單發動機清掃車傳動方式的可行性分析

(長安大學 陜西 西安 710000)

單發動機清掃車傳動方式的可行性分析

陳沉

(長安大學陜西西安710000)

一、引言

隨著國家節能減排的政策出臺，人們對采用雙發動機的老式清掃車不再滿足。傳統雙發動機的設計方案以底盤發動機驅動行駛系統，副發動機則為工作裝置提供動力。其主要弊端有整車油耗較高、尾氣排放量大、主副發動機共振導致噪音大等。

清掃車的主要工況一般分為兩種：一種是在清掃作業時行走機構和工作裝置共同運轉；另一種是在轉運狀態下行走機構獨自運轉，工作裝置不工作。采用傳統雙發動機傳動方式的清掃車在進行清掃作業時由于整車低速行駛，主發動機存在功率浪費的情況，即俗稱“大馬拉小車”的情況。而轉場時，主發動機全功率輸出，副發動機又進入到閑置狀態。

底盤行駛與工作裝置在不同工況下功率消耗對比

二、取消副發動機的可行性分析

圖1

圖1為某發動機的萬有特性曲線，表示在特定的轉速和扭矩下，發動機的油耗率達到最低點(此發動機最低油耗率為206)，越偏離這個范圍發動機的油耗率就越大。而清掃車兩種工況的行駛速度差別很大，清掃作業的最大行駛速度一般只有15km/h(一般為3～15km/h)，而轉場速度一般要達到60km/h以上。在這種情況下，底盤發動機為了滿足轉場速度，一般要選擇大馬力的發動機，而在清掃作業時發動機的轉速和扭矩嚴重偏離最低油耗點，這就造成了嚴重的能源浪費，且最高可浪費50%以上，隨之燃油的不能完全燃燒就產生了大量的尾氣排放。而新型的單發動機清掃車所有能源只來自于底盤發動機，清掃作業時較低的行駛速度所需要的功率加上工作裝置消耗的功率基本和整車轉場所消耗的功率基本一致。

三、單發動機清掃車整車基本性能要求

項目指標清掃方式吸掃結合+真空負壓除塵清掃裝置雙立掃+主吸嘴+前置吸嘴底盤類型國Ⅴ通用汽車底盤清掃作業速度(km/h)3～15清掃寬度(m)≥3．2最大清掃能力(m2/h)48000清掃效率(%)≥92最大吸入粒度(mm)120垃圾箱最大卸料傾角(°)45垃圾箱有效容積(m3)9水箱有效容積(m3)4最大轉場速度(km/h)100最大爬坡度(°)6

四、一種新型高效的傳動方案

圖2

如圖2所示，工作裝置采用機械傳動，行走采用機械-液壓復合傳動。整車在清掃作業時，發動機飛輪通過全功率取力器將動力傳遞給分動箱，再由分動箱合理分配到各個機構。其中一部分動力通過行走變量泵傳遞給行走馬達，以行走馬達驅動底盤后橋的方式實現無級變速行駛功能。而在轉場工況下，分動箱直接將全部動力傳遞給底盤驅動橋，此時整車和正常車輛的行駛系統一致，實現高速行駛。

五、總結

從理論技術層面分析雙發動機清掃車油耗大、尾氣排放量大的根本原因，并提供單發動機清掃車基本性能要求和一種新式可行的傳動方案，為清掃車在實際設計中提供參考。

指導老師：宋永剛

[1]徐寧.吸掃式掃路車的總體設計與研究[J].北京:商用汽車雜志,2006(06):83-84

[2]何挺繼等.筑路機械手冊[M].北京:人民交通出版社,1998

[3]李橋,陳珍.影響汽車燃油經濟性的因素分析[J].南方農機,2015(05)

Feasibilityanalysisofdrivingmodeofsingleenginesweeper

從發動機萬有曲線入手，在理論層面分析清掃車取消副發動機的可行性，并提供一種新型的傳動方案。

清掃車；單發動機；新型傳動方案

Starting from the engine's universal curve,the feasibility of cleaning the vehicle to cancel the auxiliary engine is analyzed on the theoretical level,and a new transmission scheme is provided.

Sweeper;single engine;new transmission scheme

陳沉(1992-)，男，漢族，遼寧撫順人，在讀碩士，長安大學，研究方向機械設計及理論。

指導老師：宋永剛(1958-)，男，工學碩士學位，長安大學工程機械學院機械電子工程系教授，碩士生導師。