近年來,電子控制噴射技術(shù)的柴油發(fā)動機(jī)采用了一系列新技術(shù),包括增加高壓噴射、增壓器帶控制閥、四氣門技術(shù)、電控燃油噴射技術(shù)、排放控制技術(shù)等,能夠降低燃油噴射量近20%,提高發(fā)動機(jī)動力5%~7%,減少燃油消耗3%,并降低發(fā)動機(jī)噪音3分貝,行駛時發(fā)動機(jī)排放能夠達(dá)到歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn),甚至能夠滿足將來更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。
  現(xiàn)在市場上對于汽車起重機(jī)采用一個發(fā)動機(jī)(簡稱單發(fā))還是起重作業(yè)和行駛各自用一個發(fā)動機(jī)即采用雙發(fā)動機(jī)(簡稱雙發(fā)),兩者孰高孰低,是"/>

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起重機(jī)械發(fā)動機(jī)單發(fā)或雙發(fā)經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)對比

??來源:中國起重機(jī)械網(wǎng)??作者:admin
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    近年來,電子控制噴射技術(shù)的柴油發(fā)動機(jī)采用了一系列新技術(shù),包括增加高壓噴射、增壓器帶控制閥、四氣門技術(shù)、電控燃油噴射技術(shù)、排放控制技術(shù)等,能夠降低燃油噴射量近20%,提高發(fā)動機(jī)動力5%~7%,減少燃油消耗3%,并降低發(fā)動機(jī)噪音3分貝,行駛時發(fā)動機(jī)排放能夠達(dá)到歐Ⅲ排放標(biāo)準(zhǔn),甚至能夠滿足將來更加嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。
  現(xiàn)在市場上對于汽車起重機(jī)采用一個發(fā)動機(jī)(簡稱單發(fā))還是起重作業(yè)和行駛各自用一個發(fā)動機(jī)即采用雙發(fā)動機(jī)(簡稱雙發(fā)),兩者孰高孰低,是公說公有理,婆說婆有理,那么,事實(shí)到底如何?單發(fā)還是雙發(fā),最終還是應(yīng)該從用戶的角度考慮。只有從整體思考,能為用戶創(chuàng)造產(chǎn)品使用效益的最大化和過程使用成本的最低化,才是最佳的選擇答案。
  一般而言,從購買到使用直至最后報(bào)廢,用戶消費(fèi)汽車起重機(jī)的相應(yīng)成本包括購入成本(一般按一次性計(jì)算)、使用成本(主要包含油費(fèi)及維修費(fèi))及殘值(殘值作為收入,可計(jì)算為負(fù)成本)。本文從考察產(chǎn)品的主要消費(fèi)成本入手,揭示采用發(fā)動機(jī)布置所引起的成本差異。
  下表為QY70K、LT1070和LTM1070-4.1三種起重機(jī)的相關(guān)對比參數(shù)。
  上表中:比功率按GB7258-2004《機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件》的定義為發(fā)動機(jī)最大凈功率(或0.9倍的發(fā)動機(jī)額定功率或0.9倍的發(fā)動機(jī)的標(biāo)定功率)與機(jī)動車最大允許總質(zhì)量之比。GB7258-2004標(biāo)準(zhǔn)要求該值必須大于5。
  為了使對比的一致性,下文將只對變化的部分進(jìn)行對應(yīng)分析,其中以車型一為單發(fā)動機(jī)、車型二為雙發(fā)動機(jī)和兩者所必須增加的配置為例,說明設(shè)計(jì)中如果采用單發(fā)動機(jī)或雙發(fā)動機(jī)兩者之間的成本差別。
 ?。?、購入成本比較:
  購入成本包括外協(xié)、外購件的采購成本和生產(chǎn)制造成本。
  因?yàn)椴捎冒l(fā)動機(jī)的數(shù)目不同(單發(fā)或雙發(fā)),在總體布置、結(jié)構(gòu)形式等方面也不相同,必將在需要的零部件方面產(chǎn)生差別,從而造成外協(xié)、外購件的采購成本和自制件成本相差較大。本文僅考慮發(fā)動機(jī)不同造成的差別,生產(chǎn)過程中的制造成本暫時不計(jì)。
  車型一(單發(fā))必需增加的零部件:
  中心回轉(zhuǎn)體及管路,費(fèi)用約4000元,重量約為120kg。
  車型二(雙發(fā))必需增加的零部件:
  下車液壓油箱(容量約70升)和濾油器、截止閥、支腿液壓油泵、上車發(fā)動機(jī)、空濾器、消音器、散熱器、分動箱、燃油箱、蓄電池、發(fā)動機(jī)控制機(jī)構(gòu)及為安裝以上零部件而配備的支架、防護(hù)裝置等,需要增加費(fèi)用105000元,增加重量約為1500kg。
  按GB7258-2004標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于比功率規(guī)定,一般隨整車重量的增加,要求的發(fā)動機(jī)功率也要相應(yīng)加大。所以,采用雙發(fā)動機(jī)時因重量增加,必須相應(yīng)提高發(fā)動機(jī)功率,而提高發(fā)動機(jī)功率后,設(shè)計(jì)時又必須要采取加大傳動系統(tǒng)的承載能力,提高制動系統(tǒng)的輸出力矩等措施,導(dǎo)致以后運(yùn)行過程中所增加的相應(yīng)費(fèi)用也不是一個可忽略的數(shù)目(因計(jì)算繁雜,在此略去)。
  采用雙發(fā)動機(jī)多余的成本是在購車時一次性投入的,所以考慮資本的利息,采用雙發(fā)動機(jī)的將有更多支出,此處近似計(jì)算為:
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  其中:5%為商業(yè)貸款的平均利率。
  小結(jié)1:采用單發(fā)動機(jī)比采用雙發(fā)動機(jī)至少節(jié)省成本16.45(萬元),且重量減少1380kg。
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  使用成本主要包含燃油費(fèi)及維護(hù)、修理費(fèi)。
 ?。?1.油費(fèi)的比較
  國家規(guī)定每臺機(jī)動車的生命周期為10年(至多可以延長至12年),鑒于我國起重機(jī)的總體水平,本文的計(jì)算按10年考慮;在整個使用周期內(nèi),起重機(jī)的起重作業(yè)時間與行駛時間之比在7:3至8:2之間,本文的計(jì)算按7.5:2.5即(3:1)來考慮。
  計(jì)算起重機(jī)終身使用時間:10×305×8=24400小時;其中10年使用時間,每年工作按305天計(jì),每天工作按8小時計(jì)。
  上車的終身使用時間:24400×3/4=18300小時;
  下車的終身使用時間:24400×1/4=6100小時。
  采用單、雙發(fā)動機(jī)對于相同起重作業(yè)工況而言,兩者消耗的功率基本相同,但采用單發(fā)動機(jī)工作時,由于兩方面的原因會增加功率消耗,也即增加耗油量。一是發(fā)動機(jī)本身所帶附件,如風(fēng)扇、轉(zhuǎn)向助力油泵、發(fā)電機(jī)等比雙發(fā)動機(jī)的上車發(fā)動機(jī)輸出功率大,在同等條件下,所消耗的附加功率要多一些;二是操作者在進(jìn)行起重作業(yè)時,對發(fā)動機(jī)輸出功率與負(fù)載吸收功率不能合理匹配,為防止發(fā)動機(jī)突然熄火等原因,會操縱發(fā)動機(jī)以更高轉(zhuǎn)速運(yùn)行,造成單發(fā)動機(jī)比雙發(fā)動機(jī)的上車發(fā)動機(jī)輸出功率大,從而耗費(fèi)較多的燃料。
  根據(jù)表1:LT1070上車采用的發(fā)動機(jī)的額定功率為112kw,上車發(fā)動機(jī)在工作時,其平均輸出功率一般按照額定功率的75%計(jì)算,即為112kw×75%=84kw計(jì)算。
  單發(fā)動機(jī)由于上述兩方面的原因,比雙發(fā)動機(jī)各多消耗10%的燃油(兩個方面各多消耗5%)。所以,單發(fā)動機(jī)在整個起重作業(yè)生命周期平均要多消耗的燃油量為:
 ?。保福常埃啊粒玻保啊粒福础粒保埃ァ拢保埃埃啊拢埃梗剑常担福叮福ㄉ?BR>  其中:210——所采用的發(fā)動機(jī)的平均燃油消耗量(以上所列發(fā)動機(jī)的平均燃油消耗量在200~220g/kw.h,這里取值為210g/kw.h);
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 ?。保保埃埃盀椋甾D(zhuǎn)化為kg的系數(shù)。
  按目前平均每升燃油銷售價(jià)約4元計(jì)算,則采用單發(fā)動機(jī)在10年間共增加耗油成本:
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  但是,從另一方面考慮,按GB7258-2004機(jī)動車運(yùn)行安全技術(shù)條件規(guī)定,一般隨整車重量的增加,要求的發(fā)動機(jī)功率也要相應(yīng)加大。采用雙發(fā)動機(jī)的整車重量(只考慮發(fā)動機(jī)變動部分)增加了1380kg,會額外加大行車的耗油量,額外加大行車的耗油量占整車耗油量的比例為:1380÷46000=0.03。
  LT1070下車采用的發(fā)動機(jī)的額定功率為261kw,車輛行駛時,其平均輸出功率一般按照額定功率的75%計(jì)算,即為261kW×75%=195.75kw計(jì)算。
  10年間共增加使用耗油成本費(fèi)用近似計(jì)算值為:
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  綜合考慮上述兩方面情況:采用雙發(fā)動機(jī)比采用單發(fā)動機(jī)節(jié)省的成本為:14.35-3.34=11.01(萬元)
 ?。玻玻S修成本比較
  在正常使用周期內(nèi),起重機(jī)用的發(fā)動機(jī)都需要進(jìn)行下列檢查、維護(hù)和保養(yǎng)工作。對潤滑系統(tǒng),每年至少需要更換柴油機(jī)潤滑油一次,同時需要更換機(jī)油濾清器或?yàn)V芯;對冷卻系統(tǒng),每二至三年需更換防凍液,每年入冬前要檢查、調(diào)整冷卻液冰點(diǎn),有水濾清器的還需要清洗或更換濾芯;對燃燒系統(tǒng),每年要清洗或更換燃油濾清器濾芯(包括粗濾和精濾),檢查和調(diào)整噴油嘴開啟壓力,在試驗(yàn)臺上檢查和調(diào)整噴油泵;對進(jìn)氣系統(tǒng),檢查空濾器保養(yǎng)指示器或指示燈,按要求定期清潔或更換空氣濾清器濾芯(包括主濾芯和安全濾芯),清理空濾器集塵杯,檢查和緊固進(jìn)氣管路,檢查增壓器軸承間隙。其它維護(hù)和保養(yǎng)的還有活塞及環(huán)、軸瓦、皮帶、氣門及推桿、正時齒輪室等工作。
  在正常使用周期內(nèi),還要考慮到發(fā)動機(jī)一至兩次大修和兩至四次中修。
  因此,從維護(hù)和保養(yǎng)方面來講,采用雙發(fā)動機(jī)比用單發(fā)動機(jī)的維修成本要增加,按平均每年的維修成本5000元計(jì)算,多一個發(fā)動機(jī),十年需多支付5萬元維修成本。
  小結(jié)2:綜合耗油費(fèi)和維修成本,采用雙發(fā)動機(jī)比采用單發(fā)動機(jī)節(jié)省的成本為:11.01-5=6.01(萬元)。
  考慮殘值,在十年后,采用單發(fā)動機(jī)和雙發(fā)動機(jī)相差很小,此處忽略不計(jì)。
  總結(jié):采用單發(fā)動機(jī)比采用雙發(fā)動機(jī)節(jié)省成本為:16.45-6.01=10.44(萬元)。
  

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