液壓混合動(dòng)力卡車不僅通過(guò)節(jié)省燃料來(lái)降低運(yùn)營(yíng)成本，而且通過(guò)將制動(dòng)器更換頻率降低多達(dá) 75%——每輛車每年可能節(jié)省數(shù)千美元。
其最新增加的彼得比爾特 320 型垃圾收集車反映了該市對(duì)綠色能源和節(jié)能運(yùn)營(yíng)的承諾。該卡車采用引人注目的定制蝰蛇綠色油漆方案，配備了伊頓液壓集團(tuán)提供的液壓?jiǎn)?dòng)輔助系統(tǒng)，可提高燃油效率，同時(shí)降低車輛維護(hù)成本并提高整體收集效率。
這輛卡車是該國(guó)僅有的 12 輛卡車之一，它是如何在丹佛工作的，這說(shuō)明公私合作如何推動(dòng)未來(lái)的“綠色”技術(shù)。故事開(kāi)始于 2006 年的休斯頓，休斯頓高級(jí)研究中心 (HARC) 獲得了一筆撥款，用于支持在 12 輛垃圾收集車的車隊(duì)上安裝伊頓的液壓發(fā)射輔助 (HLA) 系統(tǒng)，作為該技術(shù)的實(shí)際演示。
“伊頓一直在開(kāi)發(fā) HLA 技術(shù)，”明尼蘇達(dá)州伊頓普雷里伊頓液壓集團(tuán)的業(yè)務(wù)負(fù)責(zé)人 Robert Golin 指出，“從我們?cè)?1999 年為 EPA 示范項(xiàng)目制造的福特 Super-Duty 皮卡開(kāi)始。我們與 Peterbilt 合作開(kāi)展 HARC 工作是因?yàn)樗麄冊(cè)谥匦偷妆P設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)以及垃圾車所代表的有吸引力的工作周期。畢竟，皮卡和垃圾車有很大的區(qū)別?！?/p>
混合動(dòng)力基礎(chǔ)
伊頓 HLA 系統(tǒng)背后的基本理念是捕獲和存儲(chǔ)在車輛正常運(yùn)行期間會(huì)被浪費(fèi)的能量，然后在需要時(shí)使用該能量來(lái)減少燃料消耗。這通常采用再生制動(dòng)的形式，其中混合動(dòng)力系統(tǒng)捕獲并存儲(chǔ)車輛的動(dòng)能，而不是通過(guò)摩擦將其耗散。
在減速過(guò)程中，HLA 系統(tǒng)通過(guò)對(duì)蓄能器中的流體加壓來(lái)儲(chǔ)存能量。儲(chǔ)存這種能量意味著它不會(huì)通過(guò)制動(dòng)系統(tǒng)以熱量的形式消散，并最終被浪費(fèi)掉。然后在加速過(guò)程中將存儲(chǔ)的能量反饋給車輛，以減少使卡車恢復(fù)到道路速度所需的燃料量。
混合動(dòng)力系統(tǒng)可以配置為串聯(lián)幾何結(jié)構(gòu)，這意味著它取代了機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)的全部或部分，也可以配置為平行幾何結(jié)構(gòu)，這意味著它與機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)串聯(lián)運(yùn)行。HLA 是一個(gè)并行系統(tǒng)。
HARC 示范卡車
伊頓為 HARC 資助的演示卡車向彼得比爾特提供了 12 套 HLA 系統(tǒng)。其中，11 臺(tái)與休斯頓、達(dá)拉斯和德克薩斯州其他城市的市政和私人運(yùn)營(yíng)商合作。
“除了 HLA 系統(tǒng)外，這些卡車都配備了防抱死制動(dòng)系統(tǒng) (ABS)，”Golin 說(shuō)?！霸谖覀儨?zhǔn)備發(fā)布用于商業(yè)制造的原型系統(tǒng)之前，我們需要了解 ABS 和 HLA 系統(tǒng)接口在冬季條件下的表現(xiàn)，尤其是在冰和大雪中。
液壓?jiǎn)?dòng)輔助驅(qū)動(dòng)器的主要元件在車輛減速期間捕獲動(dòng)能并釋放能量用于隨后的加速。車輛可以由傳統(tǒng)的動(dòng)力傳動(dòng)系驅(qū)動(dòng)，用于高速公路行駛或其他不經(jīng)常停車的情況。
“顯然，我們無(wú)法在德克薩斯州獲得這些答案，因此我們開(kāi)始尋找一個(gè)冬季嚴(yán)寒的地方，也可能有興趣成為混合技術(shù)的先驅(qū)。丹佛官員在 2006 年混合動(dòng)力卡車用戶論壇和圣地亞哥 CALSTART 會(huì)議上看到了原型，因此當(dāng)當(dāng)?shù)氐谋说帽葼柼卮硐蛩麄冊(cè)儐?wèn)獲得一輛配備 HLA 的車輛時(shí)，他們很接受。
“實(shí)際上，他們將在 2008 年更換一輛汽車，所以問(wèn)題只是它是傳統(tǒng)的柴油車還是混合動(dòng)力車。鑒于該市對(duì)綠色技術(shù)的承諾，我不得不假設(shè)這是一個(gè)非常容易的決定，”他說(shuō)。
“丹佛擁有英里高城市的額外優(yōu)勢(shì)，因此我們必須在一個(gè)非常寒冷、下雪的冬天在高海拔地區(qū)測(cè)試 HLA 的性能。這使它對(duì)我們具有雙重吸引力?！?/p>
更大的好處
作為典型的丹佛垃圾車，配備 HLA 系統(tǒng)的彼得比爾特 320 型車輛每年平均為城市提供 8400 英里的艱難、走走停停駕駛。市政府官員報(bào)告稱，它的平均油耗為 2.875 mpg，比該市傳統(tǒng)卡車的平均油耗 2.3 mpg 提高了 25%。
雖然這聽(tīng)起來(lái)可能不多，但每年可節(jié)省約 1600 加侖的生物柴油燃料。這也意味著價(jià)值 1600 加侖的 NOX、顆粒物和 COX 沒(méi)有被注入丹佛的空氣中。
“雖然百分比改進(jìn)隨工作周期而變化，但 HLA 系統(tǒng)有三個(gè)主要好處：節(jié)省燃料、節(jié)省制動(dòng)和提高生產(chǎn)率，”Golin 補(bǔ)充道?！巴ㄟ^(guò)在現(xiàn)場(chǎng)持續(xù)進(jìn)行卡車測(cè)試，工程團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)剎車的持續(xù)時(shí)間要長(zhǎng)得多。傳統(tǒng)卡車通常需要每年更換三到四次制動(dòng)器，其中一輛卡車的制動(dòng)工作通常花費(fèi) 2000 美元或更多。在配備 HLA 系統(tǒng)的卡車上，剎車通常持續(xù)一年或更長(zhǎng)時(shí)間。我們?cè)诘し饹](méi)有足夠的經(jīng)驗(yàn)來(lái)肯定地說(shuō)我們?cè)谀抢铽@得了這種剎車壽命，但市政府官員已經(jīng)公開(kāi)表示，他們預(yù)計(jì)混合動(dòng)力卡車的剎車壽命會(huì)更長(zhǎng)?！?/p>
由于液壓系統(tǒng)的緩沖作用，配備 HLA 系統(tǒng)的卡車也能平穩(wěn)減速。此功能可最大限度地減少所有卡車部件上與減速相關(guān)的磨損。“這在眾所周知的駕駛員遵循始終完全踩下油門或制動(dòng)器的理念的應(yīng)用中很重要，”Golin 說(shuō)。
HLA 技術(shù)的另一個(gè)好處是加速更快，因?yàn)橄到y(tǒng)存儲(chǔ)的大量能量可用于克服慣性而無(wú)需使用額外的燃料。這意味著操作員可以減少平均工作周期的秒數(shù)。
“其中一輛環(huán)衛(wèi)垃圾卡車通常每天啟動(dòng)和停止多達(dá) 1200 次，”Golin 指出?！叭绻?HLA 技術(shù)可以將每個(gè)周期縮短幾秒鐘——這是保守的——這意味著同一輛卡車可以在一個(gè)工作日內(nèi)進(jìn)行更多的?？?。每輛卡車?？扛嗾疽部赡芤馕吨囮?duì)可以在不增加車隊(duì)規(guī)模的情況下處理更多業(yè)務(wù)，而在丹佛這樣的市政環(huán)境中，這意味著每年可以節(jié)省數(shù)十萬(wàn)美元?！?/p>
最后，丹佛測(cè)試證明 ABS-HLA 系統(tǒng)接口在苛刻條件下按設(shè)計(jì)工作?！斑@是丹佛的一個(gè)嚴(yán)冬，”戈林說(shuō)，“它讓我們對(duì)剎車、HLA 系統(tǒng)以及協(xié)調(diào)其操作的界面進(jìn)行了非常好的測(cè)試。整個(gè)系統(tǒng)在冰、雪、潮濕的路面以及丹佛冬天所期望的所有這些條件的組合上都達(dá)到了預(yù)期?！?/p>
下一步
“可能在過(guò)去一年中最大的挑戰(zhàn)是垃圾工作周期的嚴(yán)重性。然而，隨著過(guò)去幾個(gè)月可靠性的成功增長(zhǎng)，HLA 系統(tǒng)將在 9 月準(zhǔn)備好投入生產(chǎn)?！?/p>
最終，HLA 系統(tǒng)被證明既耐用又高效。它將于 2009 年 9 月加入伊頓的輕型和中型混合動(dòng)力垃圾車，成為該公司位于愛(ài)荷華州斯賓塞市的制造廠的商用產(chǎn)品。 是的，其中一些系統(tǒng)很有可能在未來(lái)幾年最終會(huì)出現(xiàn)在其他街道上，因此請(qǐng)注意您附近街道上的大型綠色卡車。
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