裝載機節能技術與專用零部件發展--柳工研究院黃建兵所長

一、             輪式裝載機能量消耗特點
l       發動機能量可以傳遞給傳動系統用于驅動輪胎使機器移動，也可以傳遞給液壓系統驅動工作裝置或轉向系統予以工作，完成復合動作。

l       在設計原理上，國內裝載機的發動機動力一般優先傳遞給液壓系統，但液壓、傳動系統同時消耗功率的時間很短
l       柴油發動機的外特性曲線表明，一般最經濟油耗區在于最大扭矩點

l       一定負載下，發動機轉速越高，油耗量越高，裝載機的動作就越快，效率越高

l       發動機與變矩器匹配的效果會對整機傳動效率帶來重大影響

二、裝載機常用節能技術

   1. 減少液壓系統的無用功消耗（如壓力損失）
   2. 優化提高發動機與變矩器、變速箱的匹配特性
   3. 采用負荷傳感液壓技術，使消耗功率隨負載而變
   4. 采用發動機節能技術并提高機械效率
   5. 靜液壓傳動系統

1、減少液壓系統的無用功消耗

l       普通定量獨立系統中，裝載機的轉向系統的油量全部回到油箱中，沒有產生動能，反而產生了熱量，是較容易浪費能量而發熱的系統；

l       所以相比而言，轉向優先，雙泵合流系統可以充分利用轉向泵的能量而降低了能量消耗；

l       同軸流量放大器雖然結構緊湊，但是大量的液壓流動，使之成為一個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能
2、優化提高發動機與變矩器、變速箱的匹配特性

l       降低發動機額定轉速，采用大扭矩發動機；

l       重新設計高效率變矩器并優化匹配曲線；

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

l       負荷傳感的變量液壓系統已經在國外裝載機上廣泛使用，最大優點就是節能效果明顯；

l       轉向動態負荷傳感系統也是同時采用的技術之一，讓轉向系統只是在需要時才供給能量；
4、采用發動機節能技術并提高機械效率

l       柴油發動機的節能技術可以從進氣、排氣、燃油噴射等方式予以提高改善；

l       電子控制發動機使發動機不工作時自動執行怠速運行狀態，最大程度地節約能源；

l       獨立散熱系統，根據發動機水溫、液壓系統、變速箱系統油溫控制合適的散熱風扇轉速。

5、靜液壓傳動系統

l       靜液壓傳動系統簡而言之就是采用液壓泵驅動液壓馬達然后傳遞給傳動系統工作的方式；

l       設計良好的靜液壓系統可以最大效率地根據負載使用發動機功率，節約大量能量；

節能專用零部件發展

原有整機不改變系統的情況下：

l       一般情況下，選擇節油的發動機是最快捷有效的途徑之一，因此，節油型發動機是未來節能主要關鍵零部件；

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鍵零部件；

l       重新優化設計研發變矩器，提高傳動系統的齒輪傳動效率，減少不必要的機械摩擦損失，由高質量的零部件來節能。

節能新系統

l       負荷傳感變量泵是未來液壓節能主要關鍵零部件；

l       中位閉式的液壓控制閥是液壓系統的另一種主要零部件；

l       轉向優先閥、負荷傳感轉向器是未來的主要配套元件；

l       低轉速大扭矩發動機是重要動力源；

l       新配套變矩器和變速箱是重要的匹配傳動系統；

l       小型的靜液壓傳動系統將逐步成為主要傳動方式。

總結

l       定量齒輪泵系統由于節能效果差，將在高端、大型裝載機中逐步淘汰；

l       新型增壓發動機隨著國家排放法規的執行時間表，逐漸取代現有的自然吸氣發動機；

l       液壓閥會集中在高級的先導控制液控閥，閉式回路分配閥，優先閥逐步流行起來；

l       變矩器將進行再一次的升級更新；

l       各裝載機廠家將各自開發自己的變速箱等傳動系統；

l       變量柱塞泵不但在未來裝載機中大量使用，也是目前裝載機的主要元件，這個產品的國產化將成為今后與未來重要的增長點；

l       負荷傳感液壓系統在裝載機上的應用一方面與國產零部件發展情況關系重大，另一方面也與燃油消耗成本的上升有關；

l       短期內，中國客戶并不會為初期采購而付出太多的成本，所以這些關鍵的核心節能零部件多依賴于原裝進口；

l       國內關注節能的裝載機廠家越來越多，不僅僅是節能系統，而且是其他更先進的系統也開始了研究。