工程机械企业积极探索节能减排路径

    节能减排已成为热门话题，作为内燃机第二大用户的工程机械行业备感压力。

　　虽然国家政策并没有明确指向工程机械，但值得欣慰的是，工程机械行业并不是一个被动等待命令的产业。近年来，节能减排方式的层出不穷正体现了这个行业永不枯竭的创造力。

　　然而，这些方法在收到一定节能减排效果的同时，都具有一定的负面效应或者难以确定未来发展方向，正确认识节能减排的效果和发展目标，是业内企业的当务之急。

　　燃料供给方式的突围

　　作为必须使用燃料进行助推的工程机械产品，实现节能减排目标最根本的办法莫过于寻找比柴油更清洁的能源，来替代噪音和排放污染都较重的柴油。

　　在这个领域，电能具备最强的优势，不仅清洁，而且排放问题可几乎被彻底忽略。正因为此，虽然目前中国的叉车领域依然是内燃式为主导的局面，但电瓶式叉车正被看作是未来叉车行业发展的方向。然而，由于输出功率不稳定等问题，这一能源目前还鲜能用于其它工程机械领域。

　　在常规燃料中，天然气是污染值相对较低的能源。但是，天然气也存在一个致命的问题——其主要成分是甲烷，热值比较低，这将导致机器的输出功率低于柴油。如何将天然气应用于工程机械领域一直行业致力于攻克的难题。去年年底，厦工率先试制成功国内首台使用CNG压缩天然气的产品——XG955Ⅲ型装载机。他们通过一系列的补偿措施，使该型号产品的性能达到了与使用柴油机同等的效果。

　　事实上，燃料的式样并不应仅局限于柴油、汽油、天然气、电能等传统领域。探索更清洁的新能源是主机制造和内燃机企业共同关注的重点。谁能够掌握最有效解决成本、效率与环保几者均衡效益的能源提供方式，谁就能掌握未来市场。

　　不得不指出的是，工程机械产品的工况非常复杂，为了适应各种复杂情况，工程机械内燃机必须能够适应最困难的方式，也就是说内燃机必须为产品提供最大效能的能力，这使得燃料必须具备较高的燃值。电能和天然气在这方面显然无法与柴油匹敌。因此，虽然这些都是非常有益的尝试，但在短时间内改变柴油机主导的格局是不可能的。

　　混合动力有喜难言

　　混合动力是工程机械行业近年来最热门的节能减排典范。其中柴电混合更是最具代表性的能源组合方案。混合动力在工程机械领域最初的技术应用就在于挖掘机。挖掘机是能耗较大的工程机械产品之一，其功率虽然变化较大，但事实上输出功率的变化却并不大，通过一定的技术手段可将多余的动能转化为电能储存起来，在需要时再进行释放，有效利用了产品的无用功。这种技术得到了詹阳动力、小松、三一等企业的认可，它们相继推出了这种模式的混合动力挖掘机。

　　卡特彼勒和山推则在推土机方面带来了另一种概念的柴电混合。其中，卡特彼勒产品的推出最早，也最为显著。这款D7E被称为电驱动推土机，但实际上它却搭载了一台柴油机作为动力的最初来源，先由柴油机驱动发电机，然后将电流供给整机使用。这一构思打破了能源直接供给整机使用的惯性思维，也提供了新的混合动力方式。

　　这两种不同技术产生的根源在于产品面对的工况不同。挖掘机工况虽然复杂，但动作的重复性较强，动作幅度较大，便于能量回收；而推土机的工况看似稳定，实则变化多端，但动作幅度却非常小，适合于一种稳定能源的供给方式。

　　挖掘机的利用无用功的混合动力方式是一种提高产品能源利用率的方式，本质是一种节约方式，这也正是节能减排政策最为提倡的方式。然而，这种柴电混合方式必然需求到蓄电池，而且这种频繁的充电方式会极大危害电池寿命，这在为电池生产厂家提供新产品领域的同时，也提出了技术层面的更高要求。

　　推土机的产电混合方式则是一种二级做功方式，但是必须指出的是，由于不可能达到绝对理想的“永动机”模式，能量从柴油转化为电能的过程中必然会产生损失，虽然卡特彼勒因此产品荣获了美国环保署颁发的清洁空气卓越奖，但如果这种方式不能超越通过提高柴油机性能达到节能减排效果的成本优势，则将难以得到持续推广。

　　性能提升是一种换血

　　通过改善产品性能实现能源的有效利用，这与节能减排重视节约的大环境似乎最为相似。目前，中国产品已经告别了傻大黑粗的时代，但是，相较于外资先进产品，中国产品仍显得有些许的“粗糙”。

　　工程机械产品使用过程中出现的能量损耗非常巨大，特别是损失在机器制动、自身运转方面的能量最为可惜。因此，通过提升配套件性能来改善能量利用率是主机企业提升产品总体性能的主要手段之一。

　　这种方式的目的并不完全在于节能减排，而是希望产品能够跻身更高档产品的行列、或者降低产品成本的选择。特别是中国挖掘机、履带式起重机等企业，在选择核心配套件的时候，几乎很少选用国产配套件。

　　这极大地反映了中国配套件的总体水平仍处于一种尴尬地位。特别是一些国际配套件企业已经在图谋中国市场的时候，更是将国产配套件企业逼上了华山一条路。

　　此外，主机厂对产品整体性能的优化也至关重要，一些非关键部件的钢材、塑料和橡胶用量都有极大的节约空间。作为一种生产资料，工程机械产品本质上应该走的是一种实在内敛的路线。中国企业最应重视的一个盲区是，在机器外观上并不意味着用料越多，结构越复杂越好，而是要以一种简约的方式达到最符合人机工程的效果。

　　控制系统能做的工作也非常多。最令人关注的是流量控制的方式，目前，国际主流方式仍是负流量控制，这种方式响应时间较长、流量波动较大、可操作性差。目前，三一、福田雷沃重工等企业正在这个领域发力，推出了各自的正流量控制系统的产品，理顺了产品的逻辑单元。

　　节约材料的根本目的在于提升产品性能，而不是单纯的节约成本。企业只有以此为出发点，才能制造出真正符合市场需求的产品。