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混合动力工程机械的现状与展望 报告人：赵勇 报告内容 一、混合动力的研究背景 二、混合动力系统 三、国内外混合动力工程机械发展现状 四、混合动力工程机械发展前景及展望 五、混合动力工程机械发展中的难点 六、卡特彼勒D7E混合动力推土机介绍 七、山推拟研发的SD24E混合动力推土机介绍 一、混合动力的研究背景 能源短缺和环境污染问题日趋严重。全球能源危机和环境恶化急需发展清洁汽车、减少污染物排放量。 ?? 美国和欧盟明确规定了非公路机动设备的排放标准。限制超标排放的非公路机动设备的销售和使用。 ???? 从长远的发展来看，工程机械节能环保性能是其进入市场和被用户接受的基本要素，同时也将是该产品生存和发展的先决条件。 因此，开发新型节能型工程机械产品不仅具有巨大的市场需求，而且对于降低能源消耗具有重要意义。工程机械采用混合动力是最有效的节能减排方式之一。 二、混合动力系统 混合动力系统有两个以上(包括两个)的不同类型的动力发生装置，一个(包括一个)以上的能量存储装置组成。在目前的混合动力系统，动力发生装置一般为发动机、电动机，能能量存储装置一般为电池、电容、飞轮。 混合动力系统根据结构的不同分为串联式、并联式、混联式三种。 1、串联式混合动力系统 由内燃机直接带动发电机发电，产生的电能通过控制单元传到电池，再由电池传输给电机转化为动能，最后通过变速机构来驱动汽车。 2、并联式混合动力系统 负载可由发动机和电动机共同驱动或各自单独驱动。电池可以补充发动机能量的不足，也可以吸收发动机多余的能量，更多的是起到辅助驱动的作用，所以可以选择较小功率的电动机。这种系统适用于多种不同的行驶工况，尤其适用于复杂的路况。该联结方式结构简单，成本低。本田的Accord和Civic采用的是并联式联结方式。 3、混联式混合动力系统 发动机的输出功率一部分直接驱动负载，另外一部分通过发电机转化为电能存储在电池中或输出给电动机。与并联式混合动力系统相比，混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。此联结方式系统复杂，成本高。 能量存储装置比较 三、国内外发展现状 目前世界主要工程机械厂商都在致力于混合动力工程机械产品的研究，有的处于样机研制阶段，有的已开始小批量推向市场。 2003年，日立建机生产出了世界上第一台混合动力驱动的轮式装载机。 2006年，纽荷兰与神户制钢联合研制推出了7t混合动力液压挖掘机。 　　 2004年，小松研制世界上第一台混合动力液压挖掘机样机。又于2008年6月在第一台样机的基础上正式向日本市场推土了20t级PC200-8型混合动力液压挖掘机。该机采用了并联式油电混合动力，平均油耗降低25%左右，最大油耗可降低41%。 2006年，小松研制世界上第一台AE50混合动力电动叉车。平均油耗降低25%左右。 2008年，瑞典沃尔沃建筑设备公司世界上首台混合动力轮式装载机——L220F 混合动力轮式装载机。采用了前传动装置单轴转矩组合的并联式混合动力电驱动系统。这一结构也可以称为轻度混合动力电驱动系系统。该系统节省燃料最高可达10%。 2009年，住友建机株式会社继成功研发世界首创的20t级别串联式混合动力磁盘起吊式挖掘机。该机降低油耗20%。 2009年，凯斯与住友公司联合研制成功CX210B型混合动力挖掘机。该机除了作业时更加安静，其燃料消耗比传统的CX210B可减少20％。 在我国主要工程机械制造企业詹阳动力、三一重机、柳工、江麓建机、徐工等已实质性进入了混合动力工程机械的研究与开发，并取得了一定效果。 詹阳动力在2007年展出了我国第一台混合动力挖掘机—J丫L621H型轮式混合动力液压挖掘机，节能20%。 2009年11月，三一重机展出了整机质量为20.9 t、功率为114 kW、斗容量为0.9m3 的SY215C型混合动力液压挖掘机。该机采用了油、电双能源，即在回转部分采用了电动机和液压马达共同驱动，可以回收回转制动时的能量。该机可节能30%,效率可提高25%。 2010年，柳工研制出中国首台混合动力装载机。可实现高低负荷工况下的扭矩合成及平均化，在相同工况下，可以省油至少10.5%。 2010年，柳工在D系列挖掘机的基础上配置混合动力系统的发电机、电机控制器、旋转电动机及旋转减速机研制成功混合