探討汽車機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展

摘 要：伴隨著我國(guó)汽車機(jī)械技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，使得汽車機(jī)械的種類不斷的增加。汽車機(jī)械液壓系統(tǒng)是能量轉(zhuǎn)換和控制方法中的一種，雖然具有控制性強(qiáng)、調(diào)節(jié)范圍大、功率密度大等優(yōu)勢(shì)，然而卻存在消耗能量的現(xiàn)象。隨著環(huán)保節(jié)能口號(hào)的提出，降低能力損耗、提高液壓系統(tǒng)的能源可用度是目前汽車機(jī)械技術(shù)研發(fā)中面臨的重要內(nèi)容。本文對(duì)汽車機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：汽車機(jī)械;液壓節(jié)能技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展

伴隨著我國(guó)工業(yè)行業(yè)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，環(huán)境保護(hù)問(wèn)題日益重要。由于汽車機(jī)械數(shù)量和種類的增加，導(dǎo)致施工時(shí)所產(chǎn)生的粉塵、噪音和汽車機(jī)械排放的污染物、消耗的資源對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的不良后果，因此研發(fā)節(jié)能、環(huán)保型的汽車機(jī)械產(chǎn)品是目前汽車機(jī)械行業(yè)發(fā)展的首要內(nèi)容。

1 汽車機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的現(xiàn)狀

目前我國(guó)汽車機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)主要分為混合動(dòng)力技術(shù)、電液比例控制技術(shù)和量變泵控制技術(shù)等幾種。該幾種節(jié)能技術(shù)在實(shí)際的使用中彼此間存在著一定的關(guān)聯(lián)性，利用互相滲透的模式實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)的應(yīng)用。

1.1 混合動(dòng)力技術(shù)

混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)主要應(yīng)用在工程液壓挖掘機(jī)等設(shè)備上，主要以電能存儲(chǔ)方式的混合動(dòng)力節(jié)能系統(tǒng)為主。電能存儲(chǔ)方式混合動(dòng)力節(jié)能系統(tǒng)主要分為并聯(lián)混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)、串聯(lián)混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)。

1.1.1 并聯(lián)混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)

并聯(lián)混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)具有電動(dòng)機(jī)和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)聯(lián)合運(yùn)作，動(dòng)力較強(qiáng)，對(duì)控制系統(tǒng)要求較高，制動(dòng)時(shí)電動(dòng)機(jī)可以將制動(dòng)能量回收的特點(diǎn)。在并聯(lián)混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)中主要由電動(dòng)機(jī)和蓄電池、汽車發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)產(chǎn)生動(dòng)力，兩種動(dòng)力來(lái)源利用轉(zhuǎn)矩合成器和動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)連接。汽車在運(yùn)行時(shí)不僅可以通過(guò)兩者共同驅(qū)動(dòng)進(jìn)行工作，也可以通過(guò)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)單獨(dú)提供轉(zhuǎn)矩進(jìn)行工作。

1.1.2 串聯(lián)混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)

在串聯(lián)混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)中，動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)不直接連接，能夠確保在高效率區(qū)進(jìn)行穩(wěn)定運(yùn)行。隨著負(fù)荷的改變，電動(dòng)機(jī)能夠?qū)D(zhuǎn)速的輸出和轉(zhuǎn)矩進(jìn)行調(diào)節(jié)，由蓄電池或者是發(fā)電機(jī)直接提供電動(dòng)機(jī)所需要的能源。串聯(lián)混合動(dòng)力節(jié)能技術(shù)具有高能量效率、排放性能優(yōu)的特點(diǎn)，然而卻存在電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速過(guò)高或者是過(guò)低會(huì)影響效率、電動(dòng)機(jī)額定功率影響系統(tǒng)負(fù)載能力的缺點(diǎn)。

1.2 電液比例控制技術(shù)

電液比例控制節(jié)能技術(shù)主要應(yīng)用在汽車機(jī)械液壓系統(tǒng)筒化液壓信號(hào)傳遞管道中，通過(guò)電信號(hào)對(duì)液壓數(shù)據(jù)進(jìn)行傳遞，使得響應(yīng)時(shí)間縮短，在汽車機(jī)械操作中更加便捷。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到液壓系統(tǒng)中，能夠?qū)崿F(xiàn)智能化電液控制，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠?qū)Σ裼蜋C(jī)轉(zhuǎn)速和液壓油壓等數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，調(diào)整汽車機(jī)械進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)力，確保液壓系統(tǒng)能夠在節(jié)能、高效的狀態(tài)下進(jìn)行工作，降低了能量消耗量。

1.3 量變泵控制技術(shù)

在汽車機(jī)械運(yùn)行中通常會(huì)出現(xiàn)一些較為復(fù)雜的情況影響施工的進(jìn)程，通過(guò)量變泵對(duì)排量進(jìn)行調(diào)節(jié)能夠滿足機(jī)械工作的需要。使用壓力感應(yīng)對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的功率進(jìn)行控制，將容積調(diào)速調(diào)整為節(jié)流調(diào)速，能夠有效地降低能量的消耗。

2 汽車機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)的發(fā)展

隨著我國(guó)汽車機(jī)械技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)品向著機(jī)電一體化和自動(dòng)化方向發(fā)展，從而液壓技術(shù)也得到了不斷地更新和改進(jìn)。在機(jī)械自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)中應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)能夠有效的控制和監(jiān)測(cè)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)能夠保持在高效節(jié)能的狀態(tài)下運(yùn)行。汽車機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)需要匹配全方位的有效功率，實(shí)現(xiàn)液壓節(jié)能的目的，相較于傳統(tǒng)的匹配方式，局部功率匹配沒(méi)有對(duì)機(jī)械的整體功率情況進(jìn)行考慮，只是通過(guò)對(duì)變量泵的配量控制實(shí)現(xiàn)負(fù)載和泵的結(jié)合，從而出現(xiàn)了相互干擾的問(wèn)題，影響了節(jié)能目的的實(shí)現(xiàn)。汽車機(jī)械液壓節(jié)能技術(shù)主要包括負(fù)載敏感系統(tǒng)控制節(jié)能和變量泵節(jié)能，利用負(fù)載敏感系統(tǒng)中的泵隨著壓力變化情況匹配負(fù)載和泵的功率，在該功率的前提下匹配汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率，對(duì)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的油門進(jìn)行調(diào)節(jié)，使汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在工作的過(guò)程中始終處于最佳的工作環(huán)境，達(dá)到節(jié)能的效果（全局功率匹配流程圖見(jiàn)圖1）。

為了有效的匹配負(fù)載、泵和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的整體功率，應(yīng)滿足下列公式：

QLPL=npsVg=nTc

其中：QL表示負(fù)載需要的流量;PL表示負(fù)載的壓力;n表示汽車發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速;ps表示泵的出口壓力;Vg表示泵的幾何排量;Tc表示汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的最佳節(jié)能電轉(zhuǎn)矩。

3 總結(jié)

由于汽車機(jī)械的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)功率和油泵功率的匹配情況對(duì)汽車機(jī)械的實(shí)際工作質(zhì)量和效率具有直接的影響，為了延長(zhǎng)機(jī)械各個(gè)液壓元件的使用壽命和汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的使用性能，需要降低液壓系統(tǒng)的損失、壓力和流量。機(jī)械液壓系統(tǒng)是汽車機(jī)械中常用的能量控制和傳動(dòng)配置，在能量的傳輸中會(huì)出現(xiàn)能量消耗情況，所以將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到汽車機(jī)械中能夠有效地降低能力的損失，提高汽車機(jī)械的性能，實(shí)現(xiàn)汽車機(jī)械節(jié)能的效果。

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作者簡(jiǎn)介：徐建軍（1983-），男，浙江金華人，碩士研究生，工程師，講師，研究方向：新能源汽車技術(shù)。