工程机械液压系统节能的另一途径――使用高粘度指数液压油

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近些年来，随着工业技术的迅速发展 ，能源紧缺的问题 日益严重 。而工程机械由于其保有量大、能耗高、排放差，在产品设计和改造过程中就更应该关注节能环保的要求。现如今，如何在确保工程机械性能稳定的情况下，提高能源利用率 、节能环保，已成为经历连续多年快速发展的工程机械行业所面临的当务之急，并具有积极的现实意义。

工程机械的节能效果最能体现在液压系统和控制系统上。在液压系统实现高效节能的基本途径可归纳为两种：-是减少系统能量损失，二是回收系统剩余能量。就减少能量损失方面。目前主要的做法还是集中在从系统结构设计、液压元件使用、润滑介质(即液压油)选择等方面来考虑。从大量的研究报告来看-4]。系统结构设计以及液压元件使用的节能潜力已被深入挖掘，而作为传递能量和动力、同时兼具润滑、密封 、防锈和冷却作用的液压油，其实更是-个值得特别关注和研收稿日期：2012-09-17作者简介：杨明(1976-)，男，河北乐亭人，工程师，硕士，研究方向为地面装备液体传动系统用油的产品研发与应用研究。

润滑油低粘度化、高粘度指数化以及减摩性能最佳化是现代润滑油节能的三大措施。而使用高粘度指数液压油则是提高液压系统效率、生产率和操作性能的最佳方式。本文主要介绍了高粘度指数液压油的技术优势、以及相关机构在高粘度指数液压油提升工程机械液压系统节能效果研究方面所取得的进展。

1 高粘度指数液压油的技术优势液压传动是以液体作为工作介质，并利用液体的压力来实现机械的运动或能量的传递和控制功能。在液压系统中，液压油不仅要完成能量传递的任务，还必须保证系统的效率。影响液压系统工作效率的因素主要是两个：机械效率和容积效率。粘度则是影响这两种效率的关键因素，影响效果如图 1所示。

机械效率是指用来克服液压泵或元件产生的摩擦损失所需的能量和液体流动时所需的阻力，容积效率则是指液压系统的内外泄漏造成的流量损失。从图 l中可以看出，液压油低于-定的粘度 ，容积效率影响液压系统的整体效率较明显：相反，液压油高于-定的粘度，机械效率与系统的整体效率就会明显降低。液压系21Hydraulics Pneumatics＆ Seals，NO.02.2013表3 Telus S4 ME与粘度相关的技术数据及规格、认可情况 2.4 Lubrizol：采用 Lubirzol Asteric VM 技术液压油嘲DTE 10超凡系列产品项目 - --2.3 Mobil：DTE 10超凡系列产品171DTE 10超凡系列产品是 Mobil推出的新-代高性能液压油，其与粘度相关的技术数据及规格 、认可情况列于表 4。

表 4 与粘度相关的技术数据及规格、认可情况DTE 10超凡系列产品项 目 - - 在 Denison T6C叶片泵效率试验中，Mobil工程师测试 了 DTE 10超 凡 46和 Mobil DTE 25 (ISO VG46，粘度指数 98)在泵入口温度为 80℃、100C条件下泵的驱动能耗以及泵的容积效率 (泄漏率和实际流量率)♂果表明，相对于 Mobil DTE 25，使用 MobilDTE 10 Excel泵的整体液压效率高出了6.6%。

此外，美孚还在安大略省萨尼亚的帝国石油底盘动力测试实验室搭建了针对工程机械液压系统容积效率和机械效率测定而设计的专门试验台架，测得液压驱动的装载机和挖掘机在使用 Mobil DTE 10超凡系列液压油后 ，燃油消耗率比使用标准液压油(MobilDTE 20系列)提高了6%。

Lubirzol也通过真实的试验证实了高粘度指数液压油可以节能这-性能。Lubirzol在模拟的装载和传送周期中使用 Komatsu 320轮式装载机，对比研究了ISOVG 46号液压油(采用 Lubirzol Asteric VM技术.粘度指数为 200)与该装载机原装油(CD 10W-30优质发动机油)的节能效果，这两种油品的 IO0C运动粘度均为10.3mm2/s。试验结果表明.ISO VG 46高粘度指数液压油可以让 Komatsu 320轮式装载机的运行速度平均提高 9%，每个作业循环所用的燃料数量平均减少4%。如图 3所示。

4o摄K氏om度at时su环匡 指数的流体l 4o摄氏度时的JcMAs循l!! ! 鏖坦塑 煎签砉 0280· ◆ 460 470 480 490 5oo每-工作周期的燃油量/g图3 节能效果对比图图 3采用 Lubirzol Asteric VM技术。粘度指数为200的ISO VG 46号液压油的节能效果。

Lubirzol的结论是：使用高粘度指数液压液，装载机的作业效率更高，燃油经济性也更好。

3 高粘度指数液压油的产品现状(1)三-配件总公司、泵送及挖机事业部与法国道达尔润滑油公司、德国赢创工业集团针对三-产品液压系统的特点，首次联合开发了三-宽温长效液压油Hv 46，并已于 2012年5月 1日正式投入国内市常(2)在 RohMax戴郎威 喇(DYNAVIS)技术的支持下.道达尔润滑油公司即将于 2012年 l0月 1 13向全球市场发售其新研的-种高效节能液压油--EquivisFE。-系列的行车试验已证明，该款液压油可以降低大致 5%～30%的油耗[9]。

(3)另外，国内外还有多家润滑油公司也推出了标称高粘度指数的节能液压油，现-并列入表 5之中，但是笔者未查到节能的具体数据。

表5 标称具有节能效果的高粘度指数液压油液压 气动 与密封/2013年 第 02期直动式三通电液比例减压阀动态性能研究姚 佳(长沙民政职业技术学院 电子信息工程系，湖南 长沙 410004)摘 要：建立了直动式三通电液比例减压阀传递函数，对不同出El容腔体积时的动态响应特性进行了试验，分析与试验表明合理设定出口容腔体积可使比例减压阀得到高的动态响应.为工程上需要高响应比例减压阀提供了设计依据。

关键词 ：直动式电液比例减压阀 ；动态特性 ；传递函数 ；出 口受控容腔体积中图分类号：TH137.5 文献标识码 ：A 文章编号 ：1008-0813(2013)02-0024-03The Investigation on Dynamic Characteristics for Direct Operated Electro--hydraulicThree W ay Proportional Reducing ValveYA0 J/a(Electronic and Information Engineering Department of ChangshaSocial Work College，Changsha 410004，China)Abstract： The transfer function for direct operated three way proportional pressure reducing value is presented. The dynamiccharacteristic of the valve are simulated for different outlet volume.Simulation analysis and experiment show that reasonable set the valvecore S outlet control volume size can enable the proportional pressure reducing valve have high dynamic characteristic. It provideddesign basis on the proportional pressure reducing valve which want to have high frequency-response characteristic。

Key words： direct operated electro-hydraulic proportional pressure reducing valve； dynamic characteristic； transfer function；0utlet c0ntro v0lum0 引言目前工业中液压制动系统的应用越来越广泛，对收稿 日期 ：2012-07-26作者简介：姚佳(1984-)，男 ，湖南湘潭人，硕士，主要研究方向为流体传动与控制。

4 结束语其制动的快速性提出了更高的要求。直动式电液比例减压阀是制动系统中的-个关键部件 ，为了制动系统实现自动控制，需要响应速度快的电液比例减压阀完成对制动器的控制，本文通过理论分析与试验，研究了直动式三通电液 比例减压 阀的动态特性 ，得到了影响 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 随着能源要求的日益高涨，节能的狂潮席卷着全世界，并有不断上升的趋势。但是.对于当前工程机械液压系统节能潜力已被充分挖掘的现状来说.想要有更进-步的提升可谓难上加难 。

高粘度指数液压油利用其高粘度指数.在低温下的粘度比常规液压油的粘度低 ，因而能提高工程机械的低温启动性能，提升效率，节省燃油；在高温下也能保持较高的粘度，从而可以将液压系统的内泄漏降至最低 .有效遏制热累积，简而言之，即使是在最大功率输出期间，液压泵的性能也能得到维持。

针对野外作业的工程机械而言，高粘度指数液压油能够在更宽的工作温度范围内维持最佳性能的液体粘度，是提高液压系统效率、生产率和操作性能的-种24有效方式。但是这种先进的节能技术 目前尚未引起足够重视.因此润滑油公司有必要加强与工程机械制造商、用户及维修保养业者等相关机构的密切合作，进-步加大高粘度指数液压油的推广力度，为构建节约型社会做出更大的贡献。