近年來隨著美國Tier4排放標(biāo)準(zhǔn)、歐洲ⅢB排放標(biāo)準(zhǔn)和中國國4排放標(biāo)準(zhǔn)的相繼出臺(tái)，工程機(jī)械作為排放大戶，應(yīng)該從哪些方面去達(dá)到節(jié)能減排的目地呢？小編認(rèn)為柴油機(jī)新技術(shù)應(yīng)用和新動(dòng)力(310328,基金吧)能源的推廣，未來必將會(huì)隨著環(huán)境保護(hù)的大趨勢(shì)，給工程機(jī)械行業(yè)帶來新的變革與契機(jī)。
   新技術(shù)助力柴油機(jī)節(jié)能減排
   柴油發(fā)動(dòng)機(jī)因其具有低轉(zhuǎn)速大扭矩和近乎完美的發(fā)動(dòng)機(jī)性能曲線特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在各類工程機(jī)械設(shè)備上，然而隨著近年全球能源緊張和環(huán)保意識(shí)的提高，傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的低利用率、高排放和大噪音開始受到行業(yè)及社會(huì)的關(guān)注，而為了應(yīng)對(duì)新的發(fā)展趨勢(shì)，各種針對(duì)柴油機(jī)節(jié)能減排的新技術(shù)、新產(chǎn)品也相繼孕育而生，例如現(xiàn)在工程機(jī)械柴油發(fā)動(dòng)機(jī)上最常見的柴油共軌、電噴和EGR（廢氣再循環(huán)）等。
   柴油共軌是環(huán)保發(fā)動(dòng)機(jī)中最常見的“標(biāo)志”
   柴油共軌在新型高壓泵、發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元和各類傳感器的作用下，實(shí)現(xiàn)向噴油器提供超高壓力的柴油（壓力可達(dá)100MP以上），同時(shí)高壓共軌對(duì)噴油器起到液力蓄力的作用。所以帶有高壓共軌的柴油機(jī)，比傳統(tǒng)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)霧化更好,提供穩(wěn)定壓力的柴油,，以便能更充分的燃燒提升柴油的使用效率。
   柴油共軌因其具有保壓儲(chǔ)壓的作用，所以對(duì)系統(tǒng)密封要求極其嚴(yán)格，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)壓力泄露將導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)無法工作。
   電噴噴油器向燃燒室更精準(zhǔn)噴射
   電噴噴油器可在電氣單元的控制下，按照設(shè)定標(biāo)注及時(shí)和精準(zhǔn)的向氣缸內(nèi)供油、斷油，實(shí)現(xiàn)最佳噴射時(shí)間和噴油量的控制。而傳統(tǒng)的噴油器是機(jī)械式的，當(dāng)高壓泵供油時(shí)即向氣缸噴油、斷開即停止噴油，所以使用電噴會(huì)比傳統(tǒng)的噴油器節(jié)省更多的柴油。
   電噴噴油器雖然可以精準(zhǔn)的進(jìn)行柴油噴射，但是與過去的直噴噴油器相比，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本相對(duì)較高且對(duì)柴油品質(zhì)要求苛刻，而國內(nèi)柴油標(biāo)注相對(duì)發(fā)達(dá)國家還是比較低，特別是一些小型煉油廠生產(chǎn)出的柴油很難滿足電噴噴油器的要求，因此電噴噴油器在國內(nèi)使用時(shí)往往會(huì)因柴油而造成早期損壞，另外電子控制方式也增加了故障幾率和維修難度。
   EGR系統(tǒng)助力柴油機(jī)節(jié)能減排升級(jí)
   EGR系統(tǒng)（廢氣再循環(huán)）是工程機(jī)械中常見的一種附加裝置，它可將燃燒后的一部分廢氣再次捕捉，并在冷卻器、電控閥等原件作用下，將第一次燃燒未被完全利用的混合氣體，同新鮮空氣一同送入氣缸內(nèi)再次燃燒，而且由于廢氣中含有大量的CO2，而CO2不能燃燒卻吸收大量的熱，使氣缸中混合氣的燃燒溫度降低，從而減少了氮氧化合物的生成量。提高了燃油利用率的同時(shí)極大的降低了有害氣體排放。
   因此，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)在新技術(shù)的“幫助”下，不但實(shí)現(xiàn)了節(jié)省燃油和減少排放的目標(biāo)，而且能符合關(guān)于排放的新標(biāo)準(zhǔn)，被各大主機(jī)廠家所認(rèn)可。
   “新動(dòng)力”未來工程機(jī)械市場(chǎng)大有可為
   在2013首屆CTO論壇上，三一重機(jī)研究院院長(zhǎng)曹東輝就挖掘機(jī)節(jié)能減排技術(shù)的報(bào)告中提出“隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源短缺問題日益突出，對(duì)能源消耗大戶的挖掘機(jī)來說節(jié)能技術(shù)的研究刻不容緩，根據(jù)《中華人民共和國2011年國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展統(tǒng)計(jì)公報(bào)》統(tǒng)計(jì)，工程機(jī)械單機(jī)排量是轎車的4-8倍，工程機(jī)械年燃油消耗總量約為民用轎車（保有量為4962萬臺(tái)）的90%。目前，國內(nèi)外主流挖掘機(jī)廠商投入了大量的精力到節(jié)能技術(shù)研究上，動(dòng)力部分包括混合動(dòng)力、新能源（電動(dòng)、天然氣動(dòng)力）”。
   目前工程機(jī)械常用的混合動(dòng)力可大致分為：
   油電混合（電動(dòng)回轉(zhuǎn)馬達(dá)代替液壓回轉(zhuǎn)馬達(dá)）、油液混合（回收儲(chǔ)存液壓能及其它形式能，以供輔助機(jī)械動(dòng)作）及油電液混合三種形式。
   混合動(dòng)力技術(shù)的“世界格局”還是以國外大品牌為主，例如主機(jī)企業(yè)中的（歐系）利勃海爾在2013德國寶馬展展出的油電液混合動(dòng)力概念機(jī)樣品；（美系）卡特彼勒于2012年，在位于莫斯維爾的工業(yè)設(shè)計(jì)中心發(fā)布了第一款混合動(dòng)力挖掘機(jī)Cat336EH；（日系）小松以面向中國市場(chǎng)銷售的HB205、HB215油電混合動(dòng)力等，而國內(nèi)的一些從主機(jī)廠家像山河智能(002097,股吧)(SWE230SHybrid)、中聯(lián)重科(000157,股吧)（ZE205E-H1）、三一重工(600031,股吧)（SY215CHybrid）等，也都早在2010年前后展出了自行研制的混合動(dòng)力挖掘機(jī)新產(chǎn)品（以油電為主），但國內(nèi)企業(yè)由于受到自身研發(fā)能力和市場(chǎng)環(huán)境的影響，還很難實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)及銷售。
   工程機(jī)械的新能源方面主要以電動(dòng)和LNG（液化天然氣）為主。
   電驅(qū)動(dòng)方面是以大型電動(dòng)馬達(dá)取代發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，在大型機(jī)械產(chǎn)品使用的比較多，像日立的EX3600（自重360t滿斗斗容21-23立方）、EX5500（自重550t滿斗斗容27立方）、EX8000（自重800t滿斗斗容40立方）液壓挖掘機(jī)采用的都是電驅(qū)動(dòng)方式。其優(yōu)點(diǎn)是性價(jià)比高、無排放，另外可使用與發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的挖掘機(jī)通用的液壓系統(tǒng)，以及相同的液壓行走和前端工作裝置，并完全繼承了發(fā)動(dòng)機(jī)式液壓挖掘機(jī)的效率高、機(jī)動(dòng)靈活等優(yōu)點(diǎn)，但在中小型工程機(jī)械中使用較少。
   天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)以天然氣（主要成份為甲烷）為動(dòng)力能源，目前有液化天然氣(LNG)和壓縮天然氣(CNG)兩種供氣方式。LNG在動(dòng)力性、安全性、續(xù)航能力和維護(hù)成本上都優(yōu)于CNG。所以LNG比CNG更適合在挖掘機(jī)上使用。
   并且天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)在使用有幾大優(yōu)點(diǎn)：1.改動(dòng)小2.使用成本低（與柴油相比可節(jié)省35%-40%）3.用產(chǎn)品噸位范圍廣的特點(diǎn)4.比柴油機(jī)故障率低（統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)），維護(hù)成本更低5.尾氣比柴油機(jī)更清潔。
   然而天然氣發(fā)動(dòng)機(jī)也存在著一些問題有待解決例如：1.LNG發(fā)動(dòng)機(jī)與同級(jí)別柴油機(jī)相比，動(dòng)力性能上還有差距2.燃料顯示不夠精準(zhǔn)3.不適宜密閉空間的局限性（密閉環(huán)境下?lián)]發(fā)問題）4.天然氣的加注設(shè)備需要特殊設(shè)計(jì)，目前LNG還很難實(shí)現(xiàn)在工地上的現(xiàn)場(chǎng)加注，這在一定程度上限制了LNG的大范圍推廣使用，但是天然氣作為未來可代替石油的清潔能源之一有著廣闊的應(yīng)用前景，（我國境內(nèi)蘊(yùn)藏著大量天然氣資源）相信隨著相關(guān)配套技術(shù)的升級(jí)和天然氣能源的普及，未來LNG產(chǎn)品將具有廣闊的市場(chǎng)空間和使用空間。
   LNG裝載機(jī)或?qū)⒁I(lǐng)中國工程機(jī)械節(jié)能環(huán)保新時(shí)代
   以天然氣為動(dòng)力的重卡或汽車對(duì)于很多人來說已經(jīng)并不陌生，而LNG裝載機(jī)與重卡、汽車相比有很大的不同，類似重卡這種設(shè)備主要以路面行駛為主，其工作過程載荷相對(duì)較為平穩(wěn)，而裝載機(jī)工作過程中不但有大量的行走，同時(shí)前端的液壓工作裝置還要頻繁的進(jìn)行各種載重作業(yè)，所以裝載機(jī)的負(fù)荷是時(shí)刻變化的，特別是使用了大量液壓系統(tǒng)（液壓有波動(dòng)變化急劇的特點(diǎn)），因此裝載機(jī)要求LNG發(fā)動(dòng)機(jī)要能在最短時(shí)間內(nèi)，由高轉(zhuǎn)速向低轉(zhuǎn)速大扭矩的轉(zhuǎn)變，同時(shí)還需要根據(jù)LNG的特點(diǎn)進(jìn)行特殊設(shè)計(jì)和考慮，例如氣路的設(shè)計(jì)、儲(chǔ)液罐位置的設(shè)計(jì)和安全性的設(shè)計(jì)等，所以對(duì)于生產(chǎn)LNG裝載機(jī)的企業(yè)來講有更多的技術(shù)難題需要攻關(guān)。
盡管LNG裝載機(jī)現(xiàn)在仍處于相對(duì)初級(jí)的階段，但目前LNG裝載機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)量產(chǎn)和銷售，證明了LNG動(dòng)力在土方工程機(jī)械推廣應(yīng)用的可行性，并且給中國工程機(jī)械企業(yè)的自主創(chuàng)新傳遞了一股正能量，例如徐工LNG裝載機(jī)在世界上的率先應(yīng)用和率先實(shí)現(xiàn)批量銷售，（徐工2011年BICES展會(huì)上推出了全球第一臺(tái)LNG裝載機(jī)，并在2012年實(shí)現(xiàn)LW600K-LNG、LW800K-LNG兩款新機(jī)型下線和批量銷售），雷沃重工以可靠、完全、舒適、經(jīng)濟(jì)為標(biāo)準(zhǔn)推出的LNG裝載機(jī)產(chǎn)品（50系列：FL956F-ETX）。
   另外LNG在混凝土機(jī)械中也得到了很好的應(yīng)用，中聯(lián)重科、三一重工和中集凌宇還推出了多款技術(shù)成熟的混凝土攪拌車，例如：中聯(lián)重科ZLJ5256GJB3三橋12F東風(fēng)LNG底盤攪拌車、三一重工SY310C-6W3橋10方攪拌車、凌宇攪拌車采用6x4驅(qū)動(dòng)底盤型號(hào)為DFL5250GJBA6可選配10方和12方罐體。
   中國品牌主機(jī)企業(yè)在LNG產(chǎn)品開發(fā)中的不斷努力和取得的成果，不但鼓舞了中國工程機(jī)械企業(yè)在自主創(chuàng)新道路上不斷前行，而且還表明中國工程機(jī)械企業(yè)是具有實(shí)實(shí)在在的創(chuàng)新能力的，由此我們相信中國工程機(jī)械企業(yè)通過時(shí)間和實(shí)踐的考驗(yàn)，未來也將能在柴油機(jī)尖端技術(shù)、新能源技術(shù)領(lǐng)域斬獲更多的成就，引領(lǐng)中國工程機(jī)械走向更廣闊的“藍(lán)天”。