。天然氣因為成本低,盡管天然氣發(fā)動機效率低于柴油,但是公里成本比柴油低,所以有不少商業(yè)車輛在10年代改裝天然氣動力。CNG和LNG在00年被認為很危險。車載CNG是20個大氣壓存儲,而且CNG車續(xù)航也很堪憂,也就比純電動好點,加氣速度也相當慢(20分鐘),還要擔心氣罐抽真空報廢的問題。車載LNG壓力低,10個大氣壓,但是低溫,-80度。而且有存儲時間短(氣罐隔熱問題,LNG氣化,壓力大,氣罐自卸壓,放氣),天然氣自卸壓,隨時放氣,雖然天然氣密度低,隨時向上消散,LNG車停于橋下可能導致天然氣堆積爆炸。當然天然氣有個好處,爆炸極限小,大約5~15%,高于15%直接“安靜燃燒”了。LPG雖然可以很容易做到高密度儲能(常溫10個大氣壓即可),但是石油氣密度大,很容易漏氣但不能像天然氣那樣散走,而是堆積在地面引發(fā)爆炸。北京公交05年有BK6111LNG BK6141LNG在北邊加液,但是奧運時和氫氣一樣被認為太危險而廢除掉了。12年后的再LNG大潮的加液和早期的LNG不通用。所以那倆直接廢了。另外LNG大潮(補貼)坑了很多地方,LNG加注站成本高(LNG儲存是-160度保存),但是補貼退卻后,地方公交紛紛停用LNG,導致廢棄,北京公交這方面做的還不錯。對于LNG容量問題,當年西苑廁所,LNG加液線路太多,容量滿,很多線路被迫去其他地方加液。

混合動力,HEV車,北京公交最早大批量使用的混動是混動呆,是伊頓并混。同時還有個默克爾塞的西門子可外界充電的串混呆。當然也有混連混動,小轎車很常見。一般并混是輕混,串混是中度往上的混動。但是車票綠牌和這個無關(guān),房山有綠牌并混,BJ6105PHEVCA-7,就是可外界充電,純電續(xù)航超50km。個人認為這樣強行塞電池,增大整備質(zhì)量,反而抵消了混動的優(yōu)勢?;旌蟿恿χ饕墙柚姡沟脙?nèi)燃機工作在更高效率的區(qū)間。此外,電力再生制動,也可以提高能源效率。比如并混起步靠電,擺脫低轉(zhuǎn)速大扭矩的區(qū)間,串混直接就定轉(zhuǎn)速工作,供電全靠電池轉(zhuǎn)化。但是現(xiàn)在(公交車)有個巨大的問題,由于電氣化程度越來越高,電子設(shè)備重量起飛,加了這么多電子設(shè)備,整備質(zhì)量比過去電氣化低的BK670重太多了。另外電子設(shè)備如此多,故障率也是翻倍的。還有就是低電池容量的混動還是太燒電池的循環(huán)壽命了,比如混動呆,電池在后期經(jīng)常壞很常見。順帶說一下,原來京華還有液壓混動巫婆,過去偶爾能在北京道路上看見。還有就是,北京公交的西門子串混邏輯和北京公交摳門配置很有問題,哪怕玉柴轉(zhuǎn)為混動設(shè)計的發(fā)電機,僅僅2年,就有混動綠鷹發(fā)電機磨損過大的報道。西門子混動是要雙電機配置的,但是北京公交當然摳門的是單電機配置。還有北京公交直接貼封條封充電口,讓現(xiàn)在的“外接充電串混”車完全依賴自身發(fā)電,而發(fā)電機功率又選低了,雖然電機低速加速快,但是高速行駛就是比功率,功率低就得地板油,電池電量經(jīng)常低到需要強制最高而非最經(jīng)濟轉(zhuǎn)速充電,混三車況真的不行了。還有一個,早年電機還是直流空氣冷卻時代,電機很怕熱(溫度高、電阻大、線圈著火),當時認為天然氣混動布局很不好,因為天然氣機發(fā)熱比柴油機高得多(小黃人噴火),目前來看,直接水冷電機,問題不大。

BEV和無軌電車,這種電力直驅(qū)的車。對于無軌電車,隨時隨地就能充,一根線充多輛車,沒有充電站(當然有電網(wǎng)及變壓站了),結(jié)合線網(wǎng)淺放淺充,對電池也是極好的。但是北京由于線網(wǎng)源自50年代蘇聯(lián),除了雙懸掛線網(wǎng)可以飆高速,其它地方全是低速線網(wǎng)。而且無軌電車很容易發(fā)生脫線事故,電線、懸掛線、集電頭飛出,隨便一個就夠把旁邊行人打骨折。另外BRT車電壓特立獨行,不能在600V電網(wǎng)充電。BEV的B電池也是巨大的問題。電池循環(huán)壽命、工作溫度、充電功率、電池維護成本(EV2說電池和車一樣貴,180w),都是極大的問題。早期90 81北土城充電站還吃了 生在國標充電頭前而充電不通用的問題。四惠換電站還好,但是最多只抵消了充電慢的問題,但是要多買幾份電池、充電站成本極高,而且電池互換性、電池位置通用性,都是問題。而且對于公交車,快充功率極其恐怖,兩輛無軌電車滿功率用電即可過載,純電動充電功率更大,而且集中充電,北京老舊的城市基建,有把周邊小區(qū)充跳閘的傳言。還有電機也有傳統(tǒng)直流電機、永磁同步、三相異步等等。據(jù)說永磁同步低扭大,三相異步轉(zhuǎn)速高。順帶,BEV純電動車也有多檔變速箱的,據(jù)說EV2就是3AMT,國內(nèi)還有手動擋純電動。

對于小眾動力車,我就說氫燃料電池吧。北京公交06年引進的(送的,那會北京公交還是在國際上都有地位的),氫燃料O530,據(jù)說就觀察到催化劑損耗過快的問題,雖然使用氫燃料電池就是用來改善大氣質(zhì)量的,但是它自己很挑空氣質(zhì)量。國內(nèi)有多個早期氫燃料電池技術(shù)都報道過因為國內(nèi)空氣質(zhì)量太差,催化劑損耗過大的問題。此外,儲氫是極其困難的事,因為氫是一號元素,原子和分子半徑都極小,很容易擠到金屬里面發(fā)生“氫脆”。儲氫技術(shù)目前還不特別成熟(車載和運輸)。


其他的。。想到了再說。

本人并非專業(yè)人士,這些業(yè)余知識也大多是在18年以前,國內(nèi)公交行業(yè)和社區(qū)沒落之前獲取的。


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