對于工程機(jī)械來說?傳統(tǒng)燃料為柴油?即對環(huán)境造成污染?同時也嚴(yán)重浪費能源?為了改善這一狀況?現(xiàn)在許多工程機(jī)械廠家投身開發(fā)新能源車輛?這對于降低環(huán)境污染?節(jié)省能源具有十分重要的意義。

新能源工程機(jī)械現(xiàn)狀

由于能源緊缺和環(huán)境污染的雙重壓力?節(jié)能降耗引起社會高度關(guān)注。目前?很多國內(nèi)工程機(jī)械企業(yè)近年來開發(fā)出不少新能源工程機(jī)械?并且取得一定的成果。例如：燃?xì)猓╨ng）動力液壓挖掘機(jī)和燃?xì)鈩恿ρb載機(jī)應(yīng)用lng液化天然氣作為動力、電動叉車和電動挖掘機(jī)直接應(yīng)用電能、雙動力挖掘機(jī)、雙動力抓料機(jī)應(yīng)用柴油及電能兩種能源、混合動力挖掘機(jī)節(jié)能降耗等工程機(jī)械已經(jīng)問世。綜上分析?開發(fā)新能源工程機(jī)械一定是時代趨勢。現(xiàn)在新能源汽車進(jìn)入實質(zhì)性利好階段?迎來了難得的發(fā)展機(jī)遇期。

新能源工程機(jī)械的多樣性

由于工程機(jī)械種類眾多?而且各種類的工況及運行環(huán)境不一?所以新能源工程機(jī)械具有多樣性的特點。

lng工程機(jī)械

天然氣作為燃料?有cng與lng的區(qū)別?cng就是壓縮天然氣(compressednaturalgas)?簡稱cng。是天然氣加壓(超過3,600磅/平方英寸)并以氣態(tài)儲存在容器中。它與管道天然氣的成分相同。液化天然氣即為液態(tài)的天然氣(liquefiednaturalgas)?簡稱lng。是天然氣經(jīng)過低溫冷凝等一系列處理?使天然氣在超低溫（-162°c）常壓狀態(tài)下液化?成為液化天然氣。由于cng與lng密度比為1:3?所以lng發(fā)動機(jī)的續(xù)航能力更長?在工程機(jī)械上更具有發(fā)展的潛力。其基本動力構(gòu)成（見圖1?略?詳見《建設(shè)機(jī)械技術(shù)與管理》雜志第三期）是燃?xì)獍l(fā)動機(jī)、一組或單個lng氣瓶、一套汽化裝置及管路組成；應(yīng)用一個特殊汽化裝置把液化天然氣汽化為氣態(tài)天然氣?通過一系列燃?xì)鈮毫φ{(diào)整后天然氣進(jìn)入燃?xì)獍l(fā)動機(jī)（燃?xì)獍l(fā)動機(jī)低壓濾清器）?在發(fā)動機(jī)裝置中進(jìn)一步調(diào)整?調(diào)整后在發(fā)動機(jī)內(nèi)燃燒?對外輸出的轉(zhuǎn)速、功率、扭矩等傳遞到耗功裝置?實現(xiàn)動力輸出。經(jīng)過測試?能源消耗費用節(jié)省30%~40%。

目前?中國品牌主機(jī)企業(yè)在lng產(chǎn)品開發(fā)中取得一定成果?如：在裝載機(jī)方面；徐工lng裝載機(jī)（見圖2）在世界上率先應(yīng)用和率先實現(xiàn)批量銷售（徐工2011年bices展會上推出全球第一臺lng裝載機(jī)）?同時?雷沃重工、臨工、廈工等也相繼推出了lng裝載機(jī)系列。另外?lng在混凝土機(jī)械上也取得很好的應(yīng)用?中聯(lián)重科、三一重工和中集凌宇還推出了多款技術(shù)成熟的混凝土攪拌車等。

然而?lng發(fā)動機(jī)也存在一些問題需要解決：

（1）燃?xì)獍l(fā)動機(jī)與同級別柴油機(jī)相比?動力性能還有差別。例如?在重負(fù)載工作時?動力調(diào)節(jié)滯后?不能很好的適應(yīng)負(fù)載變化；

（2）不能在密閉的空間里作業(yè)。lng氣瓶在內(nèi)部壓力高時?會通過放氣閥門釋放瓶內(nèi)壓力?以保證瓶內(nèi)壓力在安全壓力內(nèi)；

（3）lng氣體加注時?需要特殊設(shè)備?目前l(fā)ng工程機(jī)械車輛在工地上加注具有很大的局限性?這在一定的程度上限制lng的推廣使用。

但是相對普通柴油機(jī)?lng發(fā)動機(jī)排放污染物明顯減少?研究表明?co2減少23%、so2減少70%、co減少50%?為發(fā)動機(jī)尾氣或作為燃料使用時排放滿足更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)造了條件?這對改善發(fā)動機(jī)尾氣對大氣的污染具有十分重要的意義。

電驅(qū)動工程機(jī)械是以大功率電動馬達(dá)取代發(fā)動機(jī)驅(qū)動?在大型工程機(jī)械產(chǎn)品使用較多?如國外品牌日立的ex3600、ex5500、ex8000-6液壓挖掘機(jī)采用的都是電驅(qū)動方式。以電動挖掘機(jī)為例?它的動力源為電網(wǎng)電能的電動工程機(jī)械?取消原有的柴油機(jī)?以電動機(jī)代替柴油機(jī)對外輸出功率。電機(jī)動力均來自380v電網(wǎng)?控制器與變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信?根據(jù)負(fù)載變化對電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速?并控制電磁比例閥調(diào)整斜盤變量泵的吸收功率?達(dá)到最優(yōu)功率匹配；回轉(zhuǎn)不再使用液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)?而是直接應(yīng)用回轉(zhuǎn)電機(jī)?通過控制器與回轉(zhuǎn)電機(jī)變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信?對回轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速。解決了采用傳統(tǒng)柴油機(jī)帶來的能量消耗大的問題?達(dá)到更加節(jié)能、低噪、環(huán)保的目的。

此種工程機(jī)械完全采用電網(wǎng)電源?零排放、噪聲小、節(jié)能是其突出優(yōu)勢?該挖掘機(jī)的使用成本比燃油挖掘機(jī)少30%。但由于挖掘機(jī)功率大?充電太浪費時間?該挖掘機(jī)適用于有電源的場所?如港口、隧道、礦山及城市內(nèi)。

雙動力工程機(jī)械

目前國內(nèi)外雙動力工程機(jī)械均有發(fā)展。雙動力工程機(jī)械改變原來單一動力源?而是安裝二臺動力機(jī)?一臺是傳統(tǒng)柴油機(jī)或汽油機(jī)?另一臺是交流電動機(jī)?兩臺動力機(jī)在機(jī)械輸出上沒有連接?各自獨立或合流。國外產(chǎn)品：如美國powerscreen公司開發(fā)的雙動力移動篩分機(jī)?車載發(fā)動機(jī)驅(qū)動行走到達(dá)作業(yè)區(qū)后?接上外接電源?由機(jī)載交流電動機(jī)驅(qū)動作業(yè)機(jī)構(gòu)。英國lucas維修公司開發(fā)的折疊式雙動力隨車起重機(jī)?德國依發(fā)汽車廠開發(fā)的adk汽車起重機(jī)等均是由發(fā)動機(jī)驅(qū)動行走?到達(dá)作業(yè)區(qū)后接入交流電供車載電動機(jī)驅(qū)動作業(yè)機(jī)構(gòu)運轉(zhuǎn)。國內(nèi)產(chǎn)品；如江蘇八達(dá)重工wys30-60qlys6-20dz系列雙動力抓料機(jī)及和采用徐工主機(jī)、八達(dá)重工雙動力專利技術(shù)生產(chǎn)的雙動力挖掘機(jī)（如下圖所示）均采用以上結(jié)構(gòu)。

電動機(jī)采用380v電網(wǎng)用于驅(qū)動?當(dāng)機(jī)器在礦區(qū)、貨場施工或用電方便的施工環(huán)境時?可以采用電動機(jī)驅(qū)動。

這種工程機(jī)械設(shè)備在相對固定的場所使用交流電源?即可以降低噪音?又可以節(jié)省能源?降低作業(yè)費用；在無外接電源、遠(yuǎn)離電源或轉(zhuǎn)離作業(yè)現(xiàn)場時?可以使用發(fā)動機(jī)驅(qū)動。

油電雙動力挖掘機(jī)?徐工主機(jī)、八達(dá)重工雙動力專利技術(shù)

混合動力工程機(jī)械

混合動力技術(shù)在汽車領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用?它給混合動力工程機(jī)械帶來了機(jī)遇。

工程機(jī)械常用的混合動力大致可分為：油電混合（電動回轉(zhuǎn)馬達(dá)代替液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)）、油液混合（回收儲存液壓能及其它形式能?以供輔助機(jī)械動作）及油電液混合三種形式。由于有電動機(jī)的輔助?混合動力工程機(jī)械上用的柴油機(jī)功率可以比同能力的內(nèi)燃機(jī)工程機(jī)械的柴油機(jī)的功率小一些。另外?由于電動機(jī)輔助?柴油機(jī)可以在低油耗、低排放的區(qū)域運行。綜上所屬?混合動力混合動力工程機(jī)械比同能力的內(nèi)燃機(jī)工程機(jī)械節(jié)油15%~30%?污染排放物也下降15%~30%。

目前?混合動力技術(shù)在工程機(jī)械上應(yīng)用以國外大品牌為主國?如沃爾沃公司開發(fā)的l220f混合動力裝載機(jī)?俄羅斯車?yán)镅刨e斯克拖拉機(jī)廠開發(fā)的混合動力推土機(jī)?卡特彼勒開發(fā)設(shè)計的cat336eh混合動力挖掘機(jī)?小松已面向中國市場銷售的hb205、hb215混合動力挖掘機(jī)?美國特雷克斯公司開發(fā)的混合動力高空作業(yè)車?德國福格勒公司開發(fā)的混合動力瀝青攤鋪機(jī)?另外日本的日立建機(jī)、住友建機(jī)、三菱及韓國斗山等世界著名工程機(jī)械已開發(fā)各具特色的混合動力工程機(jī)械。而國內(nèi)的一些主機(jī)廠?如三一重工、廈工股份、中聯(lián)重科、山河智能等?也早在2011年前后展出了自行研制的混合動力挖掘機(jī)等新產(chǎn)品?國內(nèi)企業(yè)由于受到自身研發(fā)能力和市場環(huán)境的影響?還很難實現(xiàn)批量生產(chǎn)及銷售。

來源：全球五金網(wǎng)

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