王少波

摘要：實(shí)踐證明，新能源機(jī)械驅(qū)動(dòng)方式是未來(lái)工程機(jī)械發(fā)展必然趨勢(shì)，新能源機(jī)械符合節(jié)能環(huán)?；纠砟?，且可為解決能源危機(jī)做好準(zhǔn)備。當(dāng)前工程機(jī)械無(wú)論在其操作舒適性以及節(jié)能性上均無(wú)法滿足實(shí)際需求。隨著各方面需求不斷提升，工程機(jī)械將成為重要污染源。基于此需要順應(yīng)時(shí)代潮流發(fā)展新能源工程機(jī)械。本文主要分析探討了新能源工程機(jī)械特點(diǎn)，以供參閱。

關(guān)鍵詞：新能源;工程機(jī)械;特點(diǎn)

隨著我國(guó)環(huán)境形勢(shì)的不斷嚴(yán)峻，新能源工程機(jī)械的研究被我國(guó)政府所重視，并且在政策和技術(shù)上我國(guó)政府也給予新能源工程機(jī)械的相關(guān)支持。另外，從實(shí)際應(yīng)用的角度來(lái)說(shuō)，工程機(jī)械本身在工程作業(yè)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生較大的污染，且對(duì)能源消耗力度較高，對(duì)環(huán)境工程危害較大，新能源工程機(jī)械本身比傳統(tǒng)燃料工程機(jī)械要更為環(huán)保，因而開(kāi)發(fā)新能源工程機(jī)械是工程機(jī)械可持續(xù)發(fā)展的必然方向之一。

1開(kāi)發(fā)新能源工程機(jī)械的必然性

為了節(jié)能和環(huán)保，近十多年來(lái)，日、美、俄、德等國(guó)加大了新能源工程機(jī)械的開(kāi)發(fā)力度，我國(guó)一些工程機(jī)械廠近年也開(kāi)發(fā)了少量新能源工程機(jī)械。理論和實(shí)踐都證明，開(kāi)發(fā)新能源工程機(jī)械、創(chuàng)新工程機(jī)械的驅(qū)動(dòng)方式來(lái)節(jié)能減排，是工程機(jī)械可持續(xù)發(fā)展的必然趨勢(shì)之一。俄羅斯“TETP”公司在開(kāi)發(fā)通用型市政工程電動(dòng)車時(shí)，闡明其目的為：（1）節(jié)能環(huán)保;（2）開(kāi)發(fā)工程機(jī)械新機(jī)種，滿足國(guó)內(nèi)需要和出口，擴(kuò)展發(fā)展途徑;（3）減輕市政工人勞動(dòng)強(qiáng)度和提高操作舒適性（電動(dòng)車效率高、零排放）。日立建機(jī)認(rèn)為，雖然日本工程機(jī)械的二氧化碳排放量只占全日本的1%，但節(jié)能減排是全民的任務(wù)，工程機(jī)械也必須做到。卡特彼勒公司指出新能源工程機(jī)械有潛在優(yōu)勢(shì)，沃爾沃公司強(qiáng)調(diào)采用混合動(dòng)力傳動(dòng)是裝載機(jī)械技術(shù)發(fā)展的趨勢(shì)。德國(guó)在“燃料戰(zhàn)略一替代能源和創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)方式”中提出推動(dòng)優(yōu)化傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)、合成生物燃料，開(kāi)發(fā)混合動(dòng)力技術(shù)和燃料電池等具體措施。綜上所述，開(kāi)發(fā)新能源工程機(jī)械是順應(yīng)時(shí)代進(jìn)步的潮流。

2新能源工程機(jī)械特點(diǎn)

2.1新能源工程機(jī)械的低碳環(huán)保性

工業(yè)企業(yè)為我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出了重大的貢獻(xiàn)，但在工業(yè)化發(fā)展過(guò)程中，企業(yè)的生產(chǎn)、制造環(huán)節(jié)造成了嚴(yán)重的資源浪費(fèi)及環(huán)境污染問(wèn)題。機(jī)械設(shè)備制造環(huán)節(jié)產(chǎn)生的二氧化碳、二氧化硫及粉塵、微粒等造成嚴(yán)重的空氣污染，電力企業(yè)技術(shù)的落后造成機(jī)械生產(chǎn)環(huán)節(jié)嚴(yán)重的資源浪費(fèi)，傳統(tǒng)變電站運(yùn)行下，落后的電纜技術(shù)等造成了電能輸送環(huán)節(jié)的電力浪費(fèi)。電力企業(yè)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，有效地節(jié)約了煤炭資源，減少了煤炭燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的有毒氣體排放，降低了能源的消耗。汽車行業(yè)使用的天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)，較傳統(tǒng)的柴油機(jī)設(shè)備而言，減少了20%的二氧化碳排放量，而二氧化硫的排放減少了70%。現(xiàn)代電驅(qū)動(dòng)機(jī)械采用電源設(shè)備或者蓄電池提供動(dòng)力，實(shí)現(xiàn)了零排放，有效地減少了噪聲污染。與傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)機(jī)械相比，混合動(dòng)力機(jī)械節(jié)約了20%的燃油，使用過(guò)程中的污染物排放量也明顯減少。

2.2新能源工程機(jī)械的多樣性

2.2.1雙動(dòng)力工程機(jī)械

雙動(dòng)力工程機(jī)械同時(shí)安裝2臺(tái)動(dòng)力機(jī)，一臺(tái)是柴油機(jī)或汽油機(jī)，另一臺(tái)是交流電動(dòng)機(jī)或直流電動(dòng)機(jī)，2臺(tái)動(dòng)力機(jī)在機(jī)械上無(wú)連接，功能獨(dú)立，內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)行走系，電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)作業(yè)裝置。如美國(guó)powerscreen公司開(kāi)發(fā)的雙動(dòng)力移動(dòng)篩分機(jī)，機(jī)載內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)行走系行走到固定作業(yè)點(diǎn)后，接上外接交流電源，由機(jī)載交流電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)作業(yè)機(jī)構(gòu)作業(yè)。英國(guó)LUCAS維修公司開(kāi)發(fā)的折疊式雙動(dòng)力隨車起重機(jī)，是一臺(tái)流動(dòng)維修用的工程機(jī)械，汽車內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)行走系，可折疊的電動(dòng)吊車（起重量1000kg）平時(shí)平放在車廂板上，使用時(shí)安裝在車廂邊，用車載動(dòng)力電池供電動(dòng)吊車作業(yè)。德國(guó)依發(fā)汽車廠開(kāi)發(fā)的ADK汽車起重機(jī)，機(jī)上裝有一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，停在貨場(chǎng)作業(yè)時(shí)，可用貨場(chǎng)交流電源插座接入交流電供車載電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)作業(yè)機(jī)運(yùn)行。若無(wú)外接電源，也可用汽車發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)作業(yè)機(jī)構(gòu)。

2.2.2混合動(dòng)力工程機(jī)械

混合動(dòng)力工程機(jī)械主要指在工程機(jī)械安裝有內(nèi)燃機(jī)或動(dòng)力模塊構(gòu)成的混合動(dòng)力源，動(dòng)力模塊主要有發(fā)電機(jī)/電機(jī)+電池+能量管理系統(tǒng)，按照發(fā)電機(jī)/電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)連接方式主要存在三種連接方式，分別為串聯(lián)、并聯(lián)、混聯(lián);按照內(nèi)燃機(jī)或動(dòng)力模塊功率比可將其分為輕度、中度、重度混合幾種方式?；旌蟿?dòng)力工程機(jī)械中的柴油機(jī)相較于同比能力內(nèi)燃式工程機(jī)械中柴油機(jī)更小，例如信號(hào)為AR65裝載機(jī)中裝載柴油機(jī)功率為37kW，并配備功率為15kW的電機(jī)，同等能力內(nèi)燃機(jī)裝載柴油機(jī)功率為51kW。其次電動(dòng)機(jī)在混合動(dòng)力工程機(jī)械中主要作用是助力驅(qū)動(dòng)，裝置中的柴油機(jī)可在低油耗、低排放情況下高效運(yùn)行，通過(guò)這些措施可有效促進(jìn)節(jié)油減排，使用混合動(dòng)力工程機(jī)械相較于同種能力工程機(jī)械可節(jié)約15%～30%的燃油，降低15%～35%的污染排放。當(dāng)前有較多機(jī)械研發(fā)及生產(chǎn)廠家，例如俄羅斯某拖拉機(jī)廠研制出混合動(dòng)力推土機(jī)，沃爾沃公司研制出混合動(dòng)力裝載機(jī)，德國(guó)道依茨公司開(kāi)發(fā)出一套科學(xué)有效的混合動(dòng)力模塊，可安裝在需要的機(jī)械裝置上。

2.2.3動(dòng)力電池工程機(jī)械

從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，動(dòng)力電池工程機(jī)械的動(dòng)力源為電池，即為純電動(dòng)工程機(jī)械，純電動(dòng)過(guò)程機(jī)械在我國(guó)早有研究，但研究方向更多的是趨向于小汽車，由于電池技術(shù)以及其他因素的限制，目前我國(guó)對(duì)于動(dòng)力電池工程機(jī)械的研究也比較初步。當(dāng)然，國(guó)外一些品牌推出的純電動(dòng)工程機(jī)械較多，比如日本日立品牌所推出純電動(dòng)挖掘機(jī)。電動(dòng)工程機(jī)械消耗的電能較大，因而大多數(shù)電動(dòng)工程機(jī)械工作過(guò)程中需要接入380V電網(wǎng)以保障其能發(fā)揮出強(qiáng)勁的性能。一般來(lái)說(shuō)，純電動(dòng)工程機(jī)械的智能化程度以及自動(dòng)化程度較高，其控制器與變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，根據(jù)負(fù)載變化對(duì)電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速，并控制電磁比例閥，對(duì)斜盤(pán)變量泵的吸收功率進(jìn)行調(diào)整，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)功率的匹配;回轉(zhuǎn)時(shí)，直接應(yīng)用回轉(zhuǎn)電機(jī)，通過(guò)控制器與回轉(zhuǎn)電機(jī)變頻器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，對(duì)回轉(zhuǎn)電機(jī)進(jìn)行變頻調(diào)速。純電動(dòng)工程機(jī)械在工作過(guò)程中具有噪音低，環(huán)境污染低的特點(diǎn)。

3結(jié)束語(yǔ)

總而言之，新能源工程機(jī)械主要有動(dòng)力電池工程機(jī)械、雙動(dòng)力工程機(jī)械、混合動(dòng)力工程機(jī)械幾種，這些工程機(jī)械存在其特有機(jī)械特點(diǎn)。新能源工程機(jī)械將成為未來(lái)工程機(jī)械重要組成部分，相關(guān)部門(mén)應(yīng)該大力扶持新能源工程機(jī)械項(xiàng)目發(fā)展，為新能源工程機(jī)械大力發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]賈晨光.新能源工程機(jī)械特點(diǎn)研究[J].中國(guó)資源綜合利用.2017（09）.

[2]侯林帥.新能源工程機(jī)械特點(diǎn)研究[J].中國(guó)設(shè)備工程.2017（03）.

[3]楊宇程探究新能源工程機(jī)械的特點(diǎn)以及研發(fā)趨勢(shì)[J].魅力中國(guó).2017（04）.

（作者單位：呼和浩特中燃城市燃?xì)獍l(fā)展有限公司）