單發動機清掃車現狀與發展趨勢

陳歡

1、引言

隨著新型城鎮化和工業化的持續推進，公路里程的日益增加，在滿足人民日益增長的快捷出行需求的同時，路面修建和使用過程中的清掃工作強度也越來越大。傳統的人工清掃存在作業效率低、勞動強度大、安全隱患高等諸多弊端，因此加快新型道路清掃車的研發，實現城市環衛工作機械化、智能化已成為現代化城市建設不可逆轉的趨勢。

目前，國內市場上使用的清掃車主要是通過汽車底盤改裝，采用主、副發動機的布置形式。主發動機就是汽車底盤自帶的發動機，用來驅動清掃車的行駛；副發動機為額外選配，用來驅動作業系統工作。由于加裝了副發動機，還必須配置發動機的相關附件及控制裝置，增加了制造成本。同時工作噪聲增大，油耗高，造成使用成本上升。另外，市場現有車型選有的副發動機均為國Ⅲ（國家第三階段機動車污染物排放標準）或更低排放標準的型號。然而，隨著大氣污染的加重和國人環保意識的提高，國家必將逐步提高汽車排放標準。

因此，隨著排放標準的逐步提高，作為副發使用的國Ⅲ標準發動機必將制約現有絕大部分清掃車型的發展與推廣。如果單純采取提高副發動機排放標準的舉措，又勢必會增加成本，造成不必要的浪費。因此，單發動機清掃車的研制與推廣便成了道路清掃車發展的必然趨勢。

2、單發動機清掃車現狀

道路清掃車自誕生以來已經歷了一百一十余年的發展變革，我國開始研制清掃車也已有近六十年的歷史。國際上知名的掃路車生產企業如英國JOHNSTON公司、美國ELGIN公司等所生產的清掃車由于作業性能好，工作可靠性高，已得到全球許多用戶的認可，其產品遠銷世界各地。我國的優秀企業生產的清掃車也已漸漸嶄露頭角，其性能也已基本能滿足國內道路清掃的需要。

對于單發動機清掃車而言，單發動機配置由于比雙發動機配置少了一臺發動機，這就要求用一臺發動機既要負責底盤行走，又要給工作裝置提供動力。這種配置的形成方式有兩種，一種是與專用底盤對應的單發動機全液壓驅動形式，另一種是通過在底盤改裝中引入液壓系統而形成的液壓、機械并存的驅動形式。前一種驅動形式在國外的許多機型中已經得到成功應用，它是由發動機帶動多個液壓泵，再由每個液壓泵單獨為行走系統、風機、掃刷等工作裝置提供動力，其傳動路線如下圖1所示。該種傳動形式中所使用的液壓元器件大都選用國際知名品牌以保證其產品性能及可靠性，因此整車造價偏高。也正因為如此，這種全液壓驅動形式的技術路線在引入我國時遇到了價格壁壘。

第二種驅動形式是國外全液壓驅動技術路線的基礎之上，結合本國國情和市場需求創造性開發的液壓、機械并存的技術路線。但這種技術路線由于縱跨機械、液壓、電控等不同領域，系統集成度要求較高，尚有許多技術難點仍未攻破，所以目前基本都還處于研發試制階段。其中研發力量比較傾向的一種形式是在底盤行走系統中引入液壓傳動，工作裝置的運行依然采用機械傳動，這樣就解決了底盤行走低速、變速，工作裝置高速、恒速的矛盾需求。

還有一類動力方案為電動配置方案，它是采用蓄電池作為動力源，驅動電機為動力執行元件。類似于內燃機作為動力源時分為單發動機和雙發動機配置形式，蓄電池作為動力源時也分為純電動式和電動底盤式兩種配置形式。純電動式就是蓄電池所驅動的電機不僅要為底盤行走提供動力，還要為工作裝置的運行提供動力。由于這種配置形式對蓄電池電量的消耗較快，所以目前只有一些小型掃路機采用此種配置形式。如煙臺海德專用汽車有限公司生產的CHDSHZ16B型純電動掃路機，其采用鋰電池作為整機動力源，重量輕、壽命長，一次充電可連續作業8小時以上。電動底盤式就是只有底盤運行依靠電動，工作裝置的動力仍來自于單獨配置的副發動機。如福建龍馬環衛裝備股份有限公司生產的FLM5070TSLEV型純電動掃路車，該車型的底盤以磷酸鐵鋰電池為動力源，驅動電機為一款永磁同步電機，以此來驅動底盤行走，但它的工作裝置運行還需要外加一臺副發動機。

3、單發動機清掃車發展趨勢

結合以上對單發動機清掃車分析和論述，我們不難看出單發動機清掃車的是朝著節能環保和提高清掃效率的方向不斷發展的。

具體而言，節能環保是在單發動機驅動的基礎上，通過自動作業、能量回收和巡航技術的更新和發展來提高整車的傳動效率，降低整車功率損耗，減少相應的燃油損耗，將排放控制在合理水平，實現對周圍環境的保護。

清掃效率的提高包含兩個方面的內容：一方面是提高車輛在普通路面作業過程中的清掃效率，保證市政路面清掃作業的覆蓋范圍；另一方面是提高車輛在較高速度行駛時對高速公路清掃效率，破除高速清掃車的技術壁壘，顛覆傳統清掃設備的結構，實現高速行駛的清掃效率高效化。

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