El invierno en regiones frías presenta graves desafíos para diversos sistemas de autobuses comerciales. Las bajas temperaturas fragilizan los materiales, ralentizan las reacciones electroquímicas y espesan los lubricantes, lo que afecta directamente el rendimiento de arranque del vehículo, la estabilidad de la conducción y la fiabilidad general. En regiones frías, especialmente durante el invierno, es fundamental planificar con antelación e implementar estrictamente las estrategias de mantenimiento invernal al utilizar autobuses comerciales para garantizar una operación segura y eficiente. Este artículo detalla los aspectos técnicos desde dos perspectivas fundamentales: la gestión de la batería y el anticongelante del sistema de combustible.
A temperaturas extremadamente bajas, la velocidad de reacción química de las baterías de energía, tanto tradicionales como de las nuevas, disminuye significativamente. En el caso de las baterías de plomo-ácido, las bajas temperaturas provocan una reducción significativa de la capacidad de la batería y de la corriente de arranque, potencialmente de solo la mitad de la que se produce a temperatura ambiente. Esto conlleva directamente dificultades para el arranque en frío o el riesgo de fallo total del arranque. En el caso de las baterías de energía (como las baterías de iones de litio de los autobuses comerciales eléctricos), la viscosidad del electrolito interno aumenta, la resistencia interna aumenta, la eficiencia de descarga disminuye significativamente y, en consecuencia, la autonomía se reduce. El mantenimiento básico de la batería debe comenzar con lo siguiente:
Inspeccionar y limpiar los puertos de conexión:
Los terminales, conectores y cables de la batería cubiertos de escarcha, nieve o sal pueden crear conexiones eléctricas de alta impedancia. Esto limita la corriente de arranque, dificultando el arranque en frío. Por lo tanto, es fundamental limpiar regularmente los puertos de la batería y asegurar conexiones seguras.
Monitoreo de temperatura y evaluación del estado:
Monitoree el voltaje, la corriente y la capacidad restante (SOC) de la batería, especialmente antes y después de arrancar en condiciones de frío extremo. El uso de un sistema de diagnóstico a bordo (OBD) para comprobar el estado de la batería puede ayudar a detectar una posible degradación.
Estrategia de mantenimiento con el vehículo apagado:
Si el vehículo va a estar estacionado durante un período prolongado (varios días o más), se recomienda desconectar el terminal negativo de la batería para evitar la autodescarga y la pérdida excesiva de carga que provoque un arranque débil.
En invierno, las baterías requieren un aislamiento y un mantenimiento más proactivos. En el caso de los autobuses comerciales, equiparlos con un sistema de gestión térmica de baja temperatura puede mejorar significativamente el rendimiento de la batería. Estos sistemas utilizan calefactores de estacionamiento alimentados por combustible y calefactores eléctricos PTC para calentar y mantener la batería, manteniéndola eficazmente dentro de su rango óptimo de temperatura de funcionamiento, mejorando así el rendimiento de arranque y la autonomía.
2.1 Puntos clave para el mantenimiento de baterías de plomo-ácido
Control de la pérdida de capacidad: Por cada °C de descenso de temperatura, la capacidad útil disminuye aproximadamente un 0,8 %. A -10 °C, la capacidad útil real de una batería de 60 Ah es de tan solo unos 48 Ah, y la corriente de arranque (CCA) se reduce en más del 40 %.
Gestión de la carga:
Evite las descargas profundas; la recarga debe realizarse cuando el estado de carga (SOC) sea inferior al 30 %.
La temperatura ambiente de carga debe ser superior a 5 °C; es preferible la carga en interiores o en una sala de almacenamiento con calefacción.
En invierno, el tiempo de carga puede extenderse a 10-12 horas para evitar que la carga rápida provoque la sulfatación de las placas.
Mantenimiento del cableado: Revise los terminales mensualmente para detectar óxido blanco (cristales de sulfato de plomo). Limpie con una solución de bicarbonato de sodio al 10 % y luego aplique un protector de batería específico o vaselina para prevenir la oxidación.
Estacionamiento prolongado: Si el vehículo permanece estacionado durante más de 7 días, desconecte el terminal negativo o utilice un cargador de mantenimiento inteligente para mantener el estado de carga (SOC) entre el 50 % y el 70 % y así evitar la sulfatación de las placas.
2.2 Puntos clave de mantenimiento para baterías de iones de litio (baterías eléctricas de litio/alcohol hidrógeno)
Estrategia de carga:
Momento óptimo: Cargue inmediatamente después de la operación para aprovechar el calor residual y mejorar la eficiencia de carga.
Activación del precalentamiento: Active remotamente la función de precalentamiento de la batería a través de la aplicación del vehículo (p. ej., modelos Yutong y BYD) para elevar la temperatura de la batería por encima de los 15 °C, lo que puede triplicar la potencia de carga rápida.
Rango de SOC: En invierno, se recomienda mantener el SOC entre el 20 % y el 80 % para evitar la carga completa o el agotamiento, prolongando así la vida útil.
Entorno de carga: Priorice los estacionamientos subterráneos o las estaciones de carga interiores. Instale tapas anticongelantes en los puertos de carga para evitar la acumulación de hielo que podría impedir la extracción del enchufe.
Mantenimiento del balanceo de la batería: Realice un ciclo completo de carga y descarga del 0 % al 100 % al menos una vez al mes para activar el balanceo de las celdas del sistema de gestión de la batería (BMS) y evitar la acumulación de desviaciones de voltaje.
Nota: El autobús eléctrico de metanol-hidrógeno puede mantener una autonomía de más de 600 km incluso a -25 °C. Su motor de metanol puede calentar continuamente el sistema de batería, lo que reduce significativamente el consumo de energía de la gestión térmica.
En los autobuses comerciales propulsados por combustible, el sistema de combustible es tan crítico como la batería, especialmente en regiones con inviernos fríos. El combustible diésel tiende a gelificarse a bajas temperaturas, lo que provoca un aumento brusco de la viscosidad del combustible e incluso la obstrucción de tuberías y filtros, lo que provoca un suministro deficiente de combustible, dificultades de arranque o incluso el estancamiento del motor.
Además, la humedad en el tanque de combustible puede formar cristales de hielo dentro del sistema de combustible, obstruyendo aún más los conductos pequeños. Elija combustible con bajo punto de fluidez y añada anticongelante: En invierno, se recomienda utilizar combustible diésel con un punto de fluidez significativamente inferior a la temperatura ambiente. En condiciones de frío extremo, añada agentes antigelificantes o aditivos profesionales para combustible de invierno para inhibir eficazmente la formación de cera y solidificación del combustible.
3.1 Selección del grado de óxido del diésel
|
Rango de temperatura |
Grado de diésel recomendado |
Requisitos del punto de fluidez |
|
-5℃a 0℃ |
0# diésel |
≤0℃ |
|
-10℃a -5℃ |
-10# diésel |
≤-10℃ |
|
-20℃a -10℃ |
-20# diésel |
≤-20℃ |
|
-30℃o menos |
-35# o -50# |
≤-35℃o -50℃ |
Durante la operación, se recomienda cambiar el octanaje con 3 a 5 días de antelación, según el pronóstico meteorológico local, para evitar la obstrucción del filtro causada por cambios de combustible de última hora.
3.2 Configuración del sistema de calentamiento de combustible
Calentador de combustible: Se recomiendan calentadores de combustible eléctricos o de recuperación de calor del motor. La temperatura de calentamiento debe controlarse entre 15 °C y 25 °C para evitar la formación de cristales de cera.
Aislamiento del filtro: Instale manguitos aislantes en el filtro de combustible. Algunos modelos están equipados con elementos filtrantes calefactados, lo que puede retrasar eficazmente la obstrucción.
Aditivo anticongelante:
Utilice anticongelante diésel conforme a la norma GB/T 23804, en una proporción de 1:1000–1:2000 (relación de volumen).
No utilice alcohol ni gasolina para diluirlo, ya que podría dañar las juntas del sistema de combustible.
3.3 Ciclo de mantenimiento del filtro de combustible
Reemplace el filtro de combustible cada 15 000 km o antes del invierno.
Revise semanalmente el indicador de presión diferencial del filtro. Si la luz de advertencia se enciende, reemplace el filtro inmediatamente.
El reemplazo debe realizarse en un área de almacenamiento con calefacción para evitar la obstrucción del nuevo elemento filtrante por cristales de cera debido a las bajas temperaturas.
|
paso |
Contenido de la operación |
Precauciones |
|
1 |
Comprobaciones previas al arranque |
Confirme que el voltaje de la batería sea ≥12,6 V (plomo-ácido) o el BMS muestre "Arrancable"; verifique si el calentador de combustible está funcionando correctamente. |
|
2 |
Sistema de dirección de precalentamiento |
Para vehículos puramente eléctricos/híbridos, suelte el freno de mano y gire suavemente el volante mientras está parado durante 20 minutos para calentar el líquido de la dirección asistida y reducir la carga en la bomba de dirección asistida. |
|
3 |
Arrancar el motor |
Cada intento de arranque no debe exceder los 5 segundos, con intervalos de al menos 15 segundos. Si el motor no arranca después de 3 intentos, se debe revisar el sistema de combustible o el estado de la batería. |
|
4 |
Operación de calentamiento |
Después de arrancar, déjelo en ralentí durante 3-5 minutos hasta que la temperatura del agua alcance más de 60°Cantes de comenzar a conducir, para evitar el desgaste por arranque en frío. |
|
5 |
Autoprueba del sistema |
Observe si la luz amarilla “AIR DRYER” en el tablero está encendida (esto indica que el secador está en modo de calentamiento normal). |
|
desafío |
status quo |
sugerencia |
|
Riesgos de la carga rápida a baja temperatura de baterías de litio |
La carga rápida en condiciones de frío extremo puede provocar fácilmente la formación de placas de litio, lo que representa un riesgo para la seguridad. |
Promover la estrategia de “precalentamiento + carga lenta” y prohibir el uso de carga rápida por debajo de -15°C. |
|
Los calentadores de combustible tienen un alto consumo de energía. |
Los calentadores eléctricos representan entre el 15% y el 20% del consumo total de energía del vehículo. |
Promover sistemas de calefacción con recuperación de calor residual del motor |
|
Estándares de mantenimiento inconsistentes |
No existe un manual de mantenimiento invernal unificado entre las diferentes marcas. |
Se recomienda que las asociaciones industriales tomen la iniciativa en la formulación de las "Normas de mantenimiento invernal para vehículos comerciales de pasajeros en regiones frías". |
El mantenimiento invernal del vehículo no se limita a un solo sistema, sino que es un proyecto integral que abarca la electricidad, el combustible, la lubricación y la gestión térmica. Los autobuses comerciales que operan en regiones frías deben desarrollar y adherirse estrictamente a un plan de mantenimiento invernal con antelación:
La gestión de la batería debe estar integrada, desde la limpieza, la monitorización y el aislamiento hasta el precalentamiento; el sistema de combustible debe gestionarse meticulosamente, desde la selección del combustible y la eliminación del agua hasta el mantenimiento de los filtros y las medidas de gestión térmica.
Para cada arranque y operación a baja temperatura, "más vale prevenir que curar" debe ser el principio operativo del ingeniero. Durante la larga temporada de frío, una estrategia de mantenimiento invernal sistemática y estandarizada es la piedra angular para garantizar la operación segura de los autobuses comerciales.
Distrito de Yubei, Chongqing, China.
