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新能源工程機械的現(xiàn)狀以及多樣性

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2014-10-20     來源:[標簽:出處]     作者:[標簽:作者]     瀏覽次數(shù):159
核心提示:

對于工程機械來說,傳統(tǒng)燃料為柴油,即對環(huán)境造成污染,同時也嚴重浪費能源,為了改善這一狀況,現(xiàn)在許多工程機械廠家投身開發(fā)新能源車輛,這對于降低環(huán)境污染,節(jié)省能源具有十分重要的意義。

新能源工程機械現(xiàn)狀

由于能源緊缺和環(huán)境污染的雙重壓力,節(jié)能降耗引起社會高度關(guān)注。目前,很多國內(nèi)工程機械企業(yè)近年來開發(fā)出不少新能源工程機械,并且取得一定的成果。例如:燃氣(LNG)動力液壓挖掘機和燃氣動力裝載機應(yīng)用LNG液化天然氣作為動力、電動叉車和電動挖掘機直接應(yīng)用電能、雙動力挖掘機應(yīng)用柴油及電能兩種能源、混合動力挖掘機節(jié)能降耗等工程機械已經(jīng)問世。綜上分析,開發(fā)新能源工程機械一定是時代趨勢。

新能源工程機械的多樣性

由于工程機械種類眾多,而且各種類的工況及運行環(huán)境不一,所以新能源工程機械具有多樣性的特點。

LNG工程機械

天然氣作為燃料,有CNG與LNG的區(qū)別, CNG就是壓縮天然氣(Compressed Natural Gas),簡稱CNG。是天然氣加壓(超過3,600磅/平方英寸)并以氣態(tài)儲存在容器中。它與管道天然氣的成分相同。液化天然氣即為液態(tài)的天然氣 (Liquefied Natural Gas),簡稱LNG。是天然氣經(jīng)過低溫冷凝等一系列處理,使天然氣在超低溫(-162°C)常壓狀態(tài)下液化,成為液化天然氣。由于CNG與LNG密度比為1:3,所以LNG發(fā)動機的續(xù)航能力更長,在工程機械上更具有發(fā)展的潛力。其基本動力構(gòu)成(見圖1,略,詳見《建設(shè)機械技術(shù)與管理》雜志第三期)是燃氣發(fā)動機、一組或單個LNG氣瓶、一套汽化裝置及管路組成;應(yīng)用一個特殊汽化裝置把液化天然氣汽化為氣態(tài)天然氣,通過一系列燃氣壓力調(diào)整后天然氣進入燃氣發(fā)動機(燃氣發(fā)動機低壓濾清器),在發(fā)動機裝置中進一步調(diào)整,調(diào)整后在發(fā)動機內(nèi)燃燒,對外輸出的轉(zhuǎn)速、功率、扭矩等傳遞到耗功裝置,實現(xiàn)動力輸出。經(jīng)過測試,能源消耗費用節(jié)省30%~40%。

目前,中國品牌主機企業(yè)在LNG產(chǎn)品開發(fā)中取得一定成果,如:在裝載機方面;徐工LNG裝載機(見圖2)在世界上率先應(yīng)用和率先實現(xiàn)批量銷售(徐工2011年BICES展會上推出全球第一臺LNG裝載機),同時,雷沃重工、臨工、廈工等也相繼推出了LNG裝載機系列。在挖掘機方面;山重建機LNG挖掘機在世界上也率先應(yīng)用,并取得一定成績(山重建機2012年在上海bauma展上展出LNG挖掘機)。另外,LNG在混凝土機械上也取得很好的應(yīng)用,中聯(lián)重科、三一重工和中集凌宇還推出了多款技術(shù)成熟的混凝土攪拌車等。

然而,LNG發(fā)動機也存在一些問題需要解決:

(1)燃氣發(fā)動機與同級別柴油機相比,動力性能還有差別。例如,在重負載工作時,動力調(diào)節(jié)滯后,不能很好的適應(yīng)負載變化;

(2)不能在密閉的空間里作業(yè)。LNG氣瓶在內(nèi)部壓力高時,會通過放氣閥門釋放瓶內(nèi)壓力,以保證瓶內(nèi)壓力在安全壓力內(nèi);

(3)LNG氣體加注時,需要特殊設(shè)備,目前LNG工程機械車輛在工地上加注具有很大的局限性,這在一定的程度上限制LNG的推廣使用。

但是相對普通柴油機,LNG發(fā)動機排放污染物明顯減少,研究表明,CO2減少23%、SO2減少70% 、CO減少50%,為發(fā)動機尾氣或作為燃料使用時排放滿足更加嚴格的標準創(chuàng)造了條件,這對改善發(fā)動機尾氣對大氣的污染具有十分重要的意義。

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