Паз 32053 70 школьный автобус норма расхода топлива: Норма расхода топлива ПАЗ | Расход топлива ПАЗ

Транскрипция

1 Анализ цикла езды, измерение выбросов и расхода топлива Препринт школьного автобуса PHEV Робб Барнитт и Джефф Гондер будут представлены на Всемирном конгрессе SAE 2011 в Детройте, штат Мичиган, 12-14 апреля 2011 г. NREL — национальная лаборатория США.S. Министерство энергетики, Управление энергоэффективности и возобновляемых источников энергии, управляемое Альянсом за устойчивую энергетику, LLC. Документ конференции NREL / CP Апрель 2011 г. Контракт № DE-AC36-08GO28308

2 УВЕДОМЛЕНИЕ Представленная рукопись была предложена сотрудником Альянса по устойчивой энергетике, ООО (Альянс), подрядчиком правительства США по контракту №. DE-AC36-08GO Соответственно, правительство США и Альянс сохраняют неисключительную лицензию без роялти, чтобы публиковать или воспроизводить опубликованную форму этого вклада или разрешать другим делать это для целей правительства США.Этот отчет был подготовлен как отчет о работе, спонсируемой агентством правительства США. Ни правительство Соединенных Штатов, ни какое-либо их учреждение, а также их сотрудники не дают никаких гарантий, явных или подразумеваемых, или не несут никакой юридической ответственности или ответственности за точность, полноту или полезность раскрываемой информации, устройства, продукта или процесса. или представляет, что его использование не нарушит права частной собственности. Ссылка в данном документе на любой конкретный коммерческий продукт, процесс или услугу по торговому наименованию, торговой марке, производителю или иным образом не обязательно означает или подразумевает его одобрение, рекомендацию или одобрение со стороны правительства Соединенных Штатов или любого их агентства.Мнения и мнения авторов, выраженные в данном документе, не обязательно отражают или отражают точку зрения правительства Соединенных Штатов или любого другого агентства. Доступен в электронном виде по адресу «Доступно для обработки» Министерству энергетики США и его подрядчикам, в бумажном виде от: Министерства энергетики США, Отдел научно-технической информации P.O. Вставка 62 Оук-Ридж, Теннесси Телефон: факс: Доступно для продажи широкой публике в бумажном виде: Национальная служба технической информации Министерства торговли США, 5285 Порт Роял-Роуд, Спрингфилд, Вирджиния, телефон: факс: заказ онлайн: обложка Фотографии: (слева до справа) PIX 16416, PIX 17423, PIX 16560, PIX 17613, PIX 17436, PIX Отпечатано на бумаге, содержащей не менее 50% макулатуры, в том числе 10% отходов после потребления.

3 Анализ цикла движения, измерение выбросов и расхода топлива школьным автобусом PHEV Робб Барнитт и Джефф Гондер Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии РЕЗЮМЕ Технология гибридного электромобиля с подключаемым двигателем (PHEV) может снизить потребление топлива и выбросы в выхлопной трубе во многих средних и тяжелые транспортные средства, включая школьные автобусы. Истинную величину этих сокращений лучше всего оценить путем сравнительного тестирования в течение соответствующих циклов движения. Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) собрала и проанализировала реальные данные о циклах движения школьного автобуса и выбрала аналогичные стандартные циклы движения для испытаний на динамометрическом стенде.Компания NREL провела испытания школьного автобуса PHEV первого поколения, оснащенного двигателем 6,4 л и системой привода Enova PHEV, включающей двигатель мощностью 25 кВт / 80 кВт (непрерывный / пиковый) и литий-ионный аккумулятор на 370 Вольт. Для сравнения базовых показателей был также протестирован обычный школьный автобус Bluebird 7,2 л. Оба транспортных средства были испытаны в течение трех различных циклов движения, чтобы охватить диапазон вождения. По сравнению с базовым школьным автобусом экономия топлива PHEV в режиме с пониженным зарядом (CD) варьировалась от чуть более 30% в расписании вождения городского динамометра для транспортных средств большой грузоподъемности и в комбинированном школьном автобусе Rowan University до чуть более 50 % на автобусе Orange County.Однако большая экономия топлива сохранялась на более коротком проезжающем расстоянии, поскольку полностью заряженный школьный автобус PHEV первоначально будет работать в режиме CD на некотором расстоянии, затем в переходном режиме и, наконец, в режиме поддержания заряда (CS) для продолжения вождения. Результаты испытаний показывают, что школьный автобус PHEV может достичь значительной экономии топлива во время работы CD по сравнению с обычным автобусом. В режиме CS протестированная шина показала небольшую экономию топлива и несколько более высокие выбросы оксидов азота (NOx), чем базовая шина сравнения.Дальнейшие усовершенствования для реализации экономии топлива при гибридизации в режиме CS и калибровки, нацеленные на снижение NOx, могут привести как к более высокой экономии топлива, так и к снижению выбросов NOx в конструкции шины PHEV следующего поколения. ВВЕДЕНИЕ Школьные автобусы охватывают широкий спектр размеров и областей применения. Варианты классов 6 и 7 (рисунок 1) — это те, которые чаще всего идентифицируются как школьные автобусы, с типичной вместимостью от 71 до 84 пассажиров. Эти так называемые большие школьные автобусы находятся в центре внимания этого исследования, хотя существуют меньшие версии, которые применяются к различным маршрутам школьными округами.В целом, школьные автобусы являются привлекательной платформой для применения гибридной электрической технологии (PHEV) с подключаемым модулем благодаря нескольким неотъемлемым атрибутам: 1. Многие интенсивные переходные циклы движения, способствующие применению PHEV; 2. Быстроходные транспортные средства, которые возвращаются на домашнюю базу, облегчая зарядку в течение ночи и, возможно, в полдень; 3. Потенциал для значительной экономии топлива на транспортное средство; и 4. Привлекательное ценностное предложение, учитывая возможность снижения затрат на техническое обслуживание, более длительного периода владения транспортным средством и уменьшения воздействия на детей выбросов от сгорания.1

4 Рисунок 1. Школьный автобус класса 6/7 Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL) завершила двухэтапный проект по оценке характеристик школьного автобуса PHEV первого поколения. Первый компонент проекта включал сбор и анализ данных о цикле профессионального вождения школьного автобуса. Затем в исследовательской лаборатории возобновляемых видов топлива и смазочных материалов (ReFUEL) NREL были проведены динамометрические испытания шасси PHEV и обычного базового школьного автобуса с дизельным двигателем, где измерялись расход топлива и выбросы в течение трех профессионально значимых циклов вождения.ПОДХОД СБОР И АНАЛИЗ ДАННЫХ ЦИКЛОВ ПРИВОДА Знание циклов профессиональной езды важно для сравнительного тестирования и проектирования автомобиля. Во-первых, сравнение передовой технологии с базовой линией в контролируемом испытании даст только релевантные результаты, только если проверенные циклы вождения соответствуют или, по крайней мере, ограничивают циклы вождения используемого типа транспортного средства. Например, тестирование школьного автобуса на очень агрессивном цикле вождения Манхэттенского автобуса может привести к переоценке преимуществ расхода топлива и сокращения выбросов школьного автобуса PHEV, который обычно едет по менее интенсивным маршрутам.Во-вторых, разработка школьного автобуса PHEV с достаточной мощностью и бортовой энергией для покрытия 100 миль интенсивного вождения может не потребоваться, если, например, фактический маршрут составляет 35 миль и менее интенсивен. NREL предоставил школьные автобусы в трех географических регионах (Колорадо, Техас и Нью-Йорк) для сбора данных о пространственном положении и скорости на основе глобального позиционирования. GeoStats Geologger и Isaac Instruments Устройства сбора данных DRU908 и DRU900 использовались для сбора данных системы глобального позиционирования с частотой не менее 1 Гц.При содействии школьного округа Адамс в Колорадо и его поставщика телематики Zonar Systems были собраны дополнительные данные. Общий набор данных включал 861 рабочую смену отдельных транспортных средств, 109 уникальных транспортных средств и смесь больших, средних и малых школьных автобусов. Результаты, представленные здесь, фокусируются на школьных автобусах класса 6/7 вместимостью более 71 пассажира. Данные для этих больших школьных автобусов включали 614 рабочих смен и 73 уникальных транспортных средства. Эти данные были проанализированы с использованием NREL Vehicle Cycle Tool [1], и каждый цикл движения был охарактеризован в соответствии с 172 ключевыми показателями, включая скорость, количество остановок на милю, пройденное расстояние в день (и смену) и кинетическую интенсивность [2].Кинетическая интенсивность, метрика, которая выводится из уравнения дорожной нагрузки транспортного средства, связана с величиной и частотой ускорений и, как таковая, дает представление о преимуществах электрического привода для конкретных циклов. Отдельные результаты представлены в таблице 1. 2

5 Таблица 1: Данные о цикле движения большого школьного автобуса Стандартный цикл движения Метрика Среднее отклонение Среднее пройденное расстояние (миль) Средняя скорость движения (миль / ч) Время при нулевой скорости (%) Количество остановок на миля Максимальная скорость движения (миль / ч) Кинетическая интенсивность (1 / миля) Стандартное отклонение скорости (миль / ч) Дополнительные характеристики набора данных для больших школьных автобусов представлены на рисунках 2–4.Понимание истинного использования автомобиля имеет решающее значение не только в дизайне, но и в развертывании. Мощность и энергия на борту транспортного средства должны быть функциями реальных профессиональных требований к вождению. До тех пор, пока не будет доступно больше вариантов электропривода, важно, чтобы автопарки соответствовали технологическим маршрутам, чтобы максимизировать выгоды (снижение расхода топлива) и ускорить возврат инвестиций. Частота Совокупный% Больше Максимальная скорость движения (миль / ч) Корзина 100% 90% 80% 70 % 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Рисунок 2: Максимальная скорость движения 3-сигма распределения Частота Совокупный% Больше Расстояние (миль) 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20 % 10% 0% Рисунок 3: Длина маршрута 3-сигма распределения 3

6 Частота Кумулятивная% Больше Кинетическая интенсивность (1 / миля) Бин 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% ВЫБОР ЦИКЛА ИСПЫТАНИЙ Рисунок 4: Кинетическая интенсивность 3-сигма-распределение. Циклы езды сравнивались, прежде всего, на основе кинетической интенсивности, и на основе этой характеристики и оценки были определены три стандартных цикла испытаний как имеющие профессиональную значимость для наблюдаемого использования школьного автобуса, поскольку они близко соответствовали среднему, ниже и выше за пределы расчетной кинетической интенсивности (таблица 2).Таблица 2: Результаты анализа цикла движения Характеристика цикла движения Средняя скорость движения (миль / ч) Макс. Скорость движения (миль / ч) Остановки на милю Кинетическая интенсивность (1 / миля) Std Отклонение скорости (миль / ч) (stdev) UDDSHDV RUCSBC [3] OCC (4,69) (9,35) 1,66 (0,59) 1,28 (0,74) (2,95) ИЗБЫТКИ ЛАБОРАТОРНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ И ИЗМЕРЕНИЯ ТОПЛИВНОЙ ЭКОНОМИКИ Лаборатория ReFUEL использует испытательную ячейку для тяжелых транспортных средств (шасси) с выбросами и Возможность измерения расхода топлива. Один PHEV и один сопоставимый обычный школьный автобус с дизельным двигателем, принадлежащие и управляемые школьным округом округа Адамс, были доставлены и испытаны в лаборатории ReFUEL.Целью лабораторных испытаний ReFUEL было сравнение расхода топлива и выбросов этих двух транспортных средств. Во время испытаний динамометр шасси лаборатории ReFUEL был способен тестировать автомобили класса 3 8, весом от 8 000 до 80 000 фунтов. В испытательной камере использовалась комбинация механической (маховики) и электрической (двигатель постоянного тока [двигателя]) инерции, соединенной с двумя 40-дюймовыми разъемами. рулоны с регулируемой колесной базой. Лабораторное оборудование для прецизионных испытаний на выбросы может измерять критерии загрязнения на уровнях, соответствующих Кодексу федеральных правил 2007 года для технологии тяжелых дорожных выбросов 2010 года.Для получения результатов по расходу топлива в лаборатории используется высокоточная (± 0,5%) система дозирования топлива для измерения чистого расхода топлива в двигателе. Несмотря на то, что лаборатория ReFUEL имеет возможность изменять воздухозаборник двигателя в соответствии с различными условиями испытаний окружающей среды, включая тестирование на повышение уровня моря, испытания на двух школьных автобусах проводились на местной высоте Денвера (5280 футов над уровнем моря) , Стандарт Not-To-Exceed, обнародованный Агентством по охране окружающей среды США, гарантирует, что выбросы тяжелых двигателей контролируются во всем диапазоне скоростей и комбинаций нагрузок, обычно используемых при эксплуатации.Одним из элементов соответствия стандарту «Не превышать» является высота транспортного средства, которая должна быть не более 5500 футов [4]. Таким образом, результаты испытаний на выбросы ReFUEL применимы к высотам, меньшим или равным 5500 футам. В таблице 3 приведены характеристики двух протестированных школьных автобусов. Испытательная масса для каждого автобуса отражает массу в снаряженном состоянии, полный бак топлива, а также 37 пассажиров по 150 фунтов каждый (при условии, что один водитель плюс 50% максимальной вместимости пассажира). Оба автобуса имели вместимость 72-4

7 пассажиров, и оба содержали сажевый фильтр (DPF) и двигатели, сертифицированные для выбросов 2010 года.Отметим, однако, что дорожные рабочие циклы для конкретного применения (например, школьного автобуса) могут оказывать различные нагрузки на двигатель по сравнению с нагрузками, применяемыми стандартными сертификационными испытаниями на динамометре двигателя. Тестирование на уровне шасси становится еще более важным для средне- и сверхмощных гибридов и PHEV из-за их дополнительного разъединения между требованиями нагрузки на двигатель и на колеса автомобиля. Таблица 3: Характеристики испытательного транспортного средства Шасси школьного автобуса PHEV Обычное шасси школьного автобуса / 2007 IC Corp / 2008 Bluebird Integrator Enova Engine 6.4L MAXXFORCE 7.2L Caterpillar 261 кВт (350 л.с.) 149 кВт (200 л.с.) Электродвигатель 25/80 кВт NA (продолжение / пик) Тяговая батарея Valence U24-NA 12XP 370 В, 100 Ач, 35,8 кВт / ч Испытательная масса (фунты) 27,850 24,550 пассажировместимость DPF оборудован Да Да Как обсуждалось в предыдущем разделе, NREL проверил каждую шину в течение трех различных рабочих циклов. Для подтверждения повторяемости измерений выбросов и использования топлива матрица испытаний включала в себя три повторения горячего пуска каждого цикла испытаний (то есть испытания, которым предшествовал цикл прогрева).Для базовой базовой шины (и нескольких тестовых прогонов шины PHEV с отключенной гибридной системой) это включало выполнение многократных последовательных повторений расписания динамометра для городских транспортных средств большой грузоподъемности (UDDSHDV), Rowan University Composite Циклы школьных автобусных циклов (RUCSBC) и Orange County Bus Cycle (OCC). Хотя данные были записаны для первого цикла испытаний дня, который начинался с холода, соответствующие измерения выбросов и расхода топлива не были включены в вычисления среднего и стандартного отклонения повторений горячего запуска.Точно так же циклы, которые включали активное событие регенерации DPF, были исключены из средних значений, представленных в следующем разделе, чтобы исключить переменное влияние регенерации на сводку результатов по повторяющимся условиям испытаний. Аналогичная процедура была использована для получения дублированных результатов тестирования шины PHEV, хотя два фактора, добавляющих сложность, включали: 1) тот факт, что PHEV используют разные режимы работы в зависимости от состояния заряда тягового аккумулятора, и 2) длительное время, необходимое для полностью проверяйте PHEV на каждом цикле во всем диапазоне заряда аккумулятора.На рисунке 5 показано поведение PHEV в ходе полного теста, включая режимы работы с понижением заряда (CD) и с поддержкой заряда (CS). Рисунок 5. Типичное поведение PHEV в нескольких режимах работы Нисходящая наклонная линия на рисунке 5 представляет качественное снижение заряда тягового аккумулятора PHEV в течение нескольких повторений данного цикла движения (где пространство между соседними парами вертикальных линий представляет один цикл репетиция). Испытание начинается в крайнем левом положении после полной зарядки батареи PHEV в течение ночи, когда автомобиль пропитан в условиях испытания окружающей среды.Первый цикл запускается с холодного запуска и начинает разряжать батарею. Протестированный двигатель шины также работает в режиме CD, так как в нем используется смешанная конструкция PHEV [5] (в отличие от конструкции, которая полностью работает в режиме CD). Все последующие циклы повторения — это горячие запуски: сначала они постепенно разряжают батарею; разряд батареи затем сужается и, наконец, выравнивается, когда транспортное средство 5

8 переходит в режим CS. После повторения последнего цикла автомобиль был подключен к сети в течение 12 часов (в течение ночи), чтобы полностью зарядить аккумулятор.Полное повторение этой последовательности три раза для всех трех исследованных циклов тестирования потребовало бы большего количества дней тестирования, чем позволял бюджет проекта. Вместо этого, представленные усредненные результаты повторения суммируют довольно повторяемое поведение PHEV в режимах горячего старта CD и CS (которые требуют выполнения дополнительных циклов CS только после разрядки батареи). NREL контролировал переменный ток (AC) от сетевой розетки во время зарядки и постоянный ток от автомобильного аккумулятора во время циклических испытаний с использованием токоизмерительных клещей Fluke.Токи были преобразованы / интегрированы для получения мощности и энергии с использованием напряжения штекера переменного тока (непосредственно измеренного) и напряжения аккумулятора постоянного тока (записанного из системы мониторинга Enova между повторениями цикла) соответственно. Применение этих методов выявило примерно 34 кВт-ч, истощенных во время каждого из повторений полного цикла испытаний (общее значение, измеренное по постоянному току, по всем CD и переходным циклам для данного теста профиля привода) и примерно 44 кВт-ч (измеренное по переменному току), необходимое для полной зарядки аккумулятора. Аккумулятор PHEV более 12 часов.В следующем разделе представлены только результаты потребления электроэнергии за милю с использованием энергии переменного тока, поскольку именно за это заплатил бы автобусный оператор. Измерения энергии постоянного тока используются только для распределения соответствующей доли полной энергии перезарядки переменного тока для каждого отдельного цикла (например, для получения значений повторения для каждого цикла CD с горячим стартом). РЕЗУЛЬТАТЫ Поскольку PHEV потребляют два разных вида топлива (нефть и электричество), представление о потреблении топлива транспортным средством и сравнение его с базовым обычным транспортным средством может быть сложной задачей.На рисунке 6 представлен один способ визуализации использования энергии PHEV во время каждого режима работы с использованием двумерного графика потребления. Каждая точка на графике представляет потребление топлива и электроэнергии за одно повторение данного цикла езды. Вертикальная ось на графике представляет потребление топлива только для нефти. Отсюда следует, что результаты для базовой базовой линии и для шины PHEV, работающей в режиме чистого CS, попадают на эту линию. Точки данных, движущиеся от этой линии в горизонтальном направлении, отражают условия, в которых электричество (первоначально подаваемое через зарядную вилку) начинает вносить вклад в работу автомобиля.Точки наклоняются вниз, так как увеличение электрического вклада компенсирует все большее и большее использование топлива, снижая расход топлива. Обратите внимание, что для данного транспортного средства и цикла испытаний точки образуют линейный наклон с определенным y-пересечением. Если бы точки продолжали двигаться вниз и пересекали горизонтальную ось, точка пересечения x представляла бы потребление электроэнергии для 100% электрической работы без использования топлива. Как упоминалось выше, результаты для протестированной шины PHEV не выявили работы только в электрическом режиме; все операции CD происходят выше горизонтальной оси в смешанной области, где мощность привода зависит от сочетания использования топлива и электричества.Рисунок 6. Двумерный график потребления результатов теста RUCSBC. Метки на рисунке 6 показывают, как каждая из точек потребления цикла соответствует повторениям цикла, показанным на рисунке 5. Тест начинается хронологически в точке данных, обозначенной как холодный старт. Обратите внимание, что эта точка находится немного выше линейного тренда, образованного другими точками, из-за типичного штрафа за потребление прогрева, сопровождающего цикл холодного запуска. Точки, ближайшие к точке холодного старта, представляют следующие три цикла CD (горячего старта), а тот факт, что точки падают почти друг на друга, подтверждает ожидаемую согласованность в отношении скорости потребления топлива и электроэнергии для этих циклов. ,Одиночная точка перехода начинает показывать тенденцию между снижением потребления электроэнергии и увеличением расхода топлива, и эта тенденция продолжается с результатами цикла потребления, помеченными как CS на графике. Эти точки постепенно перемещаются все ближе и ближе к вертикальной оси, указывая на то, что транспортное средство фактически все еще немного разряжает батарею, когда оно асимптотически приближается к работе CS. Тем не менее, потребление электроэнергии в этих случаях невелико (<5% от соответствующего расхода топлива на основе энергетической эквивалентности), и вместе они составляют 6

9 с четко определенным наклоном топлива по сравнению спотребление электроэнергии, которое может быть использовано для выполнения коррекции состояния заряда с нулевым треугольником (то есть преобразовать каждую из точек в истинно CS-результат, который будет падать на вертикальную ось). Рисунок 7 добавляет результаты для испытаний OCC и UDDSHDV к результатам для RUCSBC, показанным на рисунке 6. Результаты для всех трех циклов тестирования показывают аналогичные тенденции, поскольку батарея разряжается в течение многократных повторений цикла, хотя и с разным разбросом в расходе топлива между CD и режимы CS. Результаты потребления для трех циклов показывают, что UDDSHDV имеет самую низкую относительную энергоемкость, а OCC — самую высокую.Все три цикла имеют точки холодного старта, которые находятся чуть выше правой стороны линии тренда (OCC показывает два, так как транспортное средство прошло два полных теста на истощение в этом цикле). Все остальные точки, падающие над линиями тренда, отражают циклы горячего старта с неким аномальным поведением, таким как событие активной регенерации DPF. Казалось, OCC требует активной регенерации чаще, чем две другие, возможно, из-за работы этого цикла на более низких скоростях со значительными остановками и остановками.PHEV показал немного меньший расход топлива в режиме CS на всех трех циклах относительно базовой шины. Тем не менее, экономия, по-видимому, является результатом меньшего двигателя, а не гибридизации, поскольку тесты расхода топлива на UDDSHDV и OCC с отключенной гибридной системой не показали значительных отличий от результатов режима CS (когда оба были выполнены при тестовой массе PHEV) , Ограниченная помощь электродвигателя для двигателя мощностью 149 кВт приводила к случайным пропаданиям следа в режиме CS и примерно на 5% меньшей энергии цикла, измеренной на кренах динамометра в CS относительно режима CD.Сравнение режима CD с результатами базовой шины показывает значительную экономию топлива, в то время как PHEV расходует электрический заряд, накопленный в его батарее, примерно на 30% и 50% в зависимости от цикла. Рис. 7. Двумерный график потребления результатов нескольких тестовых циклов. Одним из ограничений двухмерного графика потребления является то, что он не может легко передать расстояние, на котором PHEV работает в режиме CD против CS. На рисунке 6 представлены аннотации, указывающие, что режим CD происходит примерно за 30 миль (четыре повторения цикла RUCSBC) до того, как транспортное средство начинает переход в режим CS.Расстояние истощения может варьироваться для других циклов, таких как OCC, который имеет намного более высокий уровень потребления электроэнергии CD, который истощает заряд батареи на более коротком расстоянии. Рисунки 8 и 9 иллюстрируют, как совокупное потребление PHEV относительно базового транспортного средства изменяется в зависимости от расстояния, которое он проезжает между зарядками аккумулятора. 7

10 Рисунок 8. Коэффициент совокупного потребления в зависимости от расстояния для цикла UDDSHDV Рисунок 9. Коэффициент совокупного потребления в сравнении с расстояниемрасстояние для OCC Как видно из рисунков, и цикл движения, и расстояние между зарядами существенно влияют на общую экономию топлива. Для UDDSHDV, показанного на рисунке 8, экономия топлива CD примерно на 35% сохраняется в течение первых 40 миль вождения (при условии, что аккумулятор начинается с полной зарядки). Из-за этого большого расстояния истощения совокупная экономия топлива относительно базовой линии все еще составляет 30% после 60 миль пробега. Для OCC, показанного на рисунке 9, большое начальное потребление электроэнергии приводит к 50% экономии топлива относительно базовой шины на протяжении первых 15 миль вождения.Однако после быстрого истощения батареи совокупная экономия падает примерно до 20%, если транспортное средство проезжает 60 миль в этом цикле перед перезарядкой (хотя и относительно большего расхода топлива для базовой шины на OCC). 8

11 Таблица 4: Сводные результаты циклов репликации с горячим запуском Таблица 4 суммирует результаты цикла горячего старта для базовой шины и PHEV в режиме CD и CS (с циклами, содержащими рабочие аномалии, такие как активная регенерация DPF, не входит).Во втором столбце таблицы также указан диапазон, в котором наблюдалась операция CD против CS. Как упоминалось ранее, эти диапазоны варьируются для разных профилей вождения. Результаты потребления топлива в режиме CS, показанные в таблице, были скорректированы с использованием процедуры коррекции состояния заряда, описанной ранее, но никакие корректировки не были применены к измерениям выбросов оксидов азота (NOx). Выбросы твердых частиц для обеих шин составляли 0,01 г / миль или менее в каждом из этих циклов (опять же, за исключением циклов, содержащих активную регенерацию).Как показывают небольшие значения стандартного отклонения, результаты в этих условиях испытаний были очень повторяемыми. Однако фактический суммарный расход топлива в режиме CD на шине PHEV будет несколько хуже, чем значения, показанные в таблице 4, если включены циклы холодного запуска и / или перехода. Точно так же, фактический расход топлива в режиме CS будет несколько лучше, если учесть вклад от уменьшения истощения батареи, когда PHEV асимптотически приближается к истинной работе с нейтральным зарядом. Что касается выбросов NOx, результаты показывают, что выбросы для PHEV будут выше, чем для базовой шины, особенно во время работы CS.Хотя точная причина или причины разницы NOx неизвестны, потенциальные причины включают различия в сертификации NOx между двумя протестированными двигателями, субоптимизированную калибровку двигателя NOx для интеграции в эту конфигурацию PHEV первого поколения и уменьшенный характер двигатель в ФЕВ. Двигатель меньшего размера в шине PHEV работает при пиковой нагрузке или около нее чаще, чем двигатель большего размера в базовой шине сравнения. Это особенно верно в режиме CS, где, как обсуждалось ранее, отсутствие помощи двигателя вынуждает двигатель PHEV работать очень усердно, и в некоторых точках шина PHEV не может идти в ногу с трассой движения.Удовлетворение более высоких требований к мощности неизбежно приводит двигатель к точке с более высоким крутящим моментом / скоростью на его рабочей карте. В то время как подробная карта выбросов не была доступна для двигателей, участвующих в этом проекте, другие исследования показали, что рециркуляция выхлопных газов может снизиться при высоких моментах / моментах скорости, что, в свою очередь, приведет к более высоким выбросам NOx [6]. РЕЗЮМЕ / ВЫВОДЫ В этой статье обобщены результаты испытаний, проведенных на школьном автобусе PHEV первого поколения, по сравнению с базовой базовой дизельной шиной и анализ профиля привода, который определял выбор цикла для тестирования динамометра шасси.Результаты показывают, что конструкция PHEV может сэкономить большое количество топлива, уменьшая расход топлива на целых 30% и 50% во время работы CD. Однако фактическая экономия топлива, полученная в конкретном приложении, будет зависеть от интенсивности используемого профиля вождения и расстояния, которое автобус проходит между перезарядками. Это также было показано в анализах PHEV для малой грузоподъемности, но в случае более крупных транспортных средств парка автомобилей, таких как школьные автобусы, обычно можно определить подробную информацию о типе и согласованности профиля вождения.Знание этих моделей использования посредством анализа рабочего цикла может помочь производителям оригинального оборудования в целевом проектировании и помочь конечным пользователям, таким как школьные округа, в развертывании PHEV на наиболее подходящих маршрутах. Оба протестированных автобуса были оснащены DPF, поэтому их выбросы твердых частиц были довольно низкими (равными или менее 0,01 г / миль, когда DPF не активно регенерировал). Результаты испытаний показали более высокие выбросы NOx от PHEV относительно базовой шины, особенно во время работы CS.Вполне возможно, что реализация калибровки двигателя с более низким уровнем выбросов, специально предназначенная для интеграции с электрифицированной трансмиссией, могла бы помочь устранить это увеличение. Еще одна возможность добиться еще большей экономии топлива в конструкции PHEV следующего поколения будет заключаться в повышении эффективности в режиме CS с использованием традиционных гибридных электрических 9

12 методов проектирования транспортных средств. Эти методы могут включать увеличение использования электродвигателя во время работы CS, что также может помочь снизить нагрузку на двигатель PHEV и одновременно снизить выбросы NOx.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. NREL Vehicle Cycle Tool, Руководство пользователя. Copyright 2009 Альянс за устойчивую энергетику, ООО. Все права защищены. 2. О Киф, М. Характеристика и оценка рабочего цикла для применения в тяжелых гибридных транспортных средствах. Общество инженеров-автомобилестроителей Нет, Hearn, J., et al. Разработка нового цикла испытаний нового составного школьного автобуса и влияния типа топлива на выбросы из мобильных устройств от трех школьных автобусов. Общество инженеров-автомобилестроителей Документ №, Агентство по охране окружающей среды США, Управление транспорта и качества воздуха, Программа испытаний в процессе эксплуатации тяжелых дизельных двигателей и транспортных средств, Документ технической поддержки, EPA420-R (Опубликовано в июне 2005 г.) 5.Гондер Дж., Маркел Т. Стратегии управления энергопотреблением гибридных электромобилей. Публикация материалов SAE Конгресса SAE 2007; Апрель 2007, Детройт, Мичиган. 6. Экерл В. и др. Влияние смесей биодизеля метилового эфира на выбросы NOx. Публикация SAE SAE Международный журнал горюче-смазочных материалов. КОНТАКТНАЯ ИНФОРМАЦИЯ С Джеффом Гондером можно связаться по адресу: БЛАГОДАРНОСТИ Авторы хотели бы поблагодарить Ли Слезака, программу по энергетическим технологиям транспортных средств США, за финансовую поддержку, которую он оказал при реализации этого проекта.Кроме того, поддержка сотрудников NREL Адама Дюрана, Джона Ирланда, Роберта Мура, Кевина Волковича и Скотта Уолтерса была неоценимой в завершении этой работы. ОПРЕДЕЛЕНИЯ / СОКРАЩЕНИЯ AC Переменный ток переменного тока CD заряд, истощающий заряд CS Постоянный постоянный ток DPF дизельный сажевый фильтр г грамм л.с. лошадиная сила Гц герц км километр киловатт-час киловатт-час литр фунт-фунт миля NOx оксиды азота NREL Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии OCC Автобус Orange County Цикл Подключаемый гибридный электромобиль PHEV ReFUEL Возобновляемое топливо и смазочные материалы RUCSBC Универсальный школьный автобус Rowan. Стандартное отклонение по стандарту школьного автобуса. UDDSHDV График работы динамометра для городских транспортных средств большой грузоподъемности. информация оценивается в среднем 1 час на ответ, включая время для просмотра инструкций, поиска в существующих источниках данных, сбора и обслуживания необходимых данных, а также для завершения и проверки сбора информации.Пошлите комментарии относительно этой оценки бремени или любого другого аспекта этого сбора информации, включая предложения по снижению бремени, в Министерство обороны, Управление исполнительной власти и связи (). Респонденты должны знать, что, несмотря на любое другое положение закона, никто не может быть подвергнут никакому наказанию за несоблюдение сбора информации, если он не отображает действующий в настоящее время контрольный номер OMB. ПОЖАЛУЙСТА, НЕ ВОЗВРАЩАЙТЕ ВАШУ ФОРМУ НАД ВЫШЕ ОРГАНИЗАЦИЕЙ.1. ДАТА ОТЧЕТА (ДД-ММ-ГГГГ) Апрель ТИП ОТЧЕТА Документ для конференции 4. НАЗВАНИЕ И СУБТИТРЫ Анализ цикла движения, измерение выбросов и расхода топлива школьным автобусом PHEV: препринт 3. ДАТЫ ПОКРЫТИЯ (от — до) 5a. КОНТРАКТНЫЙ НОМЕР DE-AC36-08GO б. НОМЕР ГРАНТА 5с. Номер элемента программы 6. Автор (ы) Р. Барнитт и Дж. Гондер 5d. НОМЕР ПРОЕКТА NREL / CP e. ЗАДАЧА НОМЕР ФК ф. НОМЕР РАБОЧЕГО УСТРОЙСТВА 7. ИСПОЛНЕНИЕ ОРГАНИЗАЦИИ НАИМЕНОВАНИЕ (И) И АДРЕС (ES) Национальная лаборатория возобновляемой энергии 1617 Коул бул. Golden, CO. ИСПОЛНИТЕЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ОТЧЕТ НОМЕР NREL / CP ИМЯ АДРЕСА СПОНСОРСКОГО / МОНИТОРИНГА И АДРЕС (ES) 10.АКРОНИМ СПОНСОРА / МОНИТОРА NREL 12. ЗАЯВЛЕНИЕ О НАЛИЧИИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ Национальная служба технической информации Министерство торговли США 5285 Port Royal Road Springfield, VA ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ 11. ОТЧЕТ О СПОНСОРСКОМ / МОНИТОРИНГЕ НОМЕР 14. РЕЗЮМЕ (максимум 200 слов) Национальная возобновляемая энергия Лаборатория (NREL) собрала и проанализировала реальные данные о циклах движения школьного автобуса и выбрала аналогичные стандартные циклы движения для испытаний на динамометрическом стенде. NREL протестировал школьный автобус с гибридным электромобилем (PHEV) первого поколения, оснащенный 6-ю.Двигатель 4L и приводная система Enova PHEV, включающая двигатель мощностью 25 кВт / 80 кВт (непрерывный / пиковый) и литий-ионный аккумулятор на 370 Вольт. Также был протестирован обычный школьный автобус Bluebird 7.2L. Оба транспортных средства были испытаны в течение трех различных циклов движения, чтобы охватить диапазон вождения. Экономия топлива PHEV в режиме с пониженным зарядом (CD) варьировалась от чуть более 30% до чуть более 50%. Однако большая экономия топлива сохранялась на более коротком проезжающем расстоянии, поскольку полностью заряженный школьный автобус PHEV первоначально будет работать в режиме CD на некотором расстоянии, затем в переходном режиме и, наконец, в режиме удержания заряда (CS) для продолжения вождения.Результаты испытаний показывают, что школьный автобус PHEV может достичь значительной экономии топлива во время работы CD по сравнению с обычным автобусом. В режиме CS протестированная шина показала небольшую экономию топлива и несколько более высокие выбросы оксида азота (NOx), чем базовая шина сравнения. 15. ПРЕДМЕТНЫЕ УСЛОВИЯ Подключаемый гибридный электромобиль; PHEV; школьный автобус; экономия топлива; Выбросы 16. КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЗОПАСНОСТИ: 17. ОГРАНИЧЕНИЕ РЕЗЮМЕ a. ОТЧЕТ б. РЕЗЮМЕ c. ЭТА СТРАНИЦА Несекретный Неклассифицированный Неклассифицированный UL 18.КОЛИЧЕСТВО СТРАНИЦ 19a. ИМЯ ОТВЕТСТВЕННОГО ЛИЦА 19b. НОМЕР ТЕЛЕФОНА (Включите код города) Стандартная форма 298 (Rev. 8/98) Предписано ANSI Std. Z39.18 F1147-E (10/2008)

.

% PDF-1.4 % 1 0 объектов > endobj 6 0 объектов /Режиссер / ModDate (D: 20170731180814-05’00 ‘) / Тип / Информация >> endobj 2 0 объектов > endobj 3 0 объектов > endobj 4 0 объектов > endobj 5 0 объектов > поток Microsoft® Word 2016 Microsoft® Word 2016 2017-07-26T15: 20: 41-05: 00 2017-07-31T18: 08: 14-05: 00 2017-07-31T18: 08: 14-05: 00 UUID: 9ABF4683-1E61-4300-8E78-7BF3BAA747E7 UUID: 6f0d8d63-1c83-4392-9836-44e89e647f5a применение / PDF endstream endobj 7 0 объектов > endobj 8 0 объектов > endobj 9 0 объектов > endobj 10 0 объектов > endobj 11 0 объектов > endobj 12 0 объектов > endobj 13 0 объектов > endobj 14 0 объектов > endobj 15 0 объектов > endobj 16 0 объектов > endobj 17 0 объектов > endobj 18 0 объектов > endobj 19 0 объектов > endobj 20 0 объектов > endobj 21 0 объектов > endobj 22 0 объекта > endobj 23 0 объектов > endobj 24 0 объектов > endobj 25 0 объектов > endobj 26 0 объектов > endobj 27 0 объектов > endobj 28 0 объектов > endobj 29 0 объектов > endobj 30 0 объектов > endobj 31 0 объектов > endobj 32 0 объектов > endobj 33 0 объектов > endobj 34 0 объектов > endobj 35 0 объектов > endobj 36 0 объектов > endobj 37 0 объектов > endobj 38 0 объектов > endobj 39 0 объектов > endobj 40 0 объектов > endobj 41 0 объектов > endobj 42 0 объектов > endobj 43 0 объектов > endobj 44 0 объектов > endobj 45 0 объектов > endobj 46 0 объектов > endobj 47 0 объектов > endobj 48 0 объектов > endobj 49 0 объектов > endobj 50 0 объектов > endobj 51 0 объектов > endobj 52 0 объектов > endobj 53 0 объектов > endobj 54 0 объектов > endobj 55 0 объектов > endobj 56 0 объектов > endobj 57 0 объектов > endobj 58 0 объектов > endobj 59 0 объектов > endobj 60 0 объектов > endobj 61 0 объектов > endobj 62 0 объекта > endobj 63 0 объектов > endobj 64 0 объектов > endobj 65 0 объектов > endobj 66 0 объектов > endobj 67 0 объектов > endobj 68 0 объектов > endobj 69 0 объектов > endobj 70 0 объектов > endobj 71 0 объектов > endobj 72 0 объекта > endobj 73 0 объектов > endobj 74 0 объектов > endobj 75 0 объектов > endobj 76 0 объектов > endobj 77 0 объектов