有研究表明，在公交車下長(zhǎng)坡及滑行中, 因?yàn)檐囕v慣性動(dòng)能引起制動(dòng)器的熱衰退性問(wèn)題已是較為嚴(yán)重的安全隱患了。一方面，車輛頻繁制動(dòng)動(dòng)能通過(guò)摩擦轉(zhuǎn)化為熱能耗散掉了;另一方面，公交車在制動(dòng)后重新啟動(dòng)、加速及怠速階段的油耗、黑煙及其他排放顯著增加。
如何把公交工況下制動(dòng)能量回收加以利用?這是當(dāng)前客車企業(yè)面臨的重要課題。
一、制動(dòng)能量再生應(yīng)用其經(jīng)濟(jì)效益十分可觀:
推廣制動(dòng)能量回收技術(shù)不僅表現(xiàn)在節(jié)能安全方面，同時(shí)在經(jīng)濟(jì)方面有重大價(jià)值。12米CNG公交客車1天行駛里程250公里，以每100公里耗38立方米CNG計(jì)算，則1天消耗CNG合計(jì)85立方米，折合成現(xiàn)金為382.5元。如果制動(dòng)能量再生系統(tǒng)的節(jié)氣率能實(shí)現(xiàn)20%，即可節(jié)約現(xiàn)金支出78.95元;如果一個(gè)車隊(duì)按30臺(tái)配車計(jì)算，可以節(jié)約現(xiàn)金支出2368.5元;如果以一個(gè)城市的公交車輛數(shù)量來(lái)計(jì)算，其經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。
揚(yáng)子江天然氣城市客車
二、制動(dòng)能量再生應(yīng)用技術(shù)現(xiàn)狀及特點(diǎn):
制動(dòng)能量再生應(yīng)用技術(shù)目前大體分為：電化學(xué)電池儲(chǔ)能、超級(jí)電容儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、液壓儲(chǔ)能等4種，在此對(duì)液壓儲(chǔ)能的制動(dòng)能量再生應(yīng)用予以討論。
液壓儲(chǔ)能是將汽車在制動(dòng)或減速過(guò)程中的動(dòng)能轉(zhuǎn)換成液壓能的形式，并將液壓能貯藏在液壓蓄能器中。當(dāng)公交車起步加速時(shí)，蓄能器中的氮?dú)饽彝苿?dòng)液壓油以機(jī)械能的形式反作用于公交車輔助公交車起步(并輔助)加速。液壓儲(chǔ)能裝置具有零件少、成本較低、工作可靠性高的特點(diǎn)，同時(shí)還具有體積較小、安裝布置方便的優(yōu)點(diǎn)。液壓蓄能器用于工程專用車輛基本成熟，如果要用于城市公交車上，還要解決好，液壓系統(tǒng)的密封性能、系統(tǒng)工作時(shí)的噪聲。
液壓儲(chǔ)能系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)圖
液壓儲(chǔ)能式制動(dòng)能量再生系統(tǒng)工作原理是車輛剎車時(shí)的慣性通過(guò)壓力泵將液體從低壓儲(chǔ)存罐推向高壓儲(chǔ)存罐，即能量通過(guò)液壓泵、馬達(dá)對(duì)液壓蓄能器內(nèi)液壓油做功，液體壓縮低壓氮?dú)饽易兂筛邏旱獨(dú)饽遥瑢?shí)現(xiàn)回收;繼而，在需要?jiǎng)恿r(shí)釋放高壓儲(chǔ)存罐帶動(dòng)液壓推進(jìn)器驅(qū)動(dòng)車輛，液體返回到低壓儲(chǔ)存罐，如此循環(huán)工作。
三、液壓儲(chǔ)能式制動(dòng)能量再生系統(tǒng)的工作過(guò)程：
(1)冷啟動(dòng)：通過(guò)釋放液壓蓄能器中的能量，驅(qū)動(dòng)液壓泵、馬達(dá)轉(zhuǎn)動(dòng)，再帶動(dòng)主減速器工作，實(shí)現(xiàn)車輛的冷啟動(dòng)，即發(fā)動(dòng)機(jī)先不啟動(dòng)。
(2)加速行駛：車輛冷啟動(dòng)后,待蓄能器的壓力降低到一定值時(shí)，車輛已經(jīng)在2-3速檔位時(shí)，再啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，發(fā)動(dòng)機(jī)和液壓再生動(dòng)力同時(shí)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
(3)勻速行駛：液壓再生動(dòng)力停止工作，由發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)車輛行駛。
(4)減速行駛：車輛制動(dòng)時(shí)，液壓泵、馬達(dá)工作，蓄能器將剎車的能量通過(guò)液體介質(zhì)開(kāi)始回收。通過(guò)控制策略使車輛在停止時(shí)液壓蓄能器中的存儲(chǔ)能量為最大。
四、液壓儲(chǔ)能式制動(dòng)能量再生系統(tǒng)推廣前景：
(1)推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)較好。系統(tǒng)主要部件都是技術(shù)成熟的、標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)產(chǎn)品。目前的技術(shù)水平在工程車應(yīng)用已經(jīng)成熟，但是要用于公交客車必須將目前的技術(shù)水準(zhǔn)提高到客車的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。主要難點(diǎn)是，混合動(dòng)力箱與原車的變速箱的對(duì)接，要求彼此的切換精確，噪聲要符合客車的技術(shù)要求，再是分配控制模塊和電子控制器的設(shè)計(jì)有一定的技術(shù)含量。液壓儲(chǔ)能式制動(dòng)能量再生系統(tǒng)是一個(gè)跨多個(gè)學(xué)科的應(yīng)用課題，如車輛工程、液壓工程、控制工程等。
(2)選好公交車型是推廣應(yīng)用成功的關(guān)鍵。從理論上講，液壓儲(chǔ)能制動(dòng)能量回收技術(shù)是可以推廣到汽油(柴油)、CNG(LNG)及新能源汽車等車型。但是從工程上講，新技術(shù)推廣有四個(gè)基本要求：一是技術(shù)上可行且要先進(jìn);二是成本要低;三是操作簡(jiǎn)便;四是維護(hù)方便。目前液壓儲(chǔ)能最適宜的公交車型是CNG公交車。主要理由有：12米CNG公交車要求有8個(gè)80升CNG儲(chǔ)氣罐子。液壓儲(chǔ)能也要一個(gè)儲(chǔ)氣罐子，其外形(尺寸)與CNG儲(chǔ)氣罐子大致相同。采用液壓儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行制動(dòng)能量回收技術(shù),如果減少一個(gè)80升CNG儲(chǔ)氣罐子，每一天也能完成以往營(yíng)運(yùn)任務(wù)。對(duì)于公交公司而言，采用液壓儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本能用一年左右的時(shí)間通過(guò)節(jié)約的耗氣費(fèi)用補(bǔ)上來(lái)，又能產(chǎn)生一定的社會(huì)效益。
