本書將可回收能量分為傳統(tǒng)的機械臂勢能、旋轉(zhuǎn)運動制動動能和新型的液壓壓差損耗能量等三大類，詳細介紹各類電氣式、液壓式能量回收系統(tǒng)的工作原理、技術難點以及關鍵技術等，并介紹能量回收技術的典型應用。
前言隨著經(jīng)濟的發(fā)展，全球變暖和能源問題日益突出，日趨嚴格的工程機械排放法規(guī)促使工程機械行業(yè)必須解決目前油耗大、排放差的問題。針對工程機械的節(jié)能和能量回收技術，國內(nèi)外眾多學者和研究機構都進行了相關的研究，也取得了一定的成果，但沒有一本專業(yè)書籍將這些技術進行總結(jié)。受限于資源獲取途徑和從事專業(yè)的限制，從事工程機械節(jié)能和能量回收的研究人員一方面不能全面獲取相關資料，另一方面，對于所獲取的資料不能進行全面的評價。本書作者自２００６年開始，在國內(nèi)進行了工程節(jié)能和能量回收的研究，與日本小松，國內(nèi)的三一、中聯(lián)、徐工、廈工、力士德等著名工程機械生產(chǎn)廠家進行了深入的合作，與國內(nèi)外的研究機構也有技術方面的深入交流。作者總結(jié)了十余年的研究心得，并對當前的研究現(xiàn)狀、關鍵技術、未來發(fā)展趨勢進行了全面分析，編著了《工程機械節(jié)能技術及應用》一書，以期為從事工程機械節(jié)能和能量回收技術的科研人員和技術人員提供參考，并提供新的研究思路。
本書按照工程機械的節(jié)能途徑展開，力求全面、系統(tǒng)地分析工程機械的能耗、可回收的能量及節(jié)能的途徑，介紹節(jié)能的基本理論與方法，分析能量回收的各種結(jié)構方案、應用實例及系統(tǒng)優(yōu)缺點。第１章對工程機械的節(jié)能技術進行了概述，主要介紹了工程機械節(jié)能的意義，以挖掘機為例，分析了工程機械的能量流和可回收的能量，并對工程機械的節(jié)能技術進行了總體介紹；第２章重點對動力系統(tǒng)的節(jié)能技術進行了詳細介紹，主要闡述了傳統(tǒng)發(fā)動機的功率匹配技術、油電混合動力技術、液壓混合動力技術、純電驅(qū)動技術、電噴發(fā)動機等技術，尤其對各種技術的結(jié)構方案、特點、典型應用及各技術之間的異同等進行了詳細的闡述，并對天然氣發(fā)動機和氫氣發(fā)動機等新興技術進行了介紹；第３章介紹了液壓節(jié)能技術，主要闡述了正流量、負流量、恒功率控制、負載敏感系統(tǒng)、負載口獨立調(diào)節(jié)系統(tǒng)、基于二次調(diào)節(jié)技術和變壓器的節(jié)能系統(tǒng)、多泵系統(tǒng)、基于高速開關閥的系統(tǒng)和基于二通矩陣的工程機械液壓系統(tǒng)等各種技術的工作原理、節(jié)能特性，并介紹了主要的研究進展和應用；第４章對能量回收系統(tǒng)進行簡要介紹，主要介紹了能量回收對象的類型、儲能元件的特性、能量轉(zhuǎn)換單元的工作原理、能量回收系統(tǒng)的分類等，重點闡述了汽車能量回收技術在工程機械上進行移植的可行性及作業(yè)型挖掘機和行走型裝載機的能量回收技術異同點等；第５章對電氣式能量回收系統(tǒng)進行介紹，重點分析了電氣式回收系統(tǒng)的特性和能量轉(zhuǎn)換單元的效率特性等，著重闡述了電氣式能量回收系統(tǒng)的關鍵技術、動臂勢能和回轉(zhuǎn)制動能量的電氣式能量回收的研究進展；第６章對液壓式能量回收系統(tǒng)進行了簡單介紹，深刻剖析了液壓式能量回收技術的難點和再利用技術的分類與研究進展；第７章重點討論了能量回收技術在非負負載上的應用，創(chuàng)新性地提出了對溢流損耗能量進行回收的可行性和實現(xiàn)方案、節(jié)流閥口的壓差損耗能量回收及自動怠速能量回收的工作原理、控制策略，并針對閑散動能的能量回收技術進行了簡單介紹；第８章重點討論了能量回收技術的關鍵技術和發(fā)展趨勢，對能量回收技術的未來發(fā)展進行了深刻的思考和積極的探索。
本書雖然是對現(xiàn)有節(jié)能技術和能量回收技術的總結(jié)，但融合了作者十余年從事該領域研究的經(jīng)驗和思考，對于很多現(xiàn)有的技術方案，并不是一味地簡單照搬，而是進行了有意義的評析，分析了方案的優(yōu)缺點、應用場合及與其他方案的對比，力求使讀者能夠通過閱讀本書，選擇合適的技術方案進行工程機械節(jié)能與能量回收的技術方案選擇。而且，本書中的一些方案和結(jié)構屬于作者的原創(chuàng)性成果，是首次見諸于中文資料，也希望與讀者共同探討。
浙江大學王慶豐教授團隊為本書提供了翔實的資料；太原理工大學權龍教授細致地審閱了全書初稿，并給予了中肯的修改意見；哈爾濱工業(yè)大學姜繼海教授對本文的一些觀點給予了中肯的評價。
感謝所有從事工程機械節(jié)能與能量回收研究的學者，尤其是本書所有引用的參考文獻的作者，為本書的寫作提供的基本素材。感謝作者所有課題組的老師和研究生為本書的初稿提出的一些具有建設性的意見，并繪制部分插圖和對本書的文字工作所做的基本修訂。由于本書的字數(shù)較多，參考文獻眾多，對一些相近的研究，只給出了一部分的參考文獻，沒有在書中進行詳細的羅列，還有一部分參考文獻可能存在漏注現(xiàn)象，懇請相關作者的諒解。
作者
目 錄
前 言
第１章 工程機械能耗分析與節(jié)能
途徑１
１.１ 工程機械節(jié)能的意義１
�。�.２ 液壓挖掘機液壓系統(tǒng)概述３
�。�.２.１ 液壓系統(tǒng)工作原理４
�。�.２.２ 功能控制油路８
�。�.３ 液壓挖掘機能耗分析１３
�。�.３.１ 仿真模型法１３
�。�.３.２ 測試樣機法１８
�。�.３.３ 能量流分析法３４
１.４ 液壓挖掘機各執(zhí)行機構的可回收
能量和工況分析３９
�。�.４.１ 各執(zhí)行機構的可回收能量
分析３９
１.４.２ 動臂驅(qū)動液壓缸可回收工況
的特性分析４３
�。�.４.３ 上車機構可回收工況的特
性分析４５
�。�.５ 工程機械節(jié)能途徑４６
１.５.１ 動力節(jié)能技術４６
�。�.５.２ 液壓節(jié)能技術４７
１.５.３ 能量回收技術４７
參考文獻４８
第２章 工程機械動力節(jié)能技術４９
�。�.１ 基于傳統(tǒng)發(fā)動機功率匹配的控制
技術４９
�。�.１.１ 分工況控制４９
�。�.１.２ 轉(zhuǎn)速感應控制５０
２.１.３ 自動怠速控制５１
�。�.１.４ 恒功率控制５１
�。�.１.５ 變功率控制５２
２.１.６ 發(fā)動機的停缸控制５２
�。�.２ 油電混合動力技術５４
２.２.１ 油電混合動力技術概述５４
�。�.２.２ 油電混合動力系統(tǒng)的優(yōu)點５６
�。�.２.３ 油電混合動力技術的特點５７
２.２.４ 車輛混合動力技術在工程機
械領域的移植性６１
�。�.２.５ 油電混合動力技術的研究
進展６４
�。�.２.６ 油電混合動力技術的應用
實例７７
�。�.３ 液壓混合動力技術８１
�。�.３.１ 液壓混合動力技術概述８１
�。�.３.２ 工程機械液壓混合技術和油
電混合動力技術的異同點８２
�。�.３.３ 工程機械液壓混合技術的
瓶頸８２
�。�.３.４ 液壓混合動力技術的研究
進展８３
�。�.３.５ 液壓混合動力裝載機技術
分析９０
�。�.４ 純電驅(qū)動技術９７
�。�.４.１ 純電動的優(yōu)點９７
�。�.４.２ 純電動結(jié)構方案９９
�。�.４.３ 純電動工程機械的關鍵
技術１００
�。�.４.４ 純電動挖掘機的研究進展１０２
２.４.５ 純電動挖掘機典型案例１０５
�。�.５ 電噴發(fā)動機應用技術１０９
２.５.１ 電噴發(fā)動機與傳統(tǒng)發(fā)動機調(diào)
速特性的不同點１０９
�。�.５.２ 電噴發(fā)動機階躍加載試驗及
分析１１０
�。�.６ 液壓自由活塞發(fā)動機技術１１０
�。�.７ 天然氣發(fā)動機技術１１２
�。�.７.１�。茫危前l(fā)動機１１２
�。�.７.２ ＬＮＧ發(fā)動機１１５
�。�.７.３ 天然氣發(fā)動機的應用１１６
�。�.８ 氫氣發(fā)動機１１７
參考文獻１１９
第３章 液壓節(jié)能技術１２１
�。�.１ 基于液壓元件效率優(yōu)化１２１
�。�.１.１ 液壓泵的效率優(yōu)化１２２
�。�.１.２ 液壓控制元件的節(jié)能１２３
�。�.２ 負流量、正流量系統(tǒng)１２４
�。�.２.１ 負流量系統(tǒng)１２４
３.２.２ 正流量系統(tǒng)１２９
�。�.２.３ 新型復合流量控制系統(tǒng)１３２
�。�.３ 恒功率控制１３４
�。�.３.１ 全功率控制１３５
�。�.３.２ 分功率控制１３６
�。�.３.３ 交叉功率控制１３６
�。�.４ 負載敏感系統(tǒng)１３７
�。�.４.１ 工作原理１３７
�。�.４.２ 節(jié)能特性分析１４１
�。�.４.３ 操控特性分析１４２
３.４.４ 主要研究進展１４３
�。�.５ 負載口獨立調(diào)節(jié)系統(tǒng)１４５
�。�.５.１ 負載口獨立調(diào)節(jié)工作原理１４５
３.５.２ 負載口獨立調(diào)節(jié)控制閥
簡介１４８
�。�.５.３ 負載口獨立調(diào)節(jié)技術研究
進展１４９
�。�.６ 泵控液壓系統(tǒng)１５２
３.６.１ 變排量定轉(zhuǎn)速控制１５２
�。�.６.２ 變轉(zhuǎn)速定排量控制１５３
�。�.６.３ 變轉(zhuǎn)速變排量復合控制１５５
３.６.４ 泵控的應用分析１５６
�。�.６.５ 泵控在工程機械中的應用１６１
�。�.７ 基于二次調(diào)節(jié)技術的節(jié)能１６２
�。�.７.１ 工作原理１６２
�。�.７.２ 控制方式１６３
３.７.３ 二次調(diào)節(jié)系統(tǒng)特性分析１６６
�。�.７.４ 優(yōu)勢分析１６７
３.７.５ 二次調(diào)節(jié)技術的發(fā)展１６７
�。�.８ 基于液壓變壓器的節(jié)能技術１６９
�。�.８.１ 工作原理１７０
�。�.８.２ 特性分析１７１
�。�.８.３ 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀１７２
�。�.８.４ 液壓變壓器在工程機械中的
應用１７６
�。�.９ 多泵系統(tǒng)１７７
３.９.１ 工作原理１７７
�。�.９.２ 節(jié)能分析１７８
３.９.３ 多泵系統(tǒng)的應用１７８
�。�.１０ 基于高速開關閥的液壓
系統(tǒng)１７９
�。�.１０.１ 高速開關閥簡介１７９
�。�.１０.２ 高速開關閥節(jié)能原理１８０
�。�.１０.３ 高速開關閥的應用１８０
�。�.１１ 基于二通矩陣的工程機械
液壓系統(tǒng)１８１
�。�.１１.１ 二通矩陣工程機械液壓系
統(tǒng)節(jié)能原理１８１
�。�.１１.２ 二通矩陣工程機械液壓系
統(tǒng)的應用１８１
參考文獻１８３
第４
書單推薦
