未来数年内,更为严格的排放限制新法规(欧盟“Directive 97/68/EC-Stage IIIB”,美国排放法规“Tier4 Interim”及“Tier4 Final”)将对多种建造工程车辆实施;同时,在经济与生态因素的促进下,建造工程用动力系统也将朝着更节能、更环保的方向发展。今年4月,全球领先的建筑行业贸易展会——bauma 2010(2010年第29届德国慕尼黑国际建筑机械、建材设备及工程车辆博览会)将向您全面展示适合各类应用的大量创新解决方案,其中包括:
在今年展会上,柴油和汽油发动机制造商Deutz(德国科隆)将展示一款全新设计的发动机(暂定型号名:TCD20XX)。这款超紧凑型、2.9立升、四缸、直列式发动机专为建造工程应用而设计,其输出功率范围为28-55.9千瓦,完全符合“Tier4 Interim”及“Tier4 Final”排放要求。20XX发动机的设计功率不超过56千瓦,因此无需柴油颗粒过滤器及相关复杂再生技术。据厂商称,在大多数应用情况下,该款新型发动机仅需柴油氧化催化剂进行排气后处理。
除了经典系列的自动倾卸式货车、混凝土搅拌机和采矿车,瑞典厂商Scania在今年bauma上还将展示新的工业用发动机系列。该系列发动机符合欧盟“StageIIIB”及美国“Tier4Interim”排放标准,而且(据厂商称)具有高可用、大扭矩、低转速、燃油经济性佳及发应快速等特点。厂商称,该系列的原型产品已于2009年6月开始用于多种工业应用,结果非常好。即将参展今年展会的该新系列发动机包括:9升五缸发动机,最大输出功率可达294千瓦,适合自动倾卸式货车或挖掘机等应用;13升六缸直列式发动机,最大输出功率达368千瓦,适合跨式装载机、起重机或筛分机械等应用;16升八缸发动机,最大输出功率达515千瓦,适用于军事或伐木机械系统。
发动机制造商Perkins(德国Kleinostheim)将在今年bauma上展出符合“Tier4 Interim”及IIIB排放标准的多款工业用发动机,其中包括新的854系列。854E是一款紧凑型3.4升发动机,其输出功率范围为45-86千瓦。自2011年起,该公司将推出转速范围在2200-2500rpm之间的发动机,这些新产品将采用共轨式燃料喷射系统、废气门式涡轮充电器和后冷却器及全电子控制技术。
另一家致力研发符合IIIB及“Tier4 Interim”标准新产品的厂商式美国柴油发动机制造商Cummins。在今年展会上,该公司将展出4款分属紧凑型和大功率型的新型发动机。
汽车发动机生产厂商ZF(德国Passau)将展出建造机械用无级变速发动机“ZFcPower”。ZF公司在建造机械市场成功开创了以恒定速度保持发动机低速稳定的技术潮流:其解决方案是功率分流式液静压机械变速器。据厂商称,相比液力变速器和纯粹液静压技术,该新型变速器用于装载机可节省能耗30%、提高效率20%。
建造机械生产厂商本身也在积极开展新型节能动力技术的研发。其中,Volvo建造设备公司(德国Ismaning)已研发出一款用于其最新型轮式装载机的传动系统。据厂商称,此新型传动系统不仅可提升驾驶舒适性和耐久性,还可节省燃油15%。该传动系统所采用OptiShift技术(基于Volvo公司APS传动技术改进而成),其特点包括:带锁止功能及自由轮式定子(freewheelstator)的新型变矩器、Volvo专利RBB(Reverseby Braking)功能。OptiShift技术将通过参展bauma2010正式上市,应用车型包括VolvoL150F、L180F及L220F等各类轮式装载机。其中,VolvoL150F将在露天展场进行现场演示,以充分展示OptiShift技术的优越性能。
液压挖掘机在每次升起抓斗时,其液压缸都必须输出能量,为更好地储存这些能量并提升液压系统的整体效率,德国厂商Liebherr的解决方案是内置附加独立汽缸,以部分补偿设备重量:当设备降低时,附加汽缸内燃料被压缩;当设备再次升起时,存储于该汽缸内的能量将辅助两次上升冲程动作,所需功率因此得以减小——这意味着可使用较小的柴油发动机和液压汽缸,从而有效减低了能耗、排放和噪音。这一创新目前已获得“bauma创新奖”部件类奖提名。“bauma创新奖”由德国主要建筑业协会——德国工程联合会(VDMA)、德国建造联合会(ZDB)、德国建材协会(BBS)及bauma联合主办,颁奖典礼将于2010年4月18日(bauma2010开幕前一天)晚上在慕尼黑Residenz Palace举行。
混合动力解决方案也是近年建筑机械制造商关注的新技术。例如,三菱重工已成功研发一款新型混合动力系统(包含1套高性能锂离子电池、1套柴油发动机、2套吸气发动机及1套转换器)。在今年bauma上,该公司将展出一款搭载此新型混合动力系统的叉式升降装卸车。据称,相比同等装载能力的传统内燃发动机叉车,该新型混合动力叉车可提升能效39%。继此应用之后,三菱重工目前正计划为客户生产订制化挖掘机、轮式装载机、起重机及其他机械。
无独有偶,Bomag公司(德国Boppard)也研发出一款混合动力压路机。在本届慕尼黑展会上,该公司将首次展出这款尚处于现场测试阶段的混合动力新机型“BW174APAM”。除了传统动力部件,该新型混合动力压路机还配备了1套电动发电机、1套高性能电池及相关电子部件:当电动发电机处于发电模式时(如制动、倒车或震动故障停机时),电池被充电;存储于电池内的电力可驱动电力发动机,为机械提供辅助动力。这一设计可在保持机械性能的同时缩小主发动机尺寸,并减低能耗(据初步试验,可节省30%能耗)。
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