混合動力工程機械動力系統的構成理論現狀及研究進展

鄭學通，趙軍艇

（1.煙臺生產力促進中心，山東 煙臺 264003；2.煙臺重科機電設備制造有限公司，山東 煙臺 265500）

關鍵字：混合動力；工程機械；現狀及研究進展

前言

在當前的世界發展背景下，研究高效節能環保的工程機械具有這重要的意義，混合動力工程機械動力系統的構成理論在此背景下運用而生，使得工程機械的發展逐漸向混合動力方面發展?；旌蟿恿夹g在汽車領域的應用已經去取得了一定的成就，并且在實際的生活中也被廣泛的應用起來，這位工程機械的節能研究提供了參考思路，與汽車相比，工程機械與其在工作模式和系統布置上都存在著較大的差異，如何在短時間內為工程機械提供較大的內負載沖擊力是關鍵技術的難點，但隨著不斷的研發已經探索，混合動力已經成為了工程機械領域的一項新型的技術措施，混合動力技術在工程機械領域得到了越來越廣泛的關注。

1 混合動力工程機械發展現狀

隨著工程機械種類的不斷增加，大量工程機械鎖消耗的能源和排放的廢氣污染對環境的影響越來越重，為了保護環境實現可持續發展，國內外都對工程機械的節能減排進行了研究，開發研制環保節能型的工程機械產品已經成為了工程機械發展的主流趨勢，目前對工程機械產品主要節能技術的研發大多集中在提升元件性能和提升動力系統方面，經過對面的研究，這些技術已經發展得十分的成熟，但是實際的運用效果并不明顯，治標不治本。目前在汽車工業流行起來的混合動力技術引起了工程機械節能技術研究的注意力，通過混合動力，成功的讓汽車實現了節能減排的最終目標，混合動力在汽車工業上使用的成果為能耗較大的工程機械提供了借鑒，為了讓工程機械達到降低產品能耗和排放的目的，從而有效地提升產品在生產的競爭力和占有率，內燃機和電力驅動技術的相互融合已經開始進行了深入的研究。

目前國外以挖掘機生產企業為代表的工程機械企業已經已經開了混合動力的新品研發，在2009年，斗山重工就宣布開始研發一種新型的混合動力挖掘機，該新型混合動力挖掘機的二氧化碳排放量將減少 35%，節約 35%的燃料。2009年4月，美國凱斯公司在法國工程機械展上展出了與日本住友公司最新研制的CX210B混合動力挖掘機，該挖機回轉采用電機驅動，連接可儲存電能的超級電容器。與傳統的蓄電池相比，超級電容器可直接儲存電力，從而達到了節能的功效。

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

國內的對混合動力工程機械企業研發也已經步入了正軌，山河智能企業研發的叉車新品開始配備了混合動力系統江，麓機電科技公司牽頭組織的“新型混合動力工程機械關鍵技術及系統”重點科研項目在眾多強勁對手中脫穎而出，雖然國內對于混合動力工程機械的研發時間相對國外的時間較晚，但這個落后并不明顯。我國還是處在發展中的國家，各個方面的工程建設還沒有的到足夠的完善，因此需要大量的工程機械來輔以作業，工程機械作為燃油消耗的大戶，生產企業的每次節約能耗技術的突破都會成為其產品推向市場的巨大賣點。混合動力工程機械的研發與應用技術還需要得到不斷的完善，混合動力的發展還需要一個漫長的過程，但是隨著全球節能環保理念的深入，混合動力將成為未來工程機械生產行業的主流發展趨勢，未來的市場前景可謂是相當的可觀，因此，努力開展先進的混合動力研究是十分必要的，國內的廠商應該積極的抓住這次機會，致力于混合動力的研發。

2 混合動力工程機械發展趨勢分析

2.1 我國發展混合動力的必要性

我國由于工業起步的時間較為，工藝技術上與國外的發達國家還存在著一定的差距，發展混合動力對縮小與國外工程機械的差距有著重要的戰略意義。目前國內的工程機械從關鍵元件到系統，大都是引進的國外先進技術，我國自身工程機械制造的核心技術還沒有完全的掌握?；旌蟿恿ψ顬橐环N新興技術，對于工程機械的節能減排起著十分重要的作用，國內對于這項技術的研究并不比國外要晚，與發達國家相比處在同一條起跑線上，技術上的差距也比較小，這對國內的工程機械廠商來說模式一次難得的與國外工程機械企業同臺競爭的機會，因此，研究混合動力對于縮小我國和發達國家之間工程機械產品差距，以及提升自身產品競爭力有著十分重要的意義。

2.2 發展混合動力的重要意義

混合動力作為一種新型的能源模式，對制造工藝水平的要求較低，發展混合動力能夠很好的激發國內工程機械行業的自主創新意識，只有通過不斷的實現自主創新，才能實現自主掌握核心技術的知識產權，幫助我國工程機械的制造擺脫國外先進技術的限制，進一步的增強我國工程機械與宮外工程機械產品的競爭力。

3 混合動力工程機械發展前景展望

混合動力經過近幾年的不斷研究在工程機械上也取得了一定的成就，對于基本的技術問提都有了全面的了解，總的來說，當前的混合動力工程機械有著相當廣闊的市場和發展前景，當前世界共同發展的需求為混合動力工程機械的發展提供了有利的發展條件，采用混合動力的工程機械能夠很好的降低能源的消耗，使得節能減排的效果達到最佳的狀態，以便于更加的符合新時期建設事業的標準，在未來的工程機械發展中，混合動力的工程機械產品必定是銷售和產品出口的大頭，所以，發展混合動力工程機械是工程機械發展的必然趨勢，更加適應社會的建設和發展。

混合動力在工程機械上的發展涉及到各個領域，而且相關的科學技術還存在著很大的提升價值，在混合技術發面，通過科學技術手段的豐富和建設完善，能夠使得工程機械的發揮在取得革命性的創新，改善傳統工程機械在施工過程中存在的諸多問題，使得相關工程機械設備的工作質量和工作效率等到質的提升，所以新型的混合動力工程機械技術的使用，對于傳統的工程機械技術的發展，有著不可替代的價值和意義，所以應該充分的加強技術的改進和完善，在研究方面多注重電傳動代替液壓裝置的研究，運用機電一體化的技術實現更好的發展。

4 總結

節能減排是當今世界發展的主體，也是可持續發展的必然要求，環保與節能是全球可持續發展的共同任務，混合動力的多項優勢奠定了它在工程機械中的重要作用，工程機械行業可以通過對混合動力技術的有效運用幫助工程機械在環保節能的領域取得更好的發展。同時我國的工程機械企業也應該抓住這次難得的機遇，致力于混合動力的研發，幫助我國的工程機械制造技術在世界工程機械制造中站穩腳跟，以此來提升我國工程機械產品的市場競爭力，為我國工程機械企業取得更好的發展。