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液壓機械新型起動技術(shù)有效提高移動設(shè)備燃油經(jīng)濟性
2014-5-5 閱讀(822)
液壓機械新型起動技術(shù)有效提高移動設(shè)備燃油經(jīng)濟性
多年來，液壓技術(shù)已被證明非常適合移動設(shè)備用來解決其面臨的不斷發(fā)展的挑戰(zhàn)。更高的性能要求催生了壓力更高的液壓泵和馬達。對更優(yōu)控制和更高精度的需求帶來了電液和“智能”液壓系統(tǒng)。
對、高燃油經(jīng)濟性的需求和環(huán)境保護意識刺激了油液混合動力技術(shù)的發(fā)展。首先在設(shè)備的動力傳動系統(tǒng)如垃圾搬運車上應(yīng)用，zui近在新一代的油液混合動力挖掘機上也頻頻出現(xiàn)。
現(xiàn)在，同樣對于率、高燃油經(jīng)濟性、發(fā)動機低排放和低噪音的需求促使了液壓技術(shù)下一步的重大進展，即發(fā)動機直接起-停系統(tǒng)。
在功能上，發(fā)動機直接起-停系統(tǒng)檢測到發(fā)動機在特定的時間怠速的時候，系統(tǒng)會將發(fā)動機*關(guān)閉。接下來系統(tǒng)會等候響應(yīng)操作者的要求，如觸碰控制器或者油門踏板等動作，然后通過液壓系統(tǒng)起動發(fā)動機并對機械或者車輛提供驅(qū)動。
發(fā)動機直接起-停技術(shù)首先在公路設(shè)備上得到了應(yīng)用。zui先在轎車、卡車和運輸車輛上使用，已經(jīng)證明它們可以帶來顯著的燃油經(jīng)濟性優(yōu)勢，在一些城市路況中可以高達6%。由于建筑機械在很多種施工情況下間歇性的工作特點，直接起-停系統(tǒng)被認為在建筑機械上有更高的節(jié)能潛力。例如輪式裝載機或挖掘機在短時間內(nèi)挖掘、升降或運送物料后，然后可能會怠速很長時間。
為了解決建筑施工、材料運送、工業(yè)設(shè)施中這種普遍存在的怠速情況，許多液壓系統(tǒng)供應(yīng)商開始開發(fā)直接起-停技術(shù)，其中一些商家已經(jīng)在展會如慕尼黑的2013 bauma展上進行了展示。在那里林德液壓公司和博世力士樂公司都展出了他們的直接起-停技術(shù)。
林德液壓公司的自動起-停系統(tǒng)的主要部分是MPR50型電控泵，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時該泵用來給緊湊型液壓蓄能器充油。當(dāng)林德液壓公司的LINC電控單元檢測到行駛和工作功能處于暫停狀態(tài)時，發(fā)動機將被關(guān)閉。當(dāng)操作員觸碰踏板或者移動方向盤或操縱桿時，能量由蓄能器通過出油閥組件傳給MPR泵，這時MPR泵作為起動馬達工作。
林德公司自動起-停技術(shù)的主要部分是電控中壓MPR50型泵。該泵的典型應(yīng)用是為液壓功能供給液壓油，現(xiàn)在對其添加了起-停功能，在發(fā)動機運轉(zhuǎn)時該泵對緊湊的液壓蓄能器充油。當(dāng)林德液壓公司的LINC電控單元檢測到駕駛和工作處于暫停狀態(tài)時，將會關(guān)閉發(fā)動機。
當(dāng)操作員觸碰踏板或者移動方向盤或操縱桿時，能量由蓄能器通過出油閥組件傳給MPR泵，這時MPR泵的作用就像是起動電機，然后柴油機被提升到預(yù)先設(shè)置的轉(zhuǎn)速。
林德公司表示，液壓起動過程比使用電動機起動快4倍，在測試中起動過程通常不超過1.4秒，確保機械快速進入準(zhǔn)備工作狀態(tài)而感覺不到任何時間延遲。
公司表示他們已經(jīng)在鏟車上測量了起-停技術(shù)的節(jié)油潛力。雖然對蓄能器的主動充油過程可能會導(dǎo)致燃油消耗的升高，但將蓄能器的充油循環(huán)和提升發(fā)動機起動速度的效率結(jié)合，在一定程度上抵消了燃油的消耗。
林德公司計算了柴油機怠速的燃油消耗后發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)∷贂r間超過2.5秒后，關(guān)閉發(fā)動機所帶來的節(jié)油優(yōu)勢將超過重新起動發(fā)動機消耗的能量。
林德公司表示，節(jié)油效果很大程度上取決于建筑機械的種類，也取決于個人使用習(xí)慣和工作中斷持續(xù)的時間。由于系統(tǒng)的設(shè)計很緊湊，液壓蓄能器和起-停出油閥組件的位置可以隨意布置，帶有液壓工作模塊的建筑機械無需修改設(shè)計就可以根據(jù)需要增設(shè)起-停功能。
除了燃油經(jīng)濟性改善和發(fā)動機尾氣排放降低外，林德公司表示直接起-停功能還可以降低噪音，這是機械可以在居民區(qū)工作的重要因素。
博世力士樂公司在2013 bauma展上也展出了其直接起-停技術(shù)，而且在阿*-魏豪森（Atlas Weyhausen）的4噸AR 60型輪式裝載機上可選裝該系統(tǒng)。
雖然類似的起動系統(tǒng)已經(jīng)在一些轎車上廣泛使用，博世力士樂公司表示在非道路機械上應(yīng)用的關(guān)鍵是機械工況的變化。除了保證行進之外，機械還必須有足夠的動力進行挖掘、推舉或運載工作。在有足夠的能量儲備進行液壓起動的前提下，當(dāng)機械不行進也不工作時內(nèi)燃機才能被關(guān)閉。
博世力士樂公司的直接起-停系統(tǒng)是基于該公司的液壓飛輪系統(tǒng)（HFW）設(shè)計的，其HFW系統(tǒng)包括軸向活塞泵、液壓控制閥、液壓蓄能器和控制器?？刂破髋c傳動裝置和/或液壓工作部分連接，并使用機械上已存在的油箱、濾清器和冷卻系統(tǒng)工作。HFW系統(tǒng)的設(shè)計目的是獲取液壓能，隨后根據(jù)需要將能量傳給機械，或是在能量使用峰值時為發(fā)動機提供動力支持，或是驅(qū)動直接起-停功能。
液壓機械新型起動技術(shù)有效提高移動設(shè)備燃油經(jīng)濟性
