效率是关键

文 | 本刊编译



效率是关键

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虽然小功率发动机有其优势，但是动力变小，却要保证性能没有降低，就设计制造而言不啻一次挑战。

在过去的15年甚至更长时间里，欧洲、日本和美国的排放标准塑造了建筑设备行业的方方面面。这当然也包括小型设备。在这些机器上，车载发动机排放技术的成本占整机价格的比例极为可观。

不过，与安装在中、大型设备上面的发动机相比，针对额定功率偏小的小型设备发动机的排放法规稍显宽松。在欧洲，最严格的是针对36 kW发动机的排放法规Stage IIIA，针对37~55 kW发动机的Stage IIIB。日本的情况大致相同，对上述两个发动机功率范围的要求都不超过Tier 4a（相当于欧盟的Stage IIIB或者美国的Tier 4暂行标准）。美国则不然，无论功率大小，都要满足Tier 4最终版的排放标准。

欧洲和日本的小挖市场都比美国大，因此不难理解厂商设计功率在56 kW以下的发动机的动机。虽然小功率发动机有其优势，但是动力变小，却要保证性能没有降低，就设计制造而言不啻一次挑战。

不过，由于10 t以下挖掘机往往不会安装小于56 kW的发动机，因此上述问题影响不大，但对于稍大的小型履带式、轮式和滑移装载机则不然。在过去的一年里，Tier 4最终版的实施，催生出了许多新机器。美国作为全球较大的滑移装载机和小型履带式装载机市场，这两种机器的推陈出新引人注目。

尽管排放要求变高可能意味着购机成本增加，主要的设备制造商还是一致地声称小型挖掘机、装载机等的市场需求正在上升。

在这个被沃尔沃小型设备市场总监Scott Krieger称为“价格敏感、竞争激烈”的领域中，沃尔沃在2014年的表现可圈可点，虽然中国市场业务有所下降，但是在全球其他地区，基础设施建设的热潮此起彼伏。“得益于客户对可以提供最优性能和运营成本的专用设备的追求，小型轮式装载机和挖掘机的市场需求有所增长。”ScottKrieger说，增长的背后，是小承包商纷纷寻求各种适用于城市建筑工程的设备配置。

沃尔沃的产品经理Michal Saczuk说，沃尔沃不吝于对全系列产品的研发工作的投入，其中包括一项对其核心创新技术——为了提高多种设备的作业效率而设计的CareTrack远程信息处理系统——的改进计划。“我们致力于改善机器的诸多特性，使之更加符合环境与排放法规的要求。以L35型装载机为例，我们计划为节能模式增加一个自动停机的功能，以便节省更多的成本。”

装载机

尽管全球许多区域市场的经济状况不容乐观，山猫等制造商还是选择了升级产品链。在最近推出的一系列更加小巧的机器中，包括型号为T450的履带式装载机，配备了一个45 kW的发动机，动力比上一代机器T140增强了25%，液压及流体静压效率也有了明显的提升。

卡特彼勒在北美、澳大利亚和新西兰也推出了适用于多种地形的装载机——297F和297D XHP。它们安装了双悬挂底盘和重新设计的模块化驾驶室，新的垂直举升联动装置也结合了卡特的智能找平技术（Cat Intelligent Levelling）。此外，为了帮助操作手获得更好的操作体验，两款装载机在电控以及显示方面也有了改进，还包括一个后视摄像头。卡特彼勒称这两款机器的性能较之前的C系列均有提升，其中297D的动力增加了4%，扭矩增加了13%，举升力更是提高了19%。安装了新的Cat C3.8 DIT涡轮增压系统后，297F和297D XHP的发动机净功率分别达到了71 kW和79 kW，并且符合美国Tier 4暂行标准以及欧盟Stage IIIB排放标准。

卡特彼勒还在美国和欧洲市场推出了3款D系列小型履带式装载机和3款D系列多地形装载机。此外，有2款D系列小型履带式装载机在2015年进行了升级。无论是新机型还是升级机型，重新设计的驾驶室都提升了操作的舒适度和控制水平，全新的提升臂设计提供了更好的视线，发动机性能也更加出色。

利勃海尔也致力于确保最新推出的小型轮式装载机L506和508能够满足Stage IIIB/Tier 4发动机排放标准的要求。据称，这两款机器在设计时被赋予了极佳的机动性和全方位视野。L506和508分别配备了功率为46 kW和50 kW的发动机，工作质量分别为5.1 t和5.6 t。

JCB也对小型铰接式轮式装载机进行了升级换代，Tier 4发动机的应用增加了机器的扭矩，减少了排放。TM180和TM220伸缩臂式装载机，也对发动机进行了升级。此外，JCB还专门为租赁市场推出了一款强大的入门级机器。

3款机器上均安装了由JCB和科勒共同研制的2.5 L发动机。值得一提的是，它们均被设计为不需要安装柴油颗粒过滤器（DPF）便可以运行。如今，配备了功率为37 kW的机械式发动机的JCB 406退居租赁市场，而安装了48 kW水冷式电控发动机的407则填补了原来406的位置。409的发动机功率最大，为55 kW。

虽然407的输出功率只比上一代机器406高出了4%，但是扭矩输出峰值却高出了58%；409在发动机运行于低转速（1500 rpm）时，扭矩提高了20%。

凯斯的Tier 4 最终版小型轮式装载机也应运而生。最新的F系列由6款新机器组成，工作质量为4.4~6.2 t，举升能力比前一代机器提高了400 kg。作为全新的机器，F系列的驾驶室有了明显的改动。21F和121F不足2.5 m高，有利于装载它们的卡车通过桥底。机身上安装的菲亚特发动机功率范围为43~55 kW，同样无需安装DPF便可以满足排放要求。其他重要的特性还包括液压系统得到加强，使221F和321F可以加装除雪机或沥青铣刨机具。

小型挖掘机

久保田尤其专注于2~3 t级别的挖掘机。该公司称，新品U27-4不但比上一代产品出色，而且驾驶室的宽大在同级别挖掘机中无出其右，安全性与视野俱佳。该机器适用于多种工况，可以快捷、高效地挖至2.8 m深。U27-4配备的发动机超越了欧洲对该级别挖掘机的排放要求，有更高的燃油经济性。

由于尾部只稍微向履带外凸出，即使在狭小、逼仄的空间里，U27-4也能够安全、高效地完成360°转体。久保田建筑设备的业务开发经理Neil Winfield说：“在研制U27-4之前，我们广泛地征询了英国以及其他国家的操作手的意见，收到的反馈意见表明，用户希望驾驶室拥有更大的空间和更高的舒适度，而且不能损失作业性能。配合久保田的制造技术与经验，我们终于打造出一个超乎市场期待的新产品。”

现代工程机械称，可靠性、灵活性与生产率是现代R17Z-9A零尾部回旋小型挖掘机的精华所在。该机型整机质量为1.7 t，所装久保田D902发动机的功率为11.7 kW。加入R16-9、R27Z-9之列的R17Z-9A一旦装上960 mm长的铲斗柄，就可以实现2.2 m的挖掘深度。这款最新的小型挖掘机实现了真正的零摇摆，并且拥有2.2、4.1 km·h－1两挡行走速度。

神钢第一次将iNDr（综合减少噪声与灰尘）技术应用于小型挖掘机上。该技术的目标是过滤灰尘，改善发动机的冷却效果，借以降低噪声。这款5 t级别新品（SK55SRX）通过多项创新技术来提高工作效率和减少运营成本，广泛地适用于城市建设工程。机器上的推土铲用于减少整平时的泥土溢出，从而减少整平次数，节省工作时间和燃油。

日立建机把高性能作为最新的小型挖掘机ZX17U-5和ZX19U-5的设计目标，而Zaxis-5系列被设计得好用、舒适、耐用、性能高，适用于狭小或者受限空间。轻盈而小巧的设计，让它们可以胜任公用事业、基础工程、景观美化、室内拆除与建设项目，可以在980~1 280 mm范围内缩放的橡胶履带，让机器变得更加灵活多用。

继SV26之后，洋马又推出了一系列拥有超小回转半径的1.5~2.5 t级别挖掘机。新系列包括SV16、SV18、SV22等机型，据称比以往机型更加强大、易用。它们的主要特点包括紧凑的尺寸与非常短的后悬距，故而在狭窄的空间内也能高效地工作。机器的一切操作都可以通过操纵杆控制；仪表板上面包罗所有控制按钮，包括推土铲控制和二挡速度控制。

滑移装载机

Ditch Witch推出了SK850型滑移装载机，并称其将成为同级别里生产率最高、最耐用的竞争者。该机配备功率为27.6 kW且符合Tier 4排放标准的洋马柴油发动机，是Ditch Witch生产的动力最强劲的滑移装载机，搭配多种附件，可以胜任公用事业、景观美化、铺设水管以及其他地下建设任务。188 cm2的作业平台属同级别最高之列，提供了更好的舒适度与稳定性。符合人体工程学的设计，也使得操作更加舒适、有效率。

双杆地面行驶控制是SK850的标准配置，另有单根操纵杆可供选择。有附属控制作用的脚踏可以帮助操作手维持送往附件的液压流量，双手便可以专注于控制深度和地面行驶速度。

威克诺森对于WL20e轮式装载机的市场反应充满了信心与期待。威克诺森凭借803双动力挖掘机获得Intermat的创新大奖之后便着手开发了这款机器，领先于业界应用电力驱动系统，实现零排放。

WL20e安装了两个电动机，一个用于驱动系统，另一个用于液压系统。就非公路性能而言，它与由柴油发动机驱动的WL20不分轩轾。不过，在排放方面高下立判：据威克诺森称，使用电力驱动系统的WL20e，排放量比使用传统的柴油动力的挖掘机减少了43%，噪声也相应地减弱。能源成本甚至有可能比使用柴油作燃料的机器节省50%。由于更少的零部件会暴露在外或者失效，因此在保养与维修方面，WL20e同样具有优势。机器上面安装的铅酸电池早就经过了工业领域的考验，一旦充满，便可以支撑WL20e完成5个小时的作业，这足以应付短途装载、运输等典型的应用。

（来源：International Construction）

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即便发动机是在空转，液压泵内照样会有油在轮回并耗费燃料。假设10小时的工作中，发动机就有1小时空转，那么若能避免空转，则每年可节流约230升的燃料。所以在日常装车或挖掘进程中，半途可以较长时间停机时，尽量不要开着机器怠速“等候”。

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