1、工程车辆节能技术的应用分享【摘要】近年来，我国大力贯彻国务院节能减排的方针,并将其作为基本国策，是国家战略能源的核心。本文从节能技术的应用背景以及重要性方面展开，讨论了工程车辆的主要节能技术和应用情况以及新能源技术的应用情况，最后和大家分享了工程车辆节能技术的发展趋势。 【关键词】工程车辆 应用背景节能技术发展趋势 中图分类号： TU201.5 文献标识码： A 文章编号： 一、节能技术的应用研究的背景和必要性 中国政府在哥本哈根气候会议前宣布到 2020 年在 2005 年的基础上单位 GDP 二氧化碳的排放要降低 40%一 45 %，因此中国需要进一步降低能源消耗，大力发展低碳经济，以推动
2、整个社会逐步向节能、环保、低碳转变，实现和谐科学发展。大部分的工程车辆侧驱动在操作时，总能量消耗，在工作变动频繁的负载变化范围，有各种形式的功率损耗，其能源消耗是一个突出的问题。为了提高效率，它已成为更重要的是节省能源。我国实施新的中华人民共和国节约能源法将节能减排成为基本国策，是国家能源战略的重要组成部分。国务院出台一系列节能减排的政策法规和通知，以保证节能减排工作的顺利实施。 随着全球工程车辆的快速发展，各种工程车辆和工程机械社会总拥有量的总功率远超过道路运输车辆，因此对石油资源的需求量大，对生态环境的影响破坏也越来越大;作为目前工程车辆主要能源之一的石油资源的储量是十分有限的，为了保证各
3、种车辆工业能够维持长期稳定发展，必须研究节能技术以减少燃油的消耗量。随着新能源和节能技术在汽车上的成熟应用，移植在工程车辆领域进行应用已具备可靠的条件，节能环保的工业车辆更具有市 场竞争力。 二、工程车辆的主要节能技术和应用情况 节能技术是通过技术上的改进和应用，更加有效、合理地利用能源，减少能源消耗环节中的损失和浪费，以提高能源的使用效率。节能技术包括减少能源浪费和增加能量回收两个方面。 1.低能耗技术 工程车辆低能耗技术主要包括: (1)发动机低能耗技术，如采用电子控制燃油喷射发动机; (2)整车低能耗设计，如通过减小整车质量和合理匹配传动系来降低消耗; (3)液压系统负荷传感技术，采用节
4、能的液压元件和先进的节能液压系统，以提高液压系统的效率; (4)起升无级调速系统，根据工况需要控制动力输出，提高液压油利用效率，实现节能高效等等。 2.混合动力技术 混合动力指具备两个以上动力源，并发挥各自优势以提高动力系统的性能和能源使用的效率。按混合方式不同，混合动力可分为并联式、混联式和串联式三种。现在常说的混合动力一般是指油电混合动力，即燃料(汽油、柴油)和电能的混合。随着对混合动力研究的深人，现在的混合动力不仅仅是油一电混合动力，也包括电一电混合(即蓄电池和超级电容的混合动力)以及燃料电池混合动力等。混合动力的工程车辆，一般节约能耗约为 20 一 40% o 油一电混合动力车辆目前油
5、一电混合动力车辆根据混合动力的不同，目前主要也分为并联式、混联式和串联式三种。 并联式(PHV)主要以发动机驱动行驶，利用电机所具有的再启动时产生强大动力的特征，在车辆起步、加速、爬坡等发动机燃油消耗较大时，用电机辅助驱动的方式来提高整车动力性能，降低发动机的功率配备，使发动机长时间工作在高效区，降低油耗和排放。这种方式的结构比较简单，只需要在车辆上增加电机和蓄电池。 混联式(PSHV)在低速时只靠电机驱动行驶，速度提高时发动机和电机相配合驱动。启动和低速时是只靠电机驱动行驶，当速度提高时，由发动机和电机共同高效地分担动力，这种方式需要动力分离装置和发电机等，因此结构复杂。 串联式(SHV)只
6、用电机驱动行驶，发动机作为动力源带动发电机，通过电能中间储存来平抑峰谷，以提高系统效率。车辆只靠电机驱动整机的行驶，驱动系统只是电机，但是因为同样需要安装燃料发动机，所以也是混合动力的一种。 3.新能源技术 新能源 新能源又名非常规能源，是指传统能源之外的各种能源或者新的能源利用方式(回收利用、循环利用、将不同能源用到同一个动力系统中等)，包括刚开始开发利用以及正在积极研究、有待推广的能源，如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能以及由可再生能源衍生出来的生物燃料和氢所产生的能量等。还可以说，新能源包括各种可再生能源和核能。 工程车辆新能源技术的应用情况 汽车工程的发展往往是叉车工业
7、发展的前奏，新能源技术上在汽车工业的先行运用，给新能源叉车的发展提供良好的基础。国际主要叉车企业早已着手开发新能源技术和推出新能源叉车，如:林德于 2008 年的德国汉诺威工业博览会上展出世界第一台带涡轮增压的直喷式氢发动机叉车和燃料电池叉车，前一种是直接将氢燃料注人内燃机燃烧，另一种是将氢通过燃料电池转化为电能驱动电机，两种方式的排放物都是纯水，作业时不产生任何污染，效率相比传统叉车可以提高 30%一 50%。 今年 5 月，林德推出了第一台以氢燃料电池为动力的叉车林德 E30电动平衡重叉车;2008 年德国汉诺威工业博览会上丰田叉车展出了氢动力叉车，日产已于 2009 年推出环保型的铿离子
8、电动叉车，还有其他的正在研究中的新能源工业车辆，如美国的雷蒙德(Raymond)和科朗(Crown)也均在致力于氢动力叉车的研究，三菱、力至优也在联合开发特制的燃料电池叉车，永恒力正在致力于研发直接甲醇燃料电池作为动力的叉车。 很明显，国外的工程车辆制造和研发技术仍然处于领先地位，目前我国部分叉车制造企业也开始开发叉车用燃料电池混合动力系统，但受限于对燃料电池的供应及相关配套的影响，还处于初期的研发阶段，需要加倍努力。 三、工程车辆节能技术的发展趋势 1.混合动力车将成为传统能源向新能源过渡的主流车型 在相当长时间，中国还是要走新能源和传统能源相结合的道路。混合动力技术在节能减排方面是毫无疑问
9、的，因而，当前发展混合动力技术是势在必行的。中国是发展中国家，传统能源的利用还不够充分，经济基础决定了仍无法放弃传统能源，经济的发展大部分还需依靠传统能源。 2.节能水平将成为工业车辆竞争力的重要因素，各种节能措施将在车辆上得到综合性应用，车辆的节能效果进一步提升。举例来说长期以来内燃叉车一直占领中国工业车辆销售市场的主导地位，时至今日，电动叉车仍仅仅只占到总销量的 20%左右。和先进国家电动叉车占 40%一 65%相比，应该说中国电动叉车还有很大的发展空间。鉴于对低碳、环保的要求，这将会成为促使我国电动叉车快速发展的直接因素。 3.石油燃料的成本越来越高，纯电动车、燃料电池车(包括混合动力)
10、取代内燃车是必然的趋势。 4.随着燃料电池技术的成熟和成本的降低，基于燃料电池等清洁能源的混合动力车将会逐步发展起来，中国电动车辆市场的发展前景将会逐步向发达国家跟进看齐。工程车辆节能和环保的要求会越来越高，工程车辆的节能技术将成为未来推动车辆行业的发展的重要动力。也可以说由未来在节能和新能源技术的经济增长点。谁掌握了节能和新能源技术，谁就能在未来的低碳经济国际竞争的话语权。因此，新能源，混合总功率，能量回收等节能技术将在今后的工作广泛应用于工程车辆的发展过程中。 参考文献： 1顾玲,管荣根,张瑞宏.自行式作业机械中的节能技术J.建筑机械,2003(12):46 2l 李秀兰，韩顺杰，工程车辆节能技术研究，长春大学学报，2007 年 4 月 3张宝林，秦俊伟，汽车新节能技术的展望，交通节能与环保，2006 年 3 月
