探索动力工程机械发展

2015-08-21 147 0

  随着工业化时代的到来,人们在生产与生活中都充满了现代化气息。然而,在工程机械高度发展的当今,生态环境亦是被无情地破坏。当人们意识到环境保护的重要性时,纷纷探索相应的节能、环保手段。混合动力工程机械借助混合动力,有效地实现了节能环保,其已经成为为了动力工程机械的重要发展趋势。
 
  一、动力工程机械发展现状
 
  目前,国内外的工程机械制造企业已经将研究的重点放到了混合动力工程机械。但是,多数还只是停留在研发阶段,只有部分产品进入了交易市场。2003年,日本成功地研制出世界上首台混合动力轮式装载机。2008年,L220F型混合动力轮式装载机成功出现在美国的机械市场,并在次年推向了市场。2007年,国内首台自主研发的混合动力轮式挖掘机在第九届BICES上成功展示给世人。2009年,三一重机推出的混合动力工程机械产品性能更加完善,效果更好。
 
  二、混合动力工程机械发展难题
 
  近几年,混合动力技术在工程机械上的应用非常热门,吸引了一批制造商去开发尝试,期望能够降低内燃机排放、节约燃油,满足日益严格的排放法规要求。目前,柴油机-电动机混合动力和柴油机-液压混合动力是两种主要的混合动力方式,飞轮机械储能也具有很多优点,但在移动机器领域还没有太多案例。柴油机-电动机混合动力技术在公路车辆如乘用车上得到了成功的应用,但在工程机械应用开发中面临很多困难。国内有很多研究机构和制造商研发混合动力工程机械,但缺乏技术成熟性能稳定地产品,主要是无法掌握核心部件和控制系统的设计与制造关键技术,难以满足工程机械的可靠性和经济性要求。
 
  当前,相对于普通的工程机械产品,混合动力工程机械产品尽管节能、环保,但是,其无论是研发,还是运行都耗费大量的资金成本。例如,同等级的混合动力液压挖掘机相对于普通的液压挖掘机就会高出近50%的成本,这样,对于中国的需求者来讲购买混合动力液压挖掘机是不能接受的。诸如此类的问题在电动机、电容机等方面也是多有存在的。因此,中国的生产厂家在混合动力工程机械的研发上并不是非常热心。
 
  另外,相对于国外研究的混合动力工程机械产品,国内的混合动力工程机械产品往往在可靠性和质量上略显逊色。而且,即使部分能够保障质量的生产厂家,其需要的生产元件成本亦是非常高,所以,严重地影响到成品的整体价格。
 
  三、混合动力工程机械发展趋势
 
  尽管,混合动力工程机械尚处于初期阶段,但是,其良好的发展趋势已经显现。
 
  (一)节能减排
 
  节能减排是混合动力工程机械研发的重要目标,也是其未来的发展趋势。随着世界各国对排放标准的不断提高,无论是工程机械的进出口、还是国内自身的销售,都对机械设备的环保、节能效果提出了更多要求。所以,未来的节能环保大军中势必会有混合动力工程机械的身影。其实,随着电控技术水平的不断提高,油电混合动力工程机械中应用大量的电控系统或者电动系统已经成为了可能。
 
  (二)液力机械传动逐渐被电传动代替
 
  自90年代起,液力机械传动就已经在工程机械行业被广泛应用。但是,对于高频率的现代化生产来讲,液力变矩器的传动效率实在是无法满足生产需求。混合动力工程机械的不断发展,有效地实现了电传动,这在很大程度上对液力机械传动构成了“威胁”。加之在微电子、信息以及智能化技术的不断发展中,电传动机械的体积逐渐变小,功率逐渐变大,从而使得满足工业需求的电传动成为了可能。如果能够真正地得以实现,那么将是工程机械行业节能环保的巨大创新。
 
  四、推动混合动力工程机械的若干意见
 
  首先要实现挖掘机上部回转机构制动能的回收。目前,比较完善的混合动力液压挖掘机成本增加较多,市场接受还有一定困难。而实现上部回转机构制动能回收的条件已经成熟,节能减排效果也比较显著,且成本增加不多,因此实现上部回转机构制动能的回收很快就可以实现。
 
  主机制造企业应与发动机制造商一起研究这样的混合动力工程机械,即在非工作状态下柴油发动机关闭,需工作时由电能储存器提供的爆发性能量带动柴油机高速旋转,在达到最佳工作速度的瞬间再次起动柴油机。据沃尔沃有关专家预估,如果柴油机平均关闭时间占整个工作过程的40%,那么其节能减排的效果是十分可观的。
 
  政府也应进一步加大对混合动力工程机械科研经费的投入。我国政府对研究混合动力工程机械还是非常重视的,已将其列入“863"科研攻关计划,并给予了经费支持,但支持力度还不够。目前,我国混合动力工程机械的研发,与国际水平基本上处在同一起跑线上,差距不大。如果加大研发力度,利用我国的优势,混合动力技术有可能走在世界的前列。
 
  五、结论
 
  改革开放以来,我国的经济建设速度显著,尤其是加入WTO以后,更是在多方面与国际相关领域进行交流与合作。在这个过程中,我国的诸多优势逐渐显现,但是,其中的一些不足也是较为突出。混合动力工程机械产品是未来动力工程机械领域的研究热点,国外的部分先进国家都已经做出了很多成绩,国内的部分有关研究机构也是成果不断。
 
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