裝載機(jī)節(jié)能技術(shù)與專用零部件發(fā)展--柳工研究院黃建兵所長

一、             輪式裝載機(jī)能量消耗特點(diǎn)
l       發(fā)動(dòng)機(jī)能量可以傳遞給傳動(dòng)系統(tǒng)用于驅(qū)動(dòng)輪胎使機(jī)器移動(dòng)，也可以傳遞給液壓系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)工作裝置或轉(zhuǎn)向系統(tǒng)予以工作，完成復(fù)合動(dòng)作。

l       在設(shè)計(jì)原理上，國內(nèi)裝載機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力一般優(yōu)先傳遞給液壓系統(tǒng)，但液壓、傳動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)消耗功率的時(shí)間很短
l       柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的外特性曲線表明，一般最經(jīng)濟(jì)油耗區(qū)在于最大扭矩點(diǎn)

l       一定負(fù)載下，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速越高，油耗量越高，裝載機(jī)的動(dòng)作就越快，效率越高

l       發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器匹配的效果會(huì)對(duì)整機(jī)傳動(dòng)效率帶來重大影響

二、裝載機(jī)常用節(jié)能技術(shù)

   1. 減少液壓系統(tǒng)的無用功消耗（如壓力損失）
   2. 優(yōu)化提高發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器、變速箱的匹配特性
   3. 采用負(fù)荷傳感液壓技術(shù)，使消耗功率隨負(fù)載而變
   4. 采用發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)并提高機(jī)械效率
   5. 靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)

1、減少液壓系統(tǒng)的無用功消耗

l       普通定量獨(dú)立系統(tǒng)中，裝載機(jī)的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)的油量全部回到油箱中，沒有產(chǎn)生動(dòng)能，反而產(chǎn)生了熱量，是較容易浪費(fèi)能量而發(fā)熱的系統(tǒng)；

l       所以相比而言，轉(zhuǎn)向優(yōu)先，雙泵合流系統(tǒng)可以充分利用轉(zhuǎn)向泵的能量而降低了能量消耗；

l       同軸流量放大器雖然結(jié)構(gòu)緊湊，但是大量的液壓流動(dòng)，使之成為一個(gè)消耗能量的元件之一；

l       提高泵的工作效率、降低管路壓力損失、濾油器壓力損失、壓力閥壓力損失都可以節(jié)能
2、優(yōu)化提高發(fā)動(dòng)機(jī)與變矩器、變速箱的匹配特性

l       降低發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速，采用大扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)；

l       重新設(shè)計(jì)高效率變矩器并優(yōu)化匹配曲線；

l       采用電液控制多檔位變速箱，匹配三元件變矩器；
3、采用負(fù)荷傳感液壓技術(shù)，使消耗功率隨負(fù)載而變

l       負(fù)荷傳感的變量液壓系統(tǒng)已經(jīng)在國外裝載機(jī)上廣泛使用，最大優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)能效果明顯；

l       轉(zhuǎn)向動(dòng)態(tài)負(fù)荷傳感系統(tǒng)也是同時(shí)采用的技術(shù)之一，讓轉(zhuǎn)向系統(tǒng)只是在需要時(shí)才供給能量；
4、采用發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)并提高機(jī)械效率

l       柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)能技術(shù)可以從進(jìn)氣、排氣、燃油噴射等方式予以提高改善；

l       電子控制發(fā)動(dòng)機(jī)使發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)自動(dòng)執(zhí)行怠速運(yùn)行狀態(tài)，最大程度地節(jié)約能源；

l       獨(dú)立散熱系統(tǒng)，根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫、液壓系統(tǒng)、變速箱系統(tǒng)油溫控制合適的散熱風(fēng)扇轉(zhuǎn)速。

5、靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)

l       靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)簡而言之就是采用液壓泵驅(qū)動(dòng)液壓馬達(dá)然后傳遞給傳動(dòng)系統(tǒng)工作的方式；

l       設(shè)計(jì)良好的靜液壓系統(tǒng)可以最大效率地根據(jù)負(fù)載使用發(fā)動(dòng)機(jī)功率，節(jié)約大量能量；

節(jié)能專用零部件發(fā)展

原有整機(jī)不改變系統(tǒng)的情況下：

l       一般情況下，選擇節(jié)油的發(fā)動(dòng)機(jī)是最快捷有效的途徑之一，因此，節(jié)油型發(fā)動(dòng)機(jī)是未來節(jié)能主要關(guān)鍵零部件；

l       高效率的液壓元件，包括高效率的液壓齒輪泵、葉片泵，低壓力損失的管路接頭、液壓閥，也是減少能量損耗的關(guān)鍵零部件；

l       重新優(yōu)化設(shè)計(jì)研發(fā)變矩器，提高傳動(dòng)系統(tǒng)的齒輪傳動(dòng)效率，減少不必要的機(jī)械摩擦損失，由高質(zhì)量的零部件來節(jié)能。

節(jié)能新系統(tǒng)

l       負(fù)荷傳感變量泵是未來液壓節(jié)能主要關(guān)鍵零部件；

l       中位閉式的液壓控制閥是液壓系統(tǒng)的另一種主要零部件；

l       轉(zhuǎn)向優(yōu)先閥、負(fù)荷傳感轉(zhuǎn)向器是未來的主要配套元件；

l       低轉(zhuǎn)速大扭矩發(fā)動(dòng)機(jī)是重要?jiǎng)恿υ矗?/p>

l       新配套變矩器和變速箱是重要的匹配傳動(dòng)系統(tǒng)；

l       小型的靜液壓傳動(dòng)系統(tǒng)將逐步成為主要傳動(dòng)方式。

總結(jié)

l       定量齒輪泵系統(tǒng)由于節(jié)能效果差，將在高端、大型裝載機(jī)中逐步淘汰；

l       新型增壓發(fā)動(dòng)機(jī)隨著國家排放法規(guī)的執(zhí)行時(shí)間表，逐漸取代現(xiàn)有的自然吸氣發(fā)動(dòng)機(jī)；

l       液壓閥會(huì)集中在高級(jí)的先導(dǎo)控制液控閥，閉式回路分配閥，優(yōu)先閥逐步流行起來；

l       變矩器將進(jìn)行再一次的升級(jí)更新；

l       各裝載機(jī)廠家將各自開發(fā)自己的變速箱等傳動(dòng)系統(tǒng)；

l       變量柱塞泵不但在未來裝載機(jī)中大量使用，也是目前裝載機(jī)的主要元件，這個(gè)產(chǎn)品的國產(chǎn)化將成為今后與未來重要的增長點(diǎn)；

l       負(fù)荷傳感液壓系統(tǒng)在裝載機(jī)上的應(yīng)用一方面與國產(chǎn)零部件發(fā)展情況關(guān)系重大，另一方面也與燃油消耗成本的上升有關(guān)；

l       短期內(nèi)，中國客戶并不會(huì)為初期采購而付出太多的成本，所以這些關(guān)鍵的核心節(jié)能零部件多依賴于原裝進(jìn)口；

l       國內(nèi)關(guān)注節(jié)能的裝載機(jī)廠家越來越多，不僅僅是節(jié)能系統(tǒng)，而且是其他更先進(jìn)的系統(tǒng)也開始了研究。