黃 琳 文

智能液壓混動技術(shù)：讓車輛更節(jié)能環(huán)保

黃 琳 文

與使用自動變速器的傳統(tǒng)柴油車相比，新型液壓混合動力系統(tǒng)在頻繁啟停應用中能夠?qū)⒚可加托旭偫锍烫嵘?0%～70%。

Smart Hydraulic Hybrid-power Technology Make More Energysaving and Environmentfriendly Vehicles

Higher efficiency, lower requirement of maintenance, and best cost-effective are the motivations for commercial vehicles to explore new technologies.New generation of hydraulic hybrid-power technology is able to further reduce fuel consumption and emission impact on environment with its advanced capability and reliability.

當下日趨嚴峻的全球經(jīng)濟環(huán)境使得市場競爭不斷加劇，企業(yè)在利潤率下滑的情況下，紛紛尋找更為先進的設備與技術(shù)，以求得到更高的效率、更低的維護要求，從而實現(xiàn)更好的成本效益。

以商用汽車和重型機械為例，降低燃油消耗是提高效率的關(guān)鍵因素之一。雖然眼下與電動混合動力技術(shù)相關(guān)的話題關(guān)注度較高，但在實際應用中，電動混合動力系統(tǒng)并非全部，已經(jīng)取得技術(shù)革新的新一代液壓技術(shù)同樣能夠?qū)崿F(xiàn)更高的效率和更低的燃油消耗。

一場靜悄悄的革命

自18世紀Bramah和Armstrong首次將帕斯卡原理應用于水動力液壓機和起重機以來，液壓技術(shù)就成為一種常用的工業(yè)工具。雖然近年來不斷面臨來自機電等其他技術(shù)的挑戰(zhàn)，但液壓混合動力技術(shù)始終在工業(yè)領(lǐng)域尤其是重型機械的發(fā)展過程中扮演著至關(guān)重要的角色。該技術(shù)極其穩(wěn)健可靠，適合在苛刻的工況條件下使用，僅需極少的維護即能以精確的控制方式提供相當大的作用力，是同時在商業(yè)和技術(shù)上都具備可行性的解決方案之一。

這些先進智能液壓系統(tǒng)配備最新的液壓缸、蓄能器、傳感器、過濾器以及高級控制技術(shù)等，經(jīng)適當配置，能對作業(yè)設備的生產(chǎn)率和盈利能力產(chǎn)生顯著影響。

將動力與操控完美結(jié)合

最新的液壓技術(shù)具備諸多獨特優(yōu)勢，包括提升和保持極重負荷而不需要昂貴的制動機構(gòu)，以及能夠在低速條件下精確控制負載。同時，液壓控制系統(tǒng)還能夠在無齒輪傳動的情況下施加力矩，并可在惡劣的牽引力條件下保持恒定的工作壓力。

新一代智能液壓控制系統(tǒng)，例如派克漢尼汾公司開發(fā)的IQAN系統(tǒng)，能使車輛設計師將所有子系統(tǒng)(包括液壓升降機系統(tǒng))集成到一個互聯(lián)網(wǎng)絡之中，進行精確控制，并盡可能簡化操作。液壓元件與傳動系統(tǒng)融為一體，以提供功率控制和檔位選擇等功能。

無論是在作業(yè)現(xiàn)場或通過遠程控制，智能液壓系統(tǒng)的全面診斷功能能夠最大限度地減少停機時間和維護成本。在某個控制模塊中加入一臺筆記本電腦，或是通過駕駛室內(nèi)可編程的操作界面，均可以實現(xiàn)設備的功能切換。

在這里，通過校中企的建設，通過“產(chǎn)學結(jié)合，自主運營”的模式，在真實的酒店工作環(huán)境中，實習學生有機會每天和來自各國的留學生和外教進行交流，同時訓練飯店服務的相關(guān)技能。這使他們鞏固了課內(nèi)所學的理論知識和實踐技能，在工作的過程中鍛煉技能，熟悉服務流程，為進一步走向企業(yè)中的實習崗位打下基礎。在以后的工作過程中學生就不會覺得業(yè)務陌生，因此工作起來更能得心應手，既達到了到實習企業(yè)鍛煉提高的教學目標，也能滿足、至少是符合企業(yè)的需求，為他們創(chuàng)造更好的效益，以促進校外實習基地的建設，實現(xiàn)校企合作的良性發(fā)展。

這些用戶友好型系統(tǒng)使得設備操作變得簡單，無須配備專業(yè)的操作工人，人們只需經(jīng)過簡單培訓即可操作各種不同的物料搬運設備進行高效作業(yè)。IQAN等產(chǎn)品能夠自動計算最快和最安全的任務執(zhí)行方式，同時其內(nèi)置的安全鎖能夠根據(jù)健康和安全規(guī)定做出適當響應。

利用這種全新物料搬運設備的控制水平，可以精確地控制轉(zhuǎn)向、推進其他液壓系統(tǒng)，還可以通過作業(yè)條件的變化調(diào)整發(fā)動機的動力輸出，從而實現(xiàn)更高的工作效率。

相較于電動混動技術(shù)，該系統(tǒng)已被證明具有多項創(chuàng)新優(yōu)勢，其中包括更好的燃油效率。這將幫助汽車制造商和運營商解決當下最迫切的工程設計挑戰(zhàn)。

IQAN技術(shù)進一步簡化了系統(tǒng)設計。最新一代的液壓線性旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器可以在先進的電腦控制系統(tǒng)上通過尖端的控制接口進行控制。這使得最終用戶能夠通過使用閉環(huán)控制實現(xiàn)連續(xù)高精密運行，實現(xiàn)伸縮機的自動垂直升降，并且能夠有效地實時監(jiān)控設備的狀態(tài)。

使工業(yè)車輛更加節(jié)能環(huán)保

EMB液壓混合傳動單元使用一個先進的蓄能器儲存制動過程中的能量，然后，儲存在蓄能器中的能量被用于車輛下一次啟動時的加速。一旦能量耗盡，將會重新啟動發(fā)動機。不同于在電池中儲存能量的電力混合動力系統(tǒng)，液壓混合動力系統(tǒng)可以回收和重復使用70%的制動能量。

這種新型液壓混合動力系統(tǒng)與機械傳動變速器的不同之處在于，發(fā)動機采用液壓混合動力傳動單元，具有諸多優(yōu)勢：包括回收和存儲制動能量，從而減少制動器磨損，以優(yōu)化方式管理發(fā)動機以降低燃油消耗；在發(fā)動機關(guān)閉狀態(tài)下加速靜止車輛，從而大大減少碳排放量和燃油消耗。

美國一家制造商Freightliner Custom Chassis Corporation已經(jīng)使用該項最新的液壓混合動力技術(shù)測試一種新型系統(tǒng)，以更換UPS運輸車輛的動力傳動系統(tǒng)。UPS公司對測試結(jié)果十分滿意，已承諾購買600輛混合動力和替代燃料車輛。

在過去1年里，派克漢尼汾公司對該液壓技術(shù)系統(tǒng)進行了現(xiàn)場測試，結(jié)果表明，與使用自動變速器的傳統(tǒng)柴油車相比，此液壓系統(tǒng)在頻繁啟停應用中能夠?qū)⒚可加托旭偫锍烫嵘?0%～70%。此外，在現(xiàn)場測試之前，美國環(huán)境保護署在其國家汽車和燃料排放實驗室對系統(tǒng)的燃油效率進行了驗證。比較發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有的電力混合動力系統(tǒng)只能將燃油經(jīng)濟性提高20%～30%(甚至更低)。

尖端的傳感器技術(shù)

競爭激烈的市場意味著給制造成本帶來無情的壓力，將傳感器集成到車輛的液壓系統(tǒng)之中，可以在性能、成本和可靠性之間取得微妙的平衡。

如今，新一代傳感器正在興起，允許設計師和機器操作員等重新考慮更多地使用傳感器所帶來的相對成本和效益。派克漢尼汾IQAN液壓控制平臺中的傳感器專門為移動應用而開發(fā)，并且經(jīng)過全新設計，以期在苛刻的物理、法規(guī)和商業(yè)環(huán)境中取得良好表現(xiàn)。

IQAN傳感器從根本上消除了許多問題的根源。這些傳感器采用可靠的密封設計，可以應對各種流體、寬溫度范圍和劇烈振動；按照嚴格的EMI和EMC標準進行生產(chǎn)和測試，最大限度減少成本高昂的下游測試需求；為行走應用專門開發(fā)的傳感器簡化了兼容安全系統(tǒng)的設計。

堅固耐用和易于集成的傳感器使許多新型的先進控制應用成為可能。使用最新技術(shù)、功能強大的控制計算機和快速軟件環(huán)境集成這些傳感器之后，將會把傳感器的優(yōu)勢提升到一個全新水平。

更多的傳感器和強大的控制平臺相結(jié)合，可以讓機器保持詳細的性能記錄。為IQAN系統(tǒng)添加詳細數(shù)據(jù)日志記錄功能不僅簡單易行、成本低，而且還有更深遠的好處。由于可以輕松記錄和發(fā)現(xiàn)難以診斷的間歇故障或不規(guī)律操作行為，從而極大地降低服務和維護成本。

資深設計師甚至可以利用配置傳感器的先進設備提供的有價值信息，獲得下一代設備設計和開發(fā)上的靈感。通過分析在機器生命周期收集到的數(shù)據(jù)，他們能夠獲得設備生命周期工況條件下的詳細數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)和知識讓設計工程師能設計出更高效、更可靠、更具成本效益的新一代設備。

憑借更優(yōu)越的性能和更高的可靠性，液壓混合動力系統(tǒng)能夠進一步減少對燃油的消耗并降低對環(huán)境的影響，是為解決當下能源相關(guān)問題而開發(fā)的重要技術(shù)之一。從掛車、公交車、垃圾清運車和其他運輸車輛，到碼頭搬運以及工業(yè)制造各個領(lǐng)域，這些創(chuàng)新性的智能液壓技術(shù)將擁有廣闊的市場發(fā)展前景。