道路保洁专用机具与微型专用车辆的优化开发研究与示范应用交通运输专业

1、道路保洁专用机具与微型专用车辆的优化开发研究与示范应用一 、研究背景： 环卫电动机具是以电力驱动，具备环保、美观和减少二次污染等特点，为相关环卫系统部门所使用。地球需要低碳环保，环卫部门首当其冲，环卫电动机具作为一种清洁工具，本身没有污染，已经被环卫部门所认可。环卫电动机具主要是指在道路、广场、小区等规定区域内从事环卫作业的四轮车或三轮车。现阶段，市面上的环卫电动机具主要包括以下几类：废物箱保洁车，用于废物箱内废弃物收集、废物箱清洗保洁等环卫作业的环卫电动机具；道路保洁车，用于道路、广场、小区等路面的废弃物捡拾、收集等保洁作业的环卫电动机具；冲洗车，用于道路、广场、小区等场所冲洗作业的环卫电动

2、机具；垃圾桶驳运车，用于小区内垃圾桶短途驳运作业的环卫电动机具；扫路车，用于道路、广场、小区等路面清扫作业的环卫电动机具。这些环卫电动机具不仅美观，给市容市貌增添风采外，还降低劳动强度、节约劳动成本、提高工作效率，另外也实现了政府大力倡导的低碳环保口号。 目前，全国很多省市都在把传统环卫机具向环保的环卫机具转变。从200多个城市使用情况来看，小型电动环卫设备的使用能够优化设备使用性能，提高道路保洁效率，解决大型环卫车辆进小区作业扰民问题，从而最大限度的改善环卫工人作业环境和居民生活水平，以达到提高社会人居环境质量目标。自2008年开始，为迎接奥运、世博会两大盛事发展需要，我系统环卫保洁服务企业

3、在全市范围内陆续开始试点使用三轮、四轮电动作业机具，并广泛使用于快速保洁、垃圾收集、短途驳运、中小道路清扫与冲洗等环卫作业前端流程环节，一定程度上缓解了环卫作业工人的劳动强度、提高了环卫作业效率，并提升了行业形象。随着社会、城市乃至城镇的进一步发展，原始落后的工具和方式必将被新型设备和模式所代替。而在这个过程中，电动环卫作业设备也一定会在功能性、延展性方面进行深入研究和拓展。 现阶段使用的环卫电动机具同时存在着很多的问题，为环卫电动机具的大规模应用设置了障碍。主要有以下几大问题：（1） 环卫电动机具大多采用传统的铅酸电池，使整车质量太大，导致动能过大，相关新闻已报道多起环卫车刹车后撞到路人事件

4、。我系统使用的环卫电动机具在道路上发生事故，均为全责，给我系统单位带来了许多理赔负担及安全责任风险。由于电动机具存在高能量动力电池的潜在危险，高压电回路对乘员的潜在危害和车辆发生碰撞时的安全隐患，是得电动机具安全性不能保障。比亚迪汽车撞车后起火的报道在国内引起了很大的反响；（2）环卫电动机具的性能不稳定且非标件较多，某市工商局对市面上的电动车进行检测，此次检测出电动车问题主要为最高车速、整车质量、鞍管安全线、把立管安全线（为了保证电动自行车车把的强度）、反射器和鸣号装置（在晚间骑行电动自行车时，告诫他人注意安全的信号装置）等项目不符合国家标准要求，使得产品对供应商的维修依赖性强，无法保证正常生

5、产作业，而且后期的维修成本较高，整体产品的性价比不高；（3）电动机具的时速规定为20Km/h,现阶段市面上的环卫电动机具的最高速度均高于标准，负重过高并且开到最高速度会使电池耗电过快，使电池寿命减短。此外，马路中高速行驶的车祸率也会很高，使环卫工人及路上的行人的人身财产得不到保障；（4）环卫电动机具的材料不具备耐腐蚀的特点，现在城市中扥生活垃圾种类多、成分多，其中就包括很多酸、碱垃圾，这些生活垃圾会大大缩减环卫机具的使用寿命。此外，现在市面上的环卫电动机具还在着噪声、排放、可靠性、舒适性以及自动调整等方面存在着一些问题。而且，我国的环卫电动机具在设计中缺少对专用部件的研究，缺少设计理论的指导，

6、经验多于计算，模仿较多，创新不够。针对上述环卫电动机具存在的问题，上海市局相关部门也认识到前期电动作业机具试点使用存在的缺陷，并于2013年初下文要求：全线停止采购电动作业机具，并于2-3年内淘汰该产品。为响应市局长效机制管理要求，本着为环卫行业企业单位服务的责任意识，上海市市容环境卫生行业协会、上海普环实业有限公司和上海市市容环境卫生质量监测中心针对前期电动机具存在的问题，开展了一系列道路保洁专用机具与微型专用车辆的优化的开发研究，把符合本市作业单位生产实际的作业作为研发的重点工作。二 、研究内容： 本研发针对现市面上环卫电动机具存在的几大问题，针对所存在的问题进行专项研究。第一，针对电动机

7、具所使用的二次电池的研究。现阶段，电动机具所采用的电池大多是铅酸电池，铅酸电池的能量密度低，而且铅酸电池的质量比较重，这也是导致现阶段市面上的电动车质量过重的主要原因。质量过重会导致电动机具在续航方面表现不佳。动力锂离子电池相比铅酸电池有着天然的轻质量，而且循环寿命也是铅酸电池的3倍。最重要的是动力锂离子电池有着铅酸电池不可比拟的安全性。本次研发就针对动力锂离子电池取代之前的铅酸电池，使环卫电动机具续航时间更长，安全性更高。第二，针对电动机具车体材质的研究。国外在实现汽车轻量化，在材料上采用轻量化的复合材料，高强度纤维复合材料，特别是碳纤维复合材料在汽车上的应用已经比较广泛。碳纤维复合材料具有

8、先天的质量轻、强度高、高刚性及良好的耐蠕变与耐腐蚀的特点，作为环卫电动机具的车身材料有着很好的使用前景。本次研发就针对碳纤维复合材料的轻质量、高硬度和耐腐蚀等几个方面展开研究，还需要把碳纤维复合材料的价格控制在一个可以接受的范围之内。第三，针对电动机具整体性能的改进。由于之前的环卫电动机具整体性能不佳，导致一些可以避免的事故而没有避免，造成一些人身和财产的损失。本次研发就针对电动机具中出现的问题，比如鞍管安全线、把立管安全线、反射器和鸣号装置等，尤其是电动机具的最高车速问题，把这些性能问题进行逐个改进，达到最大的优化，提升电动机具的使用价值。三 、可取得的经济效益新型环卫电动机具采用新型的动力

9、锂离子电池，电池的使用寿命比之前将会有大幅度的提升，动力锂离子电池本身的轻质量也会减轻整个车体的质量。整车车身的材质采用新型碳纤维复合材料，使得电动机具本身质量减轻，同时会增加一定的续航时间，提高环卫工人的工作效率。提高了整车的使用性能，首先在安全方面给环卫工人及其它的一些路人的生命财产带来了保障，其次提升电动机具的使用性能，会延长电动机具的使用寿命，同时也会使环卫电动机具的维修费用减少，使性价比得到最大化。四 、预期目标在对前期电动作业机具的具体应用范围与作业环节等相关要素的研究与分析基础上，客观地评价分析电动作业机具的功能，并进行针对性的替代性研究，开发出一系列道路保洁专用机具与微型专用车辆，以改善前期的环卫电动机具出现的一些问题