混合动力车有主导新闻报道,但传统土方设备还目睹了进步,最大化节省燃料。
燃油效率不仅仅是加仑每小时燃烧。“真正的衡量每加仑燃油效率是码的组合码每小时,”布拉德Stemper说解决方案营销经理,施工设备。
目前土方设备减少燃料消耗。“燃料效率提高5 - 20%是常见和容易获得,”杰森Hurdis说高级市场专业,卡特彼勒公司. .
没有一个技术是推动这些收益。“他们都扮演了一个重要的和相互关联的角色,”Hurdis说。“加载液压系统是一个重要的里程碑。先进的动力系统是另一个改变游戏规则。生态模式系统提供相同的生产水平和更少的燃料燃烧/生产单位最新的贡献者。但其他技术,如年级控制和负载控制系统对整体燃料效率至关重要的成就,。”
卡特彼勒投资在众多节能技术,包括生态模式设置,空闲管理系统,有效载荷系统和等级控制系统。
同样,约翰迪尔实现许多节能技术进步。“一些例子是自治特性,比如锁定扭矩转换器,汽车闲置,自动关机,生态模式或多种功能集中到一个特性,如动力传动系统协助迪尔的铰接自卸卡车(adt),”Craig Timmerman说,产品营销经理,引擎和动力传动系统、约翰迪尔建设和林业。“提高效率实现范围从百分之几到15%。”
独特的动力系统提高效率
动力传动系统新技术利用的优势和效率的液压和机械驱动。
例如,利勃海尔XPower层4最后大型装载机功率分流传动。它结合了液压和机械驱动到一个系统。“液压传动是最有效地缓慢进入桩和机械传动快艰苦的,”马克Walcher指出,产品经理,装载机,Liebherr-Werk Bischofshofen GmBH是一家。“功率分流传动意味着发动机的力量是在两条路径,所以传输上有更少的压力,从而增加其显著的生活。”
权力由柴油机提供分割通过行星齿轮箱液压分支和力学分支。这两个分支又结合,充分表现。在操作过程中,两个分支之间的比例是不定地调整。
有一个更高的流体静力学部分启动和加载时,在更高的速度和更高的机械部分。在一起,这两个分支提供100%的电力由柴油发动机;只有比例变化。
齿轮箱有两个操作范围。第一个上升到大约6英里,第二个最后25英里每小时的速度。每个区间的顶部,100%的功率和扭矩是通过机械部门转移。
传动齿轮箱管理两种驱动类型的交互,调整驱动器之间基于应用程序。“这是可调的混合比,不断适应两个驱动器路径没有明显的交换和没有打断牵引力,”马丁说Gschwend,董事总经理,销售,Liebherr-Werk Bischofshofen GmBH是一家。“利勃海尔功率效率(软件)坐标引擎和传动所以我们能够得到更多的燃料效率。我们对比试验表明,XPower装载机需要30%比传统驱动装载机更少的燃料。”
卡特彼勒最近添加了一个无级变速传动(CVT) 966年和972年装载机机械和液压系统相结合。XE版本的966 k装载机罹患提供一吨的材料数量提高25%移动单位的燃料。
CVT取代了传统的动力传动系统与液压变矩器泵和电机(变速器),它允许光滑、连续的比率发生变化时发动机转速和机器速度之间。变速器冷却器运行负载较重的情况下,变矩器。允许发动机在更有效的经营范围从1250 - 1600 rpm。“因为CVT没有变矩器,删除寄生损失的主要来源,“Hurdis说。
权力是通过CVT在一个平行机械传播路径,就像powershift技术传播。它是结合变速器权力通过一系列的行星齿轮组。传输操作是自动和透明的运营商。
沃尔沃建筑设备实现对其燃油效率提高装载机Opti-Shift系统,它包含一个锁定液力变矩器和reverse-by-braking(非本征基极电阻)系统脱离援助的动力传动系统和使用刹车方向变化。“增强可操作性和安慰,这系统最小化动力传动系统损失,从而最大化燃油效率、燃料效率高达18%收益在传统的机器,”雷格兰特说,沃尔沃的销售支持的副总裁。
沃尔沃adt也用一个创新的6 x4驱动模式。”这个系统从事只有前面和mid-axles在正常情况下,会自动根据需要激活第三轴锁定,”格兰特说。这可以节省燃料和轮胎磨损。
液压系统的进步
在燃油效率水力学中发挥重要的作用。“水力学,您可以利用机器动力和自然运动改善其工作努力不依赖燃烧更多的燃料,“Stemper解释道。“液压系统的进步让你利用权力和力量,已经被产生的机器。提高效率是减少浪费。降低液压系统的输出不使用时直接关系到整体机器效率。
“一般说来,我们已经取得了液压开关更有效的定量泵变量位移工作,”他说。“这些只需要把尽可能多的流。”
考虑这样一种情况智能液压系统(cih) D系列挖掘机。“这系统依赖于四个综合控制系统充分利用机器的液压动力和动量,“Stemper说。
四个系统组成cih繁荣经济的控制,从而降低rpm在繁荣和swing;汽车经济控制,降低rpm在闲置和预设空闲时间后自动关闭发动机;Swing减压控制,这样可以减少在Swing开始液压动力;Spool行程控制,调整液压挖掘。
“这个系统已经与一个新的电子控制泵、大控制阀和多个传感器,“Stemper说。“使用线轴行程控制系统的改进,D系列挖掘机也尽可能地重用液压自动增加周期时间和效率。操作员经验更有效率的机器在不损失精度的机器的控制。通过这些和其他的改进,我们已经能够实现多达14%的改善燃油效率超过以往案例挖掘机。”
也是设计设备更多的泵。“似乎是反直觉的添加泵有一个持续的关注越来越紧凑。但一个泵限制你的效率,”Stemper说。“通过使用多个泵和电路分离的指导工作,我们能够匹配泵所需的压力和减少节流损失。”
利勃海尔使用一个集成的系统方法,组件开发和内部生产来满足具体的应用程序需求的一个特定的机器。这种方法已经在积极结合最新的技术控制液压系统和液压流再生能源的最佳使用个人和运动相结合。运营商可以开动三个或多个重叠或同步功能。
利勃海尔还轮式挖掘机和推土机使用利勃海尔系统功率效率。在发动机管理系统主动干预,调整发动机转速和偏转角的液压泵提供最佳效率驱动组件。
卡特彼勒包含几个节能液压系统在其机器,。“分流液压系统提高燃油效率的分裂高压(控制)低压路径(变矩器)、“Hurdis说。“加载液压也提高燃料效率与非工作期间流或最小流量成比例。使用大排量液压泵增加流速度较低的发动机还有助于减少燃料消耗和提高燃油效率。最后,实现泵转矩限制自动平衡液压加载所需的机器的性能。”
根据Timmerman,有许多液压系统技术纳入约翰迪尔的机器。”的例子包括电子控制,变量泵、阀门设计尽量减少压降和变量马达,”他指出。“除了组件进步,有许多的例子系统发展,提高效率。级控制是快速发展的推土机,年级和挖掘机。我们的客户认识到这些系统的价值并使其正常业务的一部分。”
现代的HX系列层4 Final-compliant液压挖掘机获得燃油效率和新引擎技术,结合选择性催化还原(SCR)和柴油机氧化催化剂(DOC);一个更有效的垂直堆叠冷却设计;电子风扇离合器;+液压系统创新。这些特性有助于整体燃油效率提高10%相比,9系列模型。
智能功率控制(IPC)自动分析运营商控制模式和调整流量和发动机转速为最佳性能和燃料储蓄。一个8。触摸屏集群提供运营商可设置的功能,包括变量权力模式和附件流和缓解压力。变量权力模式包括权力(P),标准(S)和效率(E)模式为最佳发动机泵输出在不同的应用程序。监视器还提供了关键的机器操作和燃料消耗数据。
系统集成驱动器效率
系统集成是一个关键的要求。“传输、液压、控制、轴、电子技术和工作工具都必须作为一个系统为优化设计效率,“Hurdis说。“燃油效率只是一样好最薄弱的环节在整个机器”。
“系统集成的关键是为我们的客户提供良好的燃油效率,”沃尔沃的格兰特说。”系统集成不仅包括峰值效率之间的平衡机的组件,但也最优平衡客户的应用程序和灵活地变化和高效运行在许多应用程序中。”
在沃尔沃Opti-shift加载器是多个系统的动态集成的一个例子。“制动系统、变矩器、传输和引擎都不断地调整,以提供最佳性能在任何应用程序中,从短周期加载到长途携带/公路建设应用程序,”格兰特说。
机器设计进展,集成提供了最大的机会。“系统集成起着非常大的作用在提高燃油效率随着我们继续提供更高效的工程机械,“Timmerman说。“例如,生态模式在许多我们的机器是通过发动机转速和传动设置调整自动提供一个更有效的总体系。另一个例子是Powerwise III系统在我们的挖掘机,发动机和液压系统一起工作,可以提供操作员可调模式来满足应用程序的需要。
“一个最重要的技术贡献者是机器的通信网络,”他继续说。“这使得系统集成。没有单一的解决方案,将适用于所有建筑机械。因此,使不同子系统共同努力以更有效的方式是提高效率的关键。”
考虑轮式装载机的设计。“今天的装载机是建立与各种电子模块的控制功能,“Stemper说。“电脑区域网络(或CANbus)技术连接模块和促进来回沟通。CANbus,例如发动机和传动同步与工作作为独立的系统。因此,传播,相关动力传动系统组件和发动机共同工作来匹配一个给定的模式或应用程序的要求。”
如同大多数oem,研究混合动力汽车的商业可行性。然而,眼前的重点是不太明显的杂交。
之间“这是批发集成引擎,液压和电子-提供更大的连接和相关操作这些系统的影响整体的效率和生产率,”Stemper解释道。“增量收益将继续担任工程师优化这些系统之间的联系,学习如何捕捉和重用更多的力量和权力的机器已经产生,并继续关注的平衡达到排放标准,同时提供机器操作更大的能力。”
“前进,我们将继续看到增量收益在常规机器填充的需求在短期内占主导地位的市场。客户在这些市场继续要求进一步改善所以他们也可以降低操作成本,“Timmerman说。“至于混合动力技术,这些机器将继续开放市场在未来。”
“我们相信,混合机是向前迈出的重要一步,是替代燃料的技术和备用电力设备(如电机),”格兰特说。“不过,我也相信,传统的机器将继续存在与这些新技术,我们需要继续创新来实现更大的机器效率。”
