Pieaugot vides aizsardzības noteikumu stingrībai, celtniecības mašīnu nozare saskaras ar ievērojamu spiedienu samazināt emisijas. Tradicionālo -degvielu darbināmo iekārtu radītās piesārņojošās vielas ir nopietni ietekmējušas vidi, savukārt paplašinātā diapazona tehnoloģija piedāvā efektīvu šīs problēmas risinājumu. Ekspluatācijas laikā-paplašinātas celtniecības mašīnas galvenokārt tiek darbinātas ar elektrību, un iekšdedzes dzinējs tiek aktivizēts, lai ražotu elektroenerģiju tikai tad, ja akumulatora uzlādes līmenis ir nepietiekams. Līdz ar to tas var ievērojami samazināt degvielas patēriņu un izplūdes gāzu emisijas. Attiecīgie dati liecina, ka, salīdzinot ar tradicionālajām -degvielu darbināmām celtniecības mašīnām, paplašinātā klāsta{8}}celtniecības tehnika var samazināt enerģijas patēriņu par vairāk nekā 30%, slāpekļa oksīda emisijas par 13% - 45% un cieto daļiņu emisijas par 50% - 94%, tādējādi labāk atbilstot arvien stingrākiem vides aizsardzības standartiem.
Īpašā diapazona - paplašinātāju pētniecība un attīstība ir nonākusi tehnoloģiski sarežģītā stadijā.
Celtniecības tehnikas darbības vide ir sarežģīta un mainīga, un darba apstākļi ir ārkārtīgi skarbi, kas izvirza ārkārtīgi augstas prasības pētniecībai un attīstībai īpašiem - paplašinātājiem. Pētniecības un attīstības procesa laikā pastāv integrācijas grūtības vairākos aspektos, piemēram, dzinējā, elektromotorā un elektroniskajā vadības sistēmā. Tostarp viens no galvenajiem izaicinājumiem ir telpiskā izkārtojuma kompaktums. Tā kā būvtehnikas iekšējā telpa ir ierobežota, šaurā telpā ir saprātīgi jāsakārto daudzas sastāvdaļas, piemēram, dzinējs, elektromotors un elektroniskā vadības sistēma. Tas ne tikai prasa, lai katras sastāvdaļas tilpums būtu pēc iespējas mazāks, bet arī prasmīgi jāizstrādā uzstādīšanas pozīcijas un savienojuma metodes starp tām, lai panāktu kompaktu un efektīvu telpas izmantošanu.
Izšķiroša problēma ir arī jaudas vienmērīgums. Faktiskajā būvniecības tehnikas darbībā iekārtai ir bieži jāiedarbina, jāapstājas, jāpaātrina un jāpalēninās ar ievērojamām slodzes svārstībām. Lai nodrošinātu būvniecības tehnikas darbības precizitāti un efektivitāti, vienlaikus samazinot iekārtas struktūras bojājumus, diapazona-pagarinātāja jauda ir nepieciešama, lai nekavējoties reaģētu uz izmaiņām darba apstākļos, saglabājot stabilitāti un vienmērīgumu un izvairoties no tādām parādībām kā strāvas pārtraukumi, nervozitāte vai trieciens.
Tikpat svarīga ir precīzu vadības algoritmu izstrāde. Elektroniskajai vadības sistēmai ir precīzi jākontrolē dzinēja un motora darbības stāvokļi, pamatojoties uz reālā laika - celtniecības tehnikas darba apstākļiem, piemēram, slodzes lielumu, braukšanas ātrumu un akumulatora uzlādi, lai panāktu efektīvu abu sadarbību. Piemēram, ja akumulatora uzlāde ir pietiekama un slodze ir maza, motora piedziņai ir jāpiešķir prioritāte, lai samazinātu enerģijas patēriņu; ja akumulatora uzlādes līmenis ir nepietiekams vai slodze ir liela, dzinējs nekavējoties jāiedarbina, lai ražotu elektroenerģiju, un dzinēja un motora izejas jauda ir saprātīgi jāpiešķir, lai nodrošinātu normālu iekārtas darbību. Tam nepieciešams izstrādāt ļoti inteliģentus un precīzus vadības algoritmus, kas spēj ātri un precīzi apstrādāt lielu daudzumu darba apstākļu datu un pieņemt optimālus vadības lēmumus.
Elektromagnētisko traucējumu slāpēšana ir arī tehnisks izaicinājums, ko nevar ignorēt. Dzinēju un motoru darbības laikā rodas spēcīgi elektromagnētiski traucējumi, kas var ietekmēt normālu elektroniskās vadības sistēmas darbību, izraisot tādas problēmas kā izkropļoti vadības signāli un iekārtu atteices. Tāpēc ir jāpieņem uzlaboti tehniski pasākumi, piemēram, elektromagnētiskā ekranēšana un filtrēšana, lai efektīvi novērstu elektromagnētiskos traucējumus un nodrošinātu elektroniskās vadības sistēmas stabilitāti un uzticamību.
XCMG ir aktīvi pētījis un izstrādājis īpašus diapazona{0}}pagarinātājus. Viņi ir uzņēmušies vadību, sadarbojoties ar pētniecības iestādēm, lai veiktu tehnoloģiskus pētījumus, lai izveidotu augsta-jaudas blīvuma diapazona paplašināšanas sistēmu, kas piemērota būvniecības tehnikai. Viņi ir guvuši ievērojamus panākumus specializēto dzinēju un ģeneratoru dziļās sakabes dizaina veicināšanā. Optimizējot dzinēju un ģeneratoru konstrukciju, tie ir padarījuši ciešāku fizisko savienojumu un darba koordināciju starp abiem, samazinot enerģijas zudumus transmisijas procesā un uzlabojot sistēmas kopējo efektivitāti. Piemēram, pieņemot jaunu sakabes ierīci, tika panākts elastīgs savienojums starp dzinēju un ģeneratoru, efektīvi samazinot vibrācijas un troksni, kā arī uzlabojot spēka pārvades stabilitāti un uzticamību.
Inteliģentā vadības stratēģija nodrošina pašpielāgošanos{0}}visos darbības apstākļos
Pamatojoties uz uzlaboto pieredzi pasažieru transportlīdzekļu nozarē, inženiertehnisko iekārtu klāsta-paplašinātā sistēma aktīvi izstrādā vairāku-režīmu viedās vadības stratēģijas, lai nodrošinātu adaptīvu darbību visos darba apstākļos. Šīs stratēģijas pamatā ir vairāk nekā 130 nosacījumu-pielāgošanas algoritmu izmantošana, lai dinamiski optimizētu paplašinātā dzinēja palaišanas-stop-, jaudas sadali, kā arī akumulatora uzlādi un izlādi, ļaujot inženiertehniskajām iekārtām uzturēt efektīvu darbību dažādos sarežģītos darba apstākļos.
Energopārvaldības sistēma, kuras pamatā ir neironu tīkli, ir svarīgs jauninājums šajā jomā. Šī sistēma var precīzi un reāli-laicīgi noteikt būvniecības tehnikas darba slodzi neatkarīgi no tā, vai tā ir spēcīga grunts-lūzšana rakšanas laikā vai smaga celšana pacelšanas laikā, un tā var ātri reaģēt. Nodrošinot, ka jauda atbilst darbības prasībām, tas efektīvi samazina enerģijas patēriņu par 15% - 20%, ievērojami uzlabojot sistēmas kopējo efektivitāti. Piemēram, lielā būvlaukumā diapazona{7}}pagarināts ekskavators, kas aprīkots ar neironu tīkla enerģijas pārvaldības sistēmu, veicot augstas-intensitātes rakšanas darbus, var pielāgot ģeneratora jaudu un akumulatora izlādes stratēģiju reāllaikā- atbilstoši izrakšanas pretestības izmaiņām.
Saskaroties ar mīkstākiem augsnes slāņiem, sistēma automātiski samazina pastiprinātāja jaudu un piešķir prioritāti akumulatora enerģijas izmantošanai, tādējādi samazinot degvielas patēriņu. Tomēr, rokot cietos akmeņus, tas nekavējoties palielina pastiprinātāja jaudu, lai nodrošinātu pietiekamu jaudu, vienlaikus saprātīgi kontrolējot akumulatora izlādes dziļumu, lai izvairītos no pārmērīgas izlādes, kas sabojātu akumulatora darbības laiku. Izmantojot šo viedo vadību, šis ekskavators viena-mēneša būvniecības periodā ietaupa aptuveni 20% degvielas patēriņa salīdzinājumā ar tradicionālajiem ar degvielu{4}} darbināmiem ekskavatoriem. Tajā pašā laikā tas samazina izplūdes gāzu emisijas un samazina apkārtējās vides piesārņojumu.
Turklāt šo inteliģento vadības stratēģiju var arī elastīgi pielāgot atbilstoši dažādiem darba scenārijiem. Veicot darbības iekštelpās, ņemot vērā stingrās prasības attiecībā uz troksni un emisijām, sistēma dod priekšroku tīri elektriskam režīmam, lai apmierinātu vides aizsardzības un klusuma prasības; kamēr ilgstošā-ārpusdarbā, kur uzlāde ir neērta, tas optimizēs diapazona paplašinātāja un akumulatora sadarbību, lai nodrošinātu nepārtrauktu iekārtas darbības spēju.
Veiktspējas nepilnības zemā{0}}temperatūrā var novērst, izmantojot vairākus tehnoloģiskus sasniegumus.
Būvmašīnu jomā akumulatora darbības ilgums zemā{0}}temperatūras vidē vienmēr ir bijis viens no galvenajiem faktoriem, kas ierobežo to attīstību. Īpaši aukstajos reģionos, piemēram, Ķīnas ziemeļaustrumos un Iekšējā Mongolijā, ziemas temperatūra bieži nokrītas līdz vairākiem mīnus grādiem vai pat zemāk. Tas rada nopietnu izaicinājumu būvniecības tehnikas akumulatora veiktspējai un izturībai. Saskaņā ar attiecīgajiem datiem zemas-temperatūras apstākļos tradicionālo akumulatoru izturības diapazons var samazināties par vairāk nekā 50%, tādējādi nopietni ietekmējot būvniecības tehnikas darbības efektivitāti un pielietojuma apjomu.
Lai atrisinātu šo problēmu, nozare aktīvi pēta dažādus tehniskos līdzekļus, lai panāktu koordinētu siltuma pārvaldības un akumulatoru tehnoloģiju optimizāciju. Atkritumu siltuma reģenerācijas tehnoloģija ir viena no galvenajām tehnoloģijām starp tām. Atjautīgi projektējot siltummaiņus un citas iekārtas, iespējams efektīvi savākt lielu daudzumu siltuma pārpalikumu, kas rodas dzinēja darbības laikā. Pretējā gadījumā šis siltuma pārpalikums tiktu tieši izvadīts atmosfērā, radot enerģijas atkritumus. Tagad to var izmantot akumulatora sildīšanai. Piemēram, noteiktas markas celtniecības tehnika ir ieviesusi uzlabotu siltuma pārpalikumu atgūšanas sistēmu, ieviešot dzinēja siltuma pārpalikumu akumulatora sildīšanas ierīcē, ļaujot akumulatoram uzturēt piemērotāku darba temperatūru vidēs ar zemu{5}}temperatūru, efektīvi samazinot akumulatora jaudas samazināšanos un tādējādi paplašinot darbības diapazonu. Faktiskās testēšanas laikā -20 grādu vidē šīs celtniecības tehnikas klāsts ir palielinājies par aptuveni 20%, salīdzinot ar laiku, kad netika izmantota siltuma atgūšanas tehnoloģija.
Impulsu apkures tehnoloģija arī nepārtraukti attīstās, nodrošinot jaunus risinājumus zemas{0}}temperatūras veiktspējas uzlabošanai. Tsinghua universitātes izstrādātā impulsa sildīšanas tehnoloģija ir darbojusies ārkārtīgi labi. Ekstrēmā vidē, kas ir -30 grādi, akumulatora uzsildīšana līdz istabas temperatūrai aizņem tikai 5 minūtes, un sildīšanas ātrums ir līdz 8 grādi/min. Šīs tehnoloģijas princips ir izmantot paaugstinātas akumulatora iekšējās pretestības raksturlielumus zemās temperatūrās, ģenerējot džoula siltumu ar augstas-frekvences uzlādi un izlādi, lai panāktu ātru akumulatora paš{10}}uzsilšanu. Par piemēru ņemot elektrisko iekrāvēju, kas izmantoja šo impulsu sildīšanas tehnoloģiju, ziemas darbības laikā zemā temperatūrā tas var ātri paaugstināt akumulatora temperatūru, ļaujot tam ātri sasniegt optimālo darba stāvokli, ievērojami uzlabojot iekārtas palaišanas ātrumu un darbības efektivitāti, kā arī efektīvi risinot problēmas saistībā ar iekārtu iedarbināšanas grūtībām un zemu efektivitāti zemas temperatūras vidē pagātnē.
Nātrija{0}}jonu akumulatori ar savām unikālajām priekšrocībām pakāpeniski iespiež savu zīmi celtniecības tehnikas jomā. CATL Xiongyao akumulators, kas izmanto litija-nātrija hibrīda tehnoloģiju, ir veiksmīgi panācis izlādi -40 grādos un uzlādi -30 grādos, pārkāpjot tradicionālo akumulatoru ierobežojumus zemas-temperatūras vidēs. Dažos īpašos darbības scenārijos ar ļoti augstām prasībām attiecībā uz veiktspēju zemā temperatūrā, piemēram, polāro zinātnisko izpēti un infrastruktūras izbūvi aukstos reģionos, nātrija -jonu akumulatoriem ir bijis ievērojams pielietojuma potenciāls. Salīdzinot ar tradicionālajiem litija-jonu akumulatoriem, nātrija-jonu akumulatoriem ir labāka jonu vadītspēja un elektrodu reakcijas aktivitāte zemas-temperatūras apstākļos, saglabājot augstu izlādes jaudu un uzlādes-izlādes efektivitāti, nodrošinot stabilu celtniecības tehnikas darbību ļoti zemas temperatūras apstākļos.
Siltumsūkņu sistēmu integrācija ir arī būtisks pasākums, lai uzlabotu veiktspēju zemā{0}}temperatūras apstākļos.Kelvins's Three{0}}Source Heat Pump tehnoloģija apvieno gaisa-avota, motora-avota un akumulatora-avota siltumsūkņus, panākot efektīvu siltuma pārnesi un uzlabotu siltuma kvalitāti, kas var samazināt enerģijas patēriņu ziemā par 50%. Pārbaudes laikā Tangšāņā trīs avotu siltumsūkņi visas dienas garumā ietaupīja 40,5 kWh elektroenerģijas, un enerģijas ietaupījums sasniedza pat 15,9%. Apvienojot siltumsūkņa sistēmu ar akumulatora siltuma vadības sistēmu, apkārtējā siltumu un iekārtu darbības laikā radušos siltuma pārpalikumu var pilnībā izmantot, lai nodrošinātu siltu siltuma avotu akumulatoram un kabīnei. Tas ne tikai apmierina iekārtas apkures vajadzības, bet arī samazina papildu enerģijas patēriņu, vēl vairāk uzlabojot iekārtas izturību un darbības veiktspēju zemās temperatūrās.