提升轴技术对汽车燃油经济性和温室气体排放的影响



提升轴技术对汽车燃油经济性和温室气体排放的影响

八级载货车（按照北美载货车分类标准，指总质量大于15t的重型载货车）所消耗燃料中约70%被用在高速公路上，为维持其105km/h以上的行驶速度，轮胎滚动阻力约占其中的30%。若能将轮胎滚动阻力降低10%，则将能节约2%的燃料。由于重型载货车在运输过程中约有50%的时间处于空载状态，因而采用了提升轴技术。该技术可以在载货车轻载或空载时，将部分车轴升高，节约燃料消耗、减少轮胎和车轴的磨损。在载货车满载时，将车轴降低，减轻路面所承载的负荷，减少对基础设施的损坏。采用提升轴技术能够降低车辆燃油消耗，减少温室气体排放，但配置提升轴的载货车会降低车辆行驶时的稳定性和安全性。鉴于提升轴技术对车辆具有节约燃料消耗和降低温室气体排放的潜力，本文通过试验对其进行研究。

对如何实现提升轴技术进行了介绍，该技术通过将空气弹簧安装在某一车轴上来实现，并对提升轴控制系统和负荷转移控制系统进行介绍。试验测量三类车在给定行驶条件下的燃油消耗，整个燃油消耗测试过程按照SAE油耗测试程序TypeⅡ（J1321）进行。测试车和轴配置分别为：①2轴半挂车，前轴或后轴作为提升轴；②4轴半挂车，提升1个前轴或同时提升2个前轴；③B型挂车，同时提升3轴（2个前挂车车轴，1个后挂车车轴）。试验车均安装一个容量为144L的便携式罐体，通过对载货车行驶前后罐体的称重，精确记录燃料消耗。测试现场的温度、湿度、气压和风速使用距离测试地点12km的米拉贝尔气象站提供的数据。所用车辆测试前都以相同的测试速度时间最少1h，以尽可能降低驱动程序产生的影响。载货车驾驶循环需要满足以下条件：①所用车辆使用固定的怠速时间；②使用巡航控制使车辆保持恒定速度行驶；③车辆转向尽可能靠近轨道右侧线；④减速只使用行车制动器。试验结果显示，3种类型载货车所节约的燃料依次为1.3%、2.8%和4.8%，按照加拿大这些载货车的使用频率，每年将减少CO2排放3300t。

Marius-Dorin Surcel et al. SAE 2015-01-2874.

编译：王祥