混合动力工程机械动力系统的构成理论现状及研究进展

郑学通，赵军艇

（1.烟台生产力促进中心，山东 烟台 264003；2.烟台重科机电设备制造有限公司，山东 烟台 265500）

关键字：混合动力；工程机械；现状及研究进展

前言

在当前的世界发展背景下，研究高效节能环保的工程机械具有这重要的意义，混合动力工程机械动力系统的构成理论在此背景下运用而生，使得工程机械的发展逐渐向混合动力方面发展。混合动力技术在汽车领域的应用已经去取得了一定的成就，并且在实际的生活中也被广泛的应用起来，这位工程机械的节能研究提供了参考思路，与汽车相比，工程机械与其在工作模式和系统布置上都存在着较大的差异，如何在短时间内为工程机械提供较大的内负载冲击力是关键技术的难点，但随着不断的研发已经探索，混合动力已经成为了工程机械领域的一项新型的技术措施，混合动力技术在工程机械领域得到了越来越广泛的关注。

1 混合动力工程机械发展现状

随着工程机械种类的不断增加，大量工程机械锁消耗的能源和排放的废气污染对环境的影响越来越重，为了保护环境实现可持续发展，国内外都对工程机械的节能减排进行了研究，开发研制环保节能型的工程机械产品已经成为了工程机械发展的主流趋势，目前对工程机械产品主要节能技术的研发大多集中在提升元件性能和提升动力系统方面，经过对面的研究，这些技术已经发展得十分的成熟，但是实际的运用效果并不明显，治标不治本。目前在汽车工业流行起来的混合动力技术引起了工程机械节能技术研究的注意力，通过混合动力，成功的让汽车实现了节能减排的最终目标，混合动力在汽车工业上使用的成果为能耗较大的工程机械提供了借鉴，为了让工程机械达到降低产品能耗和排放的目的，从而有效地提升产品在生产的竞争力和占有率，内燃机和电力驱动技术的相互融合已经开始进行了深入的研究。

目前国外以挖掘机生产企业为代表的工程机械企业已经已经开了混合动力的新品研发，在2009年，斗山重工就宣布开始研发一种新型的混合动力挖掘机，该新型混合动力挖掘机的二氧化碳排放量将减少 35%，节约 35%的燃料。2009年4月，美国凯斯公司在法国工程机械展上展出了与日本住友公司最新研制的CX210B混合动力挖掘机，该挖机回转采用电机驱动，连接可储存电能的超级电容器。与传统的蓄电池相比，超级电容器可直接储存电力，从而达到了节能的功效。

日本是一个资源缺乏的国家，对节能尤为关注，对于混合动力产品的研发更是不甘落后。2009年3月，有消息称住友建机株式会社将推出世界首创的混合动力磁盘起吊式挖掘机。该挖掘机主要用于处理碎钢铁作业，由于工作时间长，用于能源回收的机械本体旋转频度高，适合采用混合动力技术。三菱重工也在同年的10月拖出了配备混合动力的叉车，将其燃油的利用率提升了四倍，大量节省了燃油的消耗。日本丰田自动织机公司也在同年生产使用了镍氢电池的混合动力型叉车，利用这一技术，使得丰田自动织机公司的产品占据了美国混合动力车市场的70%。此外，德国也在同一时间加快了研究新型混合动力挖掘机的步伐，他们公司制造出来的产品能够降到大约40%的能耗，混合动力是工程机械发展的新方向，各国都在加快对混合动力工程机械的研究。

国内的对混合动力工程机械企业研发也已经步入了正轨，山河智能企业研发的叉车新品开始配备了混合动力系统江，麓机电科技公司牵头组织的“新型混合动力工程机械关键技术及系统”重点科研项目在众多强劲对手中脱颖而出，虽然国内对于混合动力工程机械的研发时间相对国外的时间较晚，但这个落后并不明显。我国还是处在发展中的国家，各个方面的工程建设还没有的到足够的完善，因此需要大量的工程机械来辅以作业，工程机械作为燃油消耗的大户，生产企业的每次节约能耗技术的突破都会成为其产品推向市场的巨大卖点。混合动力工程机械的研发与应用技术还需要得到不断的完善，混合动力的发展还需要一个漫长的过程，但是随着全球节能环保理念的深入，混合动力将成为未来工程机械生产行业的主流发展趋势，未来的市场前景可谓是相当的可观，因此，努力开展先进的混合动力研究是十分必要的，国内的厂商应该积极的抓住这次机会，致力于混合动力的研发。

2 混合动力工程机械发展趋势分析

2.1 我国发展混合动力的必要性

我国由于工业起步的时间较为，工艺技术上与国外的发达国家还存在着一定的差距，发展混合动力对缩小与国外工程机械的差距有着重要的战略意义。目前国内的工程机械从关键元件到系统，大都是引进的国外先进技术，我国自身工程机械制造的核心技术还没有完全的掌握。混合动力最为一种新兴技术，对于工程机械的节能减排起着十分重要的作用，国内对于这项技术的研究并不比国外要晚，与发达国家相比处在同一条起跑线上，技术上的差距也比较小，这对国内的工程机械厂商来说模式一次难得的与国外工程机械企业同台竞争的机会，因此，研究混合动力对于缩小我国和发达国家之间工程机械产品差距，以及提升自身产品竞争力有着十分重要的意义。

2.2 发展混合动力的重要意义

混合动力作为一种新型的能源模式，对制造工艺水平的要求较低，发展混合动力能够很好的激发国内工程机械行业的自主创新意识，只有通过不断的实现自主创新，才能实现自主掌握核心技术的知识产权，帮助我国工程机械的制造摆脱国外先进技术的限制，进一步的增强我国工程机械与宫外工程机械产品的竞争力。

3 混合动力工程机械发展前景展望

混合动力经过近几年的不断研究在工程机械上也取得了一定的成就，对于基本的技术问提都有了全面的了解，总的来说，当前的混合动力工程机械有着相当广阔的市场和发展前景，当前世界共同发展的需求为混合动力工程机械的发展提供了有利的发展条件，采用混合动力的工程机械能够很好的降低能源的消耗，使得节能减排的效果达到最佳的状态，以便于更加的符合新时期建设事业的标准，在未来的工程机械发展中，混合动力的工程机械产品必定是销售和产品出口的大头，所以，发展混合动力工程机械是工程机械发展的必然趋势，更加适应社会的建设和发展。

混合动力在工程机械上的发展涉及到各个领域，而且相关的科学技术还存在着很大的提升价值，在混合技术发面，通过科学技术手段的丰富和建设完善，能够使得工程机械的发挥在取得革命性的创新，改善传统工程机械在施工过程中存在的诸多问题，使得相关工程机械设备的工作质量和工作效率等到质的提升，所以新型的混合动力工程机械技术的使用，对于传统的工程机械技术的发展，有着不可替代的价值和意义，所以应该充分的加强技术的改进和完善，在研究方面多注重电传动代替液压装置的研究，运用机电一体化的技术实现更好的发展。

4 总结

节能减排是当今世界发展的主体，也是可持续发展的必然要求，环保与节能是全球可持续发展的共同任务，混合动力的多项优势奠定了它在工程机械中的重要作用，工程机械行业可以通过对混合动力技术的有效运用帮助工程机械在环保节能的领域取得更好的发展。同时我国的工程机械企业也应该抓住这次难得的机遇，致力于混合动力的研发，帮助我国的工程机械制造技术在世界工程机械制造中站稳脚跟，以此来提升我国工程机械产品的市场竞争力，为我国工程机械企业取得更好的发展。