混凝土泵车节能技术分析与研究

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发布时间：2021-09-17

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混凝土泵车节能技术分析与研究
夏益民，石鹏飞，赵宇峰，谢学志，杨鑫
(三一重型能源装备有限公司，北京102202)
摘要：通过建立混凝土泵车发动机燃油消耗率模型和分析确定动力系统节能匹配策略，得到混凝土泵车的一种节
能控制系统，应用该节能系统后的泵车发动机能与负载保持良好的匹配，使发动机始终在最佳工作点或最佳工作区
运行，平均节油达20％以上
关键词：混凝土泵车；节能；发动机；负载；匹配
中图分类号：TU646 文献标志码：A 文章编号：1007—4414(2014)03—0020—03
Analysis and Research of Energy Saving Technology for Concrete Pump Truck
XIA Yi—min，SHI Peng-fei，ZHA0 Yu-feng，XIE Xue—zhi，YANG Xin
(Sany Heavy Energy Ssources Equipment Corporation，Bering 102202，China)
Abstract：In this paper，through the establishment of consumption rate model and analysis of energy saving in the power sys—
tem matching engine fuel truck mounted concrete pump，an energy—saving control system of concrete pump truck is designed
，
using the energy saving system of pump engine could maintain good matching to load of the engine and always work in the best
spot or the best work area which average fuel is saved more than 20％．
Key words：concrete pump truck；energy saving；engine；load；matching
0 引言
混凝土泵车是一种集行驶、泵送和布料功能于一
体的高效混凝土输送设备，广泛应用于高楼、桥梁和
公路等工程建设。混凝土泵车在使用过程中，为了确
保发动机的输出扭矩与功率，其常规控制模式均将发
动机设定在额定转速下工作，此工作方式虽然保证了
动力的充足性，却使发动机往往工作在油耗较高的转
速区域，造成底盘动力系统的经济性能下降、机械损
耗增加。笔者将从发动机燃油消耗率模型、动力
系统匹配策略和对应的控制系统等方面探讨混凝土
泵车节能技术。
1 混凝土泵车发动机燃油消耗率模型
混凝土泵车使用的底盘主要有ISUZU、VOLVO、
BENZ等，由于底盘种类繁多，每种底盘发动机特性
也不同，为保证单位时间的泵送量，针对不同底盘的
泵车，在保证功率、扭矩的前提下，根据现场试验及各
种底盘发动机的万有特性曲线可获得发动机稳态输
出扭矩与发动机转速的关系及发动机在各种转速下
的燃油消耗率关系。采用插值拟合方法，可得到发动
机转速、扭矩及发动机燃油消耗的关系 J。如图1是
某种底盘发动机在各转速下的燃油消耗率模型。
由发动机特性可知，发动机输出功率一定时，发
动机可在无数个油门位置点工作，但其中只有一个位
置点的燃油消耗率最小，此点即为该功率对应的发动
机最经济工况点。根据试验数据，可找出不同输出功
率下的最佳燃油点，构成工况离散点，在对离散点进
行平滑处理后，即得到该种底盘的最佳油耗率曲线。
某种底盘发动机的最佳油耗率曲线如图2所示。由
于最佳油耗率曲线上的每一点对应于柴油机每个输
出功率P，均与柴油机不同的转速n相对应，根据
图2可测算出不同输出功率所对应的经济转速。