1.内蒙古呼伦贝尔市
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摘要：在全球能源消耗和环境污染的严峻形势下，各国竞相开展工程机械节能减排工作。在“十三五”规划、“863”科技计划、“中国制造2025”发展战略下，我国工程机械减排降耗工作面临着巨大的压力和挑战。另一方面，随着燃料价格的不断上涨，降低燃料消耗从而降低用户成本是企业提高产品核心竞争力，实现可持续发展的关键。中国在节能减排产品的研发方面做出了大量努力。例如，国内领先企业已经成功开发出节能减排理念的产品，但仍处于试点阶段，尚未形成系统的产业链和相关配套企业。科研人员也在不断探索节能减排的新技术，但大多集中在提高机械部件性能、改进液压系统等方面，不足以解决目前存在的问题，工程机械仍以“高能耗、大排放”、“黑烟”、“重”、“粗线”为顶。说明我国工程机械节能减排之路还需要进一步的反思和探索，需要开辟新的视角，注入新的活力。本文分析了工程机械节能减排的主要技术及存在的不足，以装载机铲斗为例，指出了传统产品结构设计方法的缺陷，并提出了轻量化设计的新概念，为节能减排工作提供新的思路。
关键词：工程机械；节能减排；现状；发展；新趋势
导言：随着能源短缺和环境污染的形势越来越严重，工程机械的高能耗、高排放问题越来越突出，工程机械的节能减排工作迫在眉睫。如何在国家政策的领导下实现工程机械节能减排和环境保护的目标，成为当今社会的热门话题。本文从工程机械节能减排的背景出发，分析了工程机械节能减排的研究现状，总结了工程机械节能减排的主要技术及存在的不足，提出了相关的解决方案，重点阐述了轻量化设计的新方法、新思路，指出了未来节能减排工作的新趋势，为我国机械制造业环境保护与节能技术的研究与开发提供参考。
1工程机械节能减排的研究现状
工程机械是名副其实的能源消耗和排放，数据显示，在同一时间，20 t小松挖掘机的废气排放是30倍的小型汽车的废气排放，因此，工程机械节能和减排的责任是伟大的。在国家政策法规方面，以欧盟为例，国外主要以指令的方式确定排放标准要求，对市场准入进行CE认证。目前，欧3标准正在实施中。国内节能减排是国家“十三五”规划和“863”科技计划的重点。国外节能减排自主意识较强，节能减排技术发展领先于国内。设计开发的卡特推土机、三菱重工、小松挖掘机、Case混合动力挖掘机、沃尔沃轮式装载机等产品，取得了显著的减排节能效果。然而，一开始，中国对节能减排并不那么敏感。令人欣喜的是，在全社会倡导节能减排的大趋势下，各大工程机械制造企业也在不断探索以国内龙头企业为主导的节能减排技术。很多企业已经在供电、配套、控制等方面提高了技术水平，新能源的使用也取得了一定的进步，很多企业都推出了“再制造”、“能效”、“新能源”等概念的产品，如机械工程技术在中国不断成长，节能减排工作取得阶段性胜利，但相关问题较多，如对配油要求较高、输电模式下报废电池污染治理、交流供电辐射危害、作业区域限制等。天然气作为动力燃料气源短缺，容易发生火灾、爆炸等。与上述其他节能减排技术相比，轻量化技术不需要额外的部件和控制装置。是目前最主流、最有效的节能减排技术。下面介绍工程机械领域节能减排的主要技术。
2对工程机械节能减排研究出现问题的思考与认识
追溯历史，从1924年开始，第一台柴油机直接驱动开始用于单斗挖掘机到现在，已经走过了90多年的春秋，在这一时期的工程机械经历了几次惊天动地的变化。柴油内燃机作为工程机械的动力源，广泛应用于工程机械作业场所，柴油的质量直接影响其性能、效率和使用寿命。然而，目前工程机械油与发动机的匹配研究还很少。
为了更好的了解工程机械油与发动机的匹配问题，通过文献调研和市场了解，目前工程机械油市场并没有太多的规范，油品指标都比较笼统，没有专用的工程机械油与工程机械发动机相匹配。
至于石油产品和发动机的匹配，美国，日本和欧盟进行了“gasoline-oil产品”项目早在1990年代，讨论燃料发动机的匹配问题，如欧盟EPEFE项目，美国AQIRP项目和日本JCAP项目。美国AQIRP项目由国内3家汽车公司和美国14家石油公司联合实施。其中，美国AQIRP项目在100种不同的汽油发动机汽车上使用了近100种燃料，共进行了5000多项排放测试。通过多次试验，获得了大量与发动机技术相关的燃油性能和发动机排放数据，并建立了相应的数据库。因为当时汽油车在美国市场占主导地位，与柴油相关的汽车不包括在AQIRP计划中。20世纪末，美国市场出现了大量柴油车，在DECSE、APBF-DEC等项目中陆续开展了有关柴油排放的研究。
随着环境保护和节能形势的日益严峻，我国各大炼油厂和科研机构纷纷开展车用油品排放的研究。2002年，中石油根据欧洲汽油开发现状和汽车制造技术Ⅱ汽油碳氢化合物组成排放标准，开展了发动机排放性能研究。2005年，中国石化以汽油Ⅲ标准为基础，在发动机台架上研究了不同硫含量和烯烃含量对油品性能和洁净度的影响。
3工程机械节能技术的发展
工程机械的节能技术是节能减排效果的保证。计算机技术与工程机械节能技术的高效集成，可以提高工程机械检测系统的可靠性，同时保证检测质量。在工程机械的实际运行中，通过对系统内部控制参数的智能化管理和调整，有利于更好的实施工程机械节能控制工作。
采用工程机械节能技术，可以实现机械动力的全面、科学匹配。通过匹配某一领域的功率，实现工程机械的节能减排目标。在实际工作中运行，与工程机械动力匹配的过程中，需要在特定的领域补偿与匹配动力，如果没有整体的机械动力，只需要控制变量泵的排量，使泵与负载合理匹配，在控制变量泵排量的过程中，发动机与泵功率可以合理匹配，但这样可能导致互相干扰，无法保障节减排效果需要与实际功率匹配，这样工程机械系统才能高效运行。使用节能和LS负载敏感变量泵控制系统，可以减少排放的工程机械力量，使用LS泵负载敏感控制系统，使泵压力和负载匹配的这种变化，发动机功率匹配，发动机油门控制，科学平衡发动机运行状态和效率，全面实施动力匹配、节能减排效果。
在未来的发展过程中，工程机械节能技术的应用范围会变得更加广泛，甚至在军工行业也会应用，可以利用液压节能技术来操作军用设备，所以我国需要进一步研究液压节能技术，确保广泛的应用场合。
系统功率匹配直接影响工程机械的节能效果。过去采用的是局部功率匹配，但这种方法不能保证节能效果。同时，在匹配局部功率的过程中容易发生干扰，影响节能效果。目前，全局功率匹配还不够成熟，但与局部功率匹配相比，全局功率匹配具有良好的灵活性。通过全局功率匹配，解决了液压系统的干扰问题，保证了液压系统的节能效果。这也是工程机械节能技术的主要发展趋势。
结语
结合工程机械节能技术，探讨了工程机械节能技术的未来发展，为工程机械节能技术的可持续发展提供了技术依据。在未来的发展过程中，有必要不断提高工程机械节能技术，减少能源损失，提高能源利用率。
参考文献
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[2]刘敏，赵方，王慧.液压传动技术在工程机械行走驱动系统中的应用与发展[J].机械设计与制造，2006(6):31-33.(Liu Min，Zhao Fang，Wang Hui.Application and development of hydraulic transmission technology on the driving system of construction machinery[J].Mechanical Design&Manufacture，2006(6):31-33.）