董 瑩
(北京現(xiàn)代職業(yè)技術學院,北京 101300)
新能源汽車是指除了使用汽油、柴油之外其他能源的汽車。我國目前市場上新能源汽車主要包括電動汽車以及混合動力車。2001年我國將該類型汽車的研發(fā)列為“863”重大科技課題,政府的高度關注使得該領域有了很大的發(fā)展。2008年我國新能源汽車問世,1~12月新能源乘用車同比增長117%。緊接著國家在2009年又出臺了多項扶持政策,1~11月新能源商用車——主要是液化石油氣客車、液化天然氣客車、混合動力客車等——銷量同比增長178.98%。2010年6月1日起,國家開始在上海、長春、深圳等城市啟動私人購買新能源汽車補貼試點工作。
然而,電機控制系統(tǒng)是新能源汽車最為關鍵的一部分。國家近些年也有針對性的加大該系統(tǒng)的研究開發(fā)投資。但任何技術均需要通過實際使用來檢驗,因此我們在現(xiàn)有技術水平的前提下,如何更好地使用新能源汽車,延長其使用壽命,就需要駕駛員具有一定的維護與檢修知識。
由于新能源汽車目前尚處于初級應用階段,相關的維護方法以及檢修技術均還有待發(fā)展提高。因此,該類型汽車在日常使用過程中需要用戶懂得一些基本的維護及檢修方法。
電動汽車顧名思義即是指使用電池作為燃料的汽車。有關研究表明,同樣的原油經(jīng)過粗煉,送至電廠發(fā)電,經(jīng)充入電池,再由電池驅(qū)動汽車,其能量利用效率比經(jīng)過精煉變?yōu)槠?,再?jīng)汽油機驅(qū)動汽車高,因此有利于節(jié)約能源和減少二氧化碳的排量。
由于傳統(tǒng)汽車發(fā)動機經(jīng)過了近百年的不斷的改進,其可靠性及耐久性都達到了非常高的水平。而電動汽車的電池卻并沒有通過這么大規(guī)模、長時間以及各種工況環(huán)境的檢驗。尤其在電池所面臨的質(zhì)量問題中,質(zhì)量一致性問題又是其中關鍵所在。以鋰電池為例,鋰電池的過充電和過放電都是不容易控制的。對于單片鋰電池來講,過充和過放這兩個問題都容易控制,但電動汽車所使用的鋰電池是由若干個小鋰電池串并聯(lián)在一起的,只要這些小鋰電池的一致性不好,就很容易造成有的過充、有的充不足的現(xiàn)象,最終影響整個電池的使用壽命和成本。目前,所有電動汽車用電池都存在著壽命不夠長的問題。因此,掌握一定的電動汽車電池日常維護方法及基本檢修技術顯得非常必要。
電池的日常維護及檢修:①經(jīng)常用抹布蘸開水把電瓶外部擦洗一遍,將面板、柱頭上擦拭干凈。有助于提高電瓶的使用壽命。②日常行車時應經(jīng)常檢查蓄電池蓋上的小孔是否暢通。③定期的檢查蓄電池電纜的連接問題,查看電纜有沒有松動的情況。④定期檢查蓄電池內(nèi)部電解液高度,如發(fā)現(xiàn)電解液過低,應添加蒸餾水或?qū)S勉U酸電池補充液。切忌用飲用純凈水代替。⑤蓄電池長時間不使用,會慢慢自行放電,直至報廢。因此汽車在長時間不使用的情況下,每隔一個月要對蓄電池進行一次充電維護。⑥對蓄電池充電時,要把汽車放置在通風較好的位置,打開蓄電池蓋(充電時務必關斷汽車電源)。⑦電動車在短距離使用后應及時將蓄電池充滿電,讓蓄電池始終保持飽和狀態(tài),可保持蓄電池的使用壽命。
控制器的日常維護及檢修:①控制器的檢查應在斷電的情況下進行,至少3個月一次。②控制器的各項功能出廠時已經(jīng)調(diào)好,檢查時不應拆開和調(diào)整。③接觸器接線不得調(diào)整;斷開電鎖后,控制器功率單元內(nèi)的濾波電容器要保持幾分鐘的放電時間。④經(jīng)常清潔控制器外表的灰塵和雜物,切記用水沖洗電容器件,可以用刷子或高壓氣體去塵。
油氣混合動力車屬于新能源汽車的范疇,目前在市場上應用也較為廣泛。我國城市中行駛的出租車大多是油氣混合動力車。該類型汽車主要包括柴油-天然氣混合動力、汽油-天然氣混合動力。它主要是在汽車中加裝了天然氣動力裝置,使得汽車既能使用石油作為燃料,也可使用天然氣作為燃料。
汽車使用天然氣作為燃料時所需面臨的最主要問題是發(fā)動機的功率比使用汽油時有明顯下降。功率下降主要原因在于燃料本身的特性和發(fā)動機的構造。在燃料性質(zhì)方面,汽油是液體燃料,而天然氣是氣體燃料。使用汽油時,液態(tài)汽油的體積與進氣體積相比幾乎可以忽略不計,但用天然氣作燃料時,燃料本身的體積在整個進氣中占有較大比例,因此導致進入氣缸的空氣量減少,充氣系數(shù)下降,從而導致發(fā)動機功率下降。在發(fā)動機構造方面,決定發(fā)動機功率的主要因素是發(fā)動機的壓縮比,壓縮比越大,熱效率越高,有效功率就越大。同時,壓縮比越大,發(fā)動機爆震的傾向也越大。因此,發(fā)動機壓縮比還必須與燃料的抗爆性相適應。汽油的抗爆性決定了汽油機的壓縮比不可能太大,但天然氣的抗爆性很好,完全可以用于壓縮比較大的發(fā)動機,從而提高其功率。此外,經(jīng)常使用天然氣作為汽車燃料,會加快對燃燒室部件腐蝕程度,甚至曲軸也出現(xiàn)腐蝕,氣門、活塞環(huán)和氣缸磨損嚴重,與使用汽油時相比,汽車大修期通常要縮短。
針對使用天然氣作為燃料時功率下降的問題,我們可以采取進氣增壓措施來提高功率。然而進氣增壓無疑會加大發(fā)動機的體積和質(zhì)量,在實施中存在一定難度。天然氣的辛烷值很高,抗爆性非常好,可將發(fā)動機氣缸蓋減薄一部分,提高發(fā)動機的壓縮比,就可以提高發(fā)動機的功率,在一定程度上彌補部分功率損失。但這種方法對于像城市公共汽車那樣在固定線上行駛,天然氣供應有保障的汽車較為實用。
使用天然氣作為汽車燃料導致發(fā)動機過早腐蝕,主要是因為天然氣中含有微量硫化氫。因此,對天然氣進行脫硫處理是減少腐蝕和磨損的重要手段。但脫硫處理很難將硫化氫完全除去,因此天然氣對發(fā)動機的腐蝕是很難完全避免的。采用抗硫化物腐蝕的金屬材料制造發(fā)動機也是防止腐蝕的一個重要措施。但這種方法僅適用于新發(fā)動機的制造,對于現(xiàn)有發(fā)動機是無能為力的。使用天然氣汽車發(fā)動機潤滑油代替目前使用的汽油機潤滑油是防止天然氣汽車發(fā)動機腐蝕的有效措施,這種方法不但簡便,而且不增加成本。此外,在改裝過的燃料箱口處有蒸汽裝置(也可叫做過濾裝置),2~3個月對該裝置進行清洗也有利于對發(fā)動機的保護。
長期使用天然氣作為汽車燃料勢必會縮短發(fā)動機的使用壽命,但是只要采取一定的維護及檢修方法,還是可以一定程度上保證發(fā)動機使用壽命的。
(1)使用高級別的發(fā)動機潤滑油:發(fā)動機溫度高,普通或原車的潤滑油在高溫環(huán)境下的性能不理想,這樣會起不到潤滑的作用,從而影響發(fā)動機壽命。高級別的發(fā)動機潤滑油,不受高溫環(huán)境的影響,能對發(fā)動機起到良好的潤滑保護作用,從而延長使用壽命。使用好的潤滑油還要注意按時更換,及時對車輛進行保養(yǎng)。
(2)要經(jīng)常檢查和保養(yǎng)車輛的水循環(huán)冷卻系統(tǒng),保證工作正常:發(fā)動機冷卻主要依靠水循環(huán)冷卻系統(tǒng)。此系統(tǒng)能否正常工作直接影響發(fā)動機壽命,特別是CNG車輛發(fā)動機溫度高對此系統(tǒng)要求更高,一定要時常檢查保養(yǎng)。
(3)更換CNG專用的點火系統(tǒng),并經(jīng)常檢查:因為天然氣比汽油的燃點高一倍左右,也就是說要點燃天然氣需要更大的點火能量,點火能量大了產(chǎn)生的溫度也高,所以CNG車輛的點火系統(tǒng)不但要能耐高溫而且需要更強的點火。車輛的點火系統(tǒng)也是有壽命的,一般用使用汽油的壽命在1萬~2萬km,而使用CNG的車輛都不會超過8000km。普通新車的點火系統(tǒng)不用更換都能達到這種要求,但也要經(jīng)常檢查保養(yǎng);而在用車輛一般都不能達到這種要求,必須更換成CNG點火系統(tǒng)。也就是注意了這些,才能保證不影響車輛的使用壽命。
汽車產(chǎn)業(yè)是國民經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè),在國民經(jīng)濟和社會發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。國務院于2012年6月28日印發(fā)了《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012—2020年)》。《規(guī)劃》中明確指出加快培育和發(fā)展節(jié)能汽車與新能源汽車,既是有效緩解能源和環(huán)境壓力,推動汽車產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的緊迫任務,也是加快汽車產(chǎn)業(yè)轉型升級、培育新的經(jīng)濟增長點和國際競爭優(yōu)勢的戰(zhàn)略舉措。由此可見,新能源汽車將是未來汽車領域的一個發(fā)展方向。
[1]鮑辰宇,馮旭云.混合動力汽車研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢[J].中國科技信息,2006(18):119-121.
[2]宋慧.電動汽車[M].北京:人民交通出版社,2003:20-35.