混合動(dòng)力工程機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)成理論現(xiàn)狀及研究進(jìn)展

鄭學(xué)通，趙軍艇

（1.煙臺(tái)生產(chǎn)力促進(jìn)中心，山東 煙臺(tái) 264003；2.煙臺(tái)重科機(jī)電設(shè)備制造有限公司，山東 煙臺(tái) 265500）

關(guān)鍵字：混合動(dòng)力；工程機(jī)械；現(xiàn)狀及研究進(jìn)展

前言

在當(dāng)前的世界發(fā)展背景下，研究高效節(jié)能環(huán)保的工程機(jī)械具有這重要的意義，混合動(dòng)力工程機(jī)械動(dòng)力系統(tǒng)的構(gòu)成理論在此背景下運(yùn)用而生，使得工程機(jī)械的發(fā)展逐漸向混合動(dòng)力方面發(fā)展。混合動(dòng)力技術(shù)在汽車領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)去取得了一定的成就，并且在實(shí)際的生活中也被廣泛的應(yīng)用起來，這位工程機(jī)械的節(jié)能研究提供了參考思路，與汽車相比，工程機(jī)械與其在工作模式和系統(tǒng)布置上都存在著較大的差異，如何在短時(shí)間內(nèi)為工程機(jī)械提供較大的內(nèi)負(fù)載沖擊力是關(guān)鍵技術(shù)的難點(diǎn)，但隨著不斷的研發(fā)已經(jīng)探索，混合動(dòng)力已經(jīng)成為了工程機(jī)械領(lǐng)域的一項(xiàng)新型的技術(shù)措施，混合動(dòng)力技術(shù)在工程機(jī)械領(lǐng)域得到了越來越廣泛的關(guān)注。

1 混合動(dòng)力工程機(jī)械發(fā)展現(xiàn)狀

隨著工程機(jī)械種類的不斷增加，大量工程機(jī)械鎖消耗的能源和排放的廢氣污染對(duì)環(huán)境的影響越來越重，為了保護(hù)環(huán)境實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，國內(nèi)外都對(duì)工程機(jī)械的節(jié)能減排進(jìn)行了研究，開發(fā)研制環(huán)保節(jié)能型的工程機(jī)械產(chǎn)品已經(jīng)成為了工程機(jī)械發(fā)展的主流趨勢(shì)，目前對(duì)工程機(jī)械產(chǎn)品主要節(jié)能技術(shù)的研發(fā)大多集中在提升元件性能和提升動(dòng)力系統(tǒng)方面，經(jīng)過對(duì)面的研究，這些技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得十分的成熟，但是實(shí)際的運(yùn)用效果并不明顯，治標(biāo)不治本。目前在汽車工業(yè)流行起來的混合動(dòng)力技術(shù)引起了工程機(jī)械節(jié)能技術(shù)研究的注意力，通過混合動(dòng)力，成功的讓汽車實(shí)現(xiàn)了節(jié)能減排的最終目標(biāo)，混合動(dòng)力在汽車工業(yè)上使用的成果為能耗較大的工程機(jī)械提供了借鑒，為了讓工程機(jī)械達(dá)到降低產(chǎn)品能耗和排放的目的，從而有效地提升產(chǎn)品在生產(chǎn)的競(jìng)爭(zhēng)力和占有率，內(nèi)燃機(jī)和電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)的相互融合已經(jīng)開始進(jìn)行了深入的研究。

目前國外以挖掘機(jī)生產(chǎn)企業(yè)為代表的工程機(jī)械企業(yè)已經(jīng)已經(jīng)開了混合動(dòng)力的新品研發(fā)，在2009年，斗山重工就宣布開始研發(fā)一種新型的混合動(dòng)力挖掘機(jī)，該新型混合動(dòng)力挖掘機(jī)的二氧化碳排放量將減少 35%，節(jié)約 35%的燃料。2009年4月，美國凱斯公司在法國工程機(jī)械展上展出了與日本住友公司最新研制的CX210B混合動(dòng)力挖掘機(jī)，該挖機(jī)回轉(zhuǎn)采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)，連接可儲(chǔ)存電能的超級(jí)電容器。與傳統(tǒng)的蓄電池相比，超級(jí)電容器可直接儲(chǔ)存電力，從而達(dá)到了節(jié)能的功效。

日本是一個(gè)資源缺乏的國家，對(duì)節(jié)能尤為關(guān)注，對(duì)于混合動(dòng)力產(chǎn)品的研發(fā)更是不甘落后。2009年3月，有消息稱住友建機(jī)株式會(huì)社將推出世界首創(chuàng)的混合動(dòng)力磁盤起吊式挖掘機(jī)。該挖掘機(jī)主要用于處理碎鋼鐵作業(yè)，由于工作時(shí)間長，用于能源回收的機(jī)械本體旋轉(zhuǎn)頻度高，適合采用混合動(dòng)力技術(shù)。三菱重工也在同年的10月拖出了配備混合動(dòng)力的叉車，將其燃油的利用率提升了四倍，大量節(jié)省了燃油的消耗。日本豐田自動(dòng)織機(jī)公司也在同年生產(chǎn)使用了鎳氫電池的混合動(dòng)力型叉車，利用這一技術(shù)，使得豐田自動(dòng)織機(jī)公司的產(chǎn)品占據(jù)了美國混合動(dòng)力車市場(chǎng)的70%。此外，德國也在同一時(shí)間加快了研究新型混合動(dòng)力挖掘機(jī)的步伐，他們公司制造出來的產(chǎn)品能夠降到大約40%的能耗，混合動(dòng)力是工程機(jī)械發(fā)展的新方向，各國都在加快對(duì)混合動(dòng)力工程機(jī)械的研究。

國內(nèi)的對(duì)混合動(dòng)力工程機(jī)械企業(yè)研發(fā)也已經(jīng)步入了正軌，山河智能企業(yè)研發(fā)的叉車新品開始配備了混合動(dòng)力系統(tǒng)江，麓機(jī)電科技公司牽頭組織的“新型混合動(dòng)力工程機(jī)械關(guān)鍵技術(shù)及系統(tǒng)”重點(diǎn)科研項(xiàng)目在眾多強(qiáng)勁對(duì)手中脫穎而出，雖然國內(nèi)對(duì)于混合動(dòng)力工程機(jī)械的研發(fā)時(shí)間相對(duì)國外的時(shí)間較晚，但這個(gè)落后并不明顯。我國還是處在發(fā)展中的國家，各個(gè)方面的工程建設(shè)還沒有的到足夠的完善，因此需要大量的工程機(jī)械來輔以作業(yè)，工程機(jī)械作為燃油消耗的大戶，生產(chǎn)企業(yè)的每次節(jié)約能耗技術(shù)的突破都會(huì)成為其產(chǎn)品推向市場(chǎng)的巨大賣點(diǎn)?；旌蟿?dòng)力工程機(jī)械的研發(fā)與應(yīng)用技術(shù)還需要得到不斷的完善，混合動(dòng)力的發(fā)展還需要一個(gè)漫長的過程，但是隨著全球節(jié)能環(huán)保理念的深入，混合動(dòng)力將成為未來工程機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)的主流發(fā)展趨勢(shì)，未來的市場(chǎng)前景可謂是相當(dāng)?shù)目捎^，因此，努力開展先進(jìn)的混合動(dòng)力研究是十分必要的，國內(nèi)的廠商應(yīng)該積極的抓住這次機(jī)會(huì)，致力于混合動(dòng)力的研發(fā)。

2 混合動(dòng)力工程機(jī)械發(fā)展趨勢(shì)分析

2.1 我國發(fā)展混合動(dòng)力的必要性

我國由于工業(yè)起步的時(shí)間較為，工藝技術(shù)上與國外的發(fā)達(dá)國家還存在著一定的差距，發(fā)展混合動(dòng)力對(duì)縮小與國外工程機(jī)械的差距有著重要的戰(zhàn)略意義。目前國內(nèi)的工程機(jī)械從關(guān)鍵元件到系統(tǒng)，大都是引進(jìn)的國外先進(jìn)技術(shù)，我國自身工程機(jī)械制造的核心技術(shù)還沒有完全的掌握?；旌蟿?dòng)力最為一種新興技術(shù)，對(duì)于工程機(jī)械的節(jié)能減排起著十分重要的作用，國內(nèi)對(duì)于這項(xiàng)技術(shù)的研究并不比國外要晚，與發(fā)達(dá)國家相比處在同一條起跑線上，技術(shù)上的差距也比較小，這對(duì)國內(nèi)的工程機(jī)械廠商來說模式一次難得的與國外工程機(jī)械企業(yè)同臺(tái)競(jìng)爭(zhēng)的機(jī)會(huì)，因此，研究混合動(dòng)力對(duì)于縮小我國和發(fā)達(dá)國家之間工程機(jī)械產(chǎn)品差距，以及提升自身產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力有著十分重要的意義。

2.2 發(fā)展混合動(dòng)力的重要意義

混合動(dòng)力作為一種新型的能源模式，對(duì)制造工藝水平的要求較低，發(fā)展混合動(dòng)力能夠很好的激發(fā)國內(nèi)工程機(jī)械行業(yè)的自主創(chuàng)新意識(shí)，只有通過不斷的實(shí)現(xiàn)自主創(chuàng)新，才能實(shí)現(xiàn)自主掌握核心技術(shù)的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，幫助我國工程機(jī)械的制造擺脫國外先進(jìn)技術(shù)的限制，進(jìn)一步的增強(qiáng)我國工程機(jī)械與宮外工程機(jī)械產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。

3 混合動(dòng)力工程機(jī)械發(fā)展前景展望

混合動(dòng)力經(jīng)過近幾年的不斷研究在工程機(jī)械上也取得了一定的成就，對(duì)于基本的技術(shù)問提都有了全面的了解，總的來說，當(dāng)前的混合動(dòng)力工程機(jī)械有著相當(dāng)廣闊的市場(chǎng)和發(fā)展前景，當(dāng)前世界共同發(fā)展的需求為混合動(dòng)力工程機(jī)械的發(fā)展提供了有利的發(fā)展條件，采用混合動(dòng)力的工程機(jī)械能夠很好的降低能源的消耗，使得節(jié)能減排的效果達(dá)到最佳的狀態(tài)，以便于更加的符合新時(shí)期建設(shè)事業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，在未來的工程機(jī)械發(fā)展中，混合動(dòng)力的工程機(jī)械產(chǎn)品必定是銷售和產(chǎn)品出口的大頭，所以，發(fā)展混合動(dòng)力工程機(jī)械是工程機(jī)械發(fā)展的必然趨勢(shì)，更加適應(yīng)社會(huì)的建設(shè)和發(fā)展。

混合動(dòng)力在工程機(jī)械上的發(fā)展涉及到各個(gè)領(lǐng)域，而且相關(guān)的科學(xué)技術(shù)還存在著很大的提升價(jià)值，在混合技術(shù)發(fā)面，通過科學(xué)技術(shù)手段的豐富和建設(shè)完善，能夠使得工程機(jī)械的發(fā)揮在取得革命性的創(chuàng)新，改善傳統(tǒng)工程機(jī)械在施工過程中存在的諸多問題，使得相關(guān)工程機(jī)械設(shè)備的工作質(zhì)量和工作效率等到質(zhì)的提升，所以新型的混合動(dòng)力工程機(jī)械技術(shù)的使用，對(duì)于傳統(tǒng)的工程機(jī)械技術(shù)的發(fā)展，有著不可替代的價(jià)值和意義，所以應(yīng)該充分的加強(qiáng)技術(shù)的改進(jìn)和完善，在研究方面多注重電傳動(dòng)代替液壓裝置的研究，運(yùn)用機(jī)電一體化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好的發(fā)展。

4 總結(jié)

節(jié)能減排是當(dāng)今世界發(fā)展的主體，也是可持續(xù)發(fā)展的必然要求，環(huán)保與節(jié)能是全球可持續(xù)發(fā)展的共同任務(wù)，混合動(dòng)力的多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)奠定了它在工程機(jī)械中的重要作用，工程機(jī)械行業(yè)可以通過對(duì)混合動(dòng)力技術(shù)的有效運(yùn)用幫助工程機(jī)械在環(huán)保節(jié)能的領(lǐng)域取得更好的發(fā)展。同時(shí)我國的工程機(jī)械企業(yè)也應(yīng)該抓住這次難得的機(jī)遇，致力于混合動(dòng)力的研發(fā)，幫助我國的工程機(jī)械制造技術(shù)在世界工程機(jī)械制造中站穩(wěn)腳跟，以此來提升我國工程機(jī)械產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為我國工程機(jī)械企業(yè)取得更好的發(fā)展。