起重机械发动机单发或双发经济性指标对比玻璃磨边机

起重机械发动机单发或双发经济性指标对比

起重机械发动机单发或双发经济性指标对比 2011年12月04日 来源：

近年来，电子控制喷射技术的柴油发动机采用了一系列新技术，包括增加高压喷射、增压器带控制阀、四气门技术、电控燃油喷射技术、排放控制技术等，能够降低燃油喷射量近２０％，提高发动机动力５％～７％，减少燃油消耗３％，并降低发动机噪音３分贝，行驶时发动机排放能够达到欧Ⅲ排放标准，甚至能够满足将来更加严格的排放标准。　　现在市场上对于汽车起重机采用一个发动机（简称单发）还是起重作业和行驶各自用一个发动机即采用双发动机（简称双发），两者孰高孰低，是公说公有理，婆说婆有理，那么，事实到底如何？单发还是双发，最终还是应该从用户的角度考虑。只有从整体思考，能为用户创造产品使用效益的最大化和过程使用成本的最低化，才是最佳的选择答案。　　一般而言，从购买到使用直至最后报废，用户消费汽车起重机的相应成本包括购入成本（一般按一次性计算）、使用成本（主要包含油费及维修费）及残值（残值作为收入，可计算为负成本）。本文从考察产品的主要消费成本入手，揭示采用发动机布置所引起的成本差异。　　下表为ＱＹ７０Ｋ、ＬＴ１０７０和ＬＴＭ１０７０－４．１三种起重机的相关对比参数。　　上表中：比功率按ＧＢ７２５８－２００４《机动车运行安全技术条件》的定义为发动机最大净功率（或０．９倍的发动机额定功率或０．９倍的发动机的标定功率）与机动车最大允许总质量之比。ＧＢ７２５８－２００４标准要求该值必须大于５。　　为了使对比的一致性，下文将只对变化的部分进行对应分析，其中以车型一为单发动机、车型二为双发动机和两者所必须增加的配置为例，说明设计中如果采用单发动机或双发动机两者之间的成本差别。　　１、购入成本比较：　　购入成本包括外协、外购件的采购成本和生产制造成本。　　因为采用发动机的数目不同（单发或双发），在总体布置、结构形式等方面也不相同，必将在需要的零部件方面产生差别，从而造成外协、外购件的采购成本和自制件成本相差较大。本文仅考虑发动机不同造成的差别，生产过程中的制造成本暂时不计。　　车型一（单发）必需增加的零部件：　　中心回转体及管路，费用约４０００元，重量约为１２０ｋｇ。　　车型二（双发）必需增加的零部件：　　下车液压油箱（容量约７０升）和滤油器、截止阀、支腿液压油泵、上车发动机、空滤器、消音器、散热器、分动箱、燃油箱、蓄电池、发动机控制机构及为安装以上零部件而配备的支架、防护装置等，需要增加费用１０５０００元，增加重量约为１５００ｋｇ。　　按ＧＢ７２５８－２００４标准中关于比功率规定，一般随整车重量的增加，要求的发动机功率也要相应加大。所以，采用双发动机时因重量增加，必须相应提高发动机功率，而提高发动机功率后，设计时又必须要采取加大传动系统的承载能力，提高制动系统的输出力矩等措施，导致以后运行过程中所增加的相应费用也不是一个可忽略的数目（因计算繁杂，在此略去）。　　采用双发动机多余的成本是在购车时一次性投入的，所以考虑资本的利息，采用双发动机的将有更多支出，此处近似计算为：　　１０１０００×（１＋５％）１０≈１６．４５（万元）　　其中：５％为商业贷款的平均利率。　　小结１：采用单发动机比采用双发动机至少节省成本１６．４５（万元），且重量减少１３８０ｋｇ。　　２、使用成本比较：　　使用成本主要包含燃油费及维护、修理费。　　２.１．油费的比较　　国家规定每台机动车的生命周期为１０年（至多可以延长至１２年），鉴于我国起重机的总体水平，本文的计算按１０年考虑；在整个使用周期内，起重机的起重作业时间与行驶时间之比在７：３至８：２之间，本文的计算按７．５：２．５即（３：１）来考虑。　　计算起重机终身使用时间：１０×３０５×８＝２４４００小时；其中１０年使用时间，每年工作按３０５天计，每天工作按８小时计。　　上车的终身使用时间：２４４００×３／４＝１８３００小时；　　下车的终身使用时间：２４４００×１／４＝６１００小时。　　采用单、双发动机对于相同起重作业工况而言，两者消耗的功率基本相同，但采用单发动机工作时，由于两方面的原因会增加功率消耗，也即增加耗油量。一是发动机本身所带附件，如风扇、转向助力油泵、发电机等比双发动机的上车发动机输出功率大，在同等条件下，所消耗的附加功率要多一些；二是操作者在进行起重作业时，对发动机输出功率与负载吸收功率不能合理匹配，为防止发动机突然熄火等原因，会操纵发动机以更高转速运行，造成单发动机比双发动机的上车发动机输出功率大，从而耗费较多的燃料。　　根据表１：ＬＴ１０７０上车采用的发动机的额定功率为１１２ｋｗ，上车发动机在工作时，其平均输出功率一般按照额定功率的７５％计算，即为１１２ｋｗ×７５％＝８４ｋｗ计算。　　单发动机由于上述两方面的原因，比双发动机各多消耗１０％的燃油（两个方面各多消耗５％）。所以，单发动机在整个起重作业生命周期平均要多消耗的燃油量为：　　１８３００×２１０×８４×１０％÷１０００÷０．９＝３５８６８（升）　　其中：２１０——所采用的发动机的平均燃油消耗量（以上所列发动机的平均燃油消耗量在２００～２２０ｇ／ｋｗ．ｈ，这里取值为２１０ｇ／ｋｗ．ｈ）；　　０．９为燃油的比重；　　１／１０００为ｇ转化为ｋｇ的系数。　　按目前平均每升燃油销售价约４元计算，则采用单发动机在１０年间共增加耗油成本：　　３５８６８升×４元／升＝１４．３５（万元）　　但是，从另一方面考虑，按ＧＢ７２５８－２００４机动车运行安全技术条件规定，一般随整车重量的增加，要求的发动机功率也要相应加大。采用双发动机的整车重量（只考虑发动机变动部分）增加了１３８０ｋｇ，会额外加大行车的耗油量，额外加大行车的耗油量占整车耗油量的比例为：１３８０÷４６０００＝０．０３。　　ＬＴ１０７０下车采用的发动机的额定功率为２６１ｋｗ，车辆行驶时，其平均输出功率一般按照额定功率的７５％计算，即为２６１ｋＷ×７５％＝１９５．７５ｋｗ计算。　　１０年间共增加使用耗油成本费用近似计算值为：　　６１００×２１０×１９５．７５×０．０３÷１０００÷０．９×４≈３．３４（万元）　　综合考虑上述两方面情况：采用双发动机比采用单发动机节省的成本为：１４．３５－３．３４＝１１．０１（万元）　　２．２．维修成本比较　　在正常使用周期内，起重机用的发动机都需要进行下列检查、维护和保养工作。对润滑系统，每年至少需要更换柴油机润滑油一次，同时需要更换机油滤清器或滤芯；对冷却系统，每二至三年需更换防冻液，每年入冬前要检查、调整冷却液冰点，有水滤清器的还需要清洗或更换滤芯；对燃烧系统，每年要清洗或更换燃油滤清器滤芯（包括粗滤和精滤），检查和调整喷油嘴开启压力，在试验台上检查和调整喷油泵；对进气系统，检查空滤器保养指示器或指示灯，按要求定期清洁或更换空气滤清器滤芯（包括主滤芯和安全滤芯），清理空滤器集尘杯，检查和紧固进气管路，检查增压器轴承间隙。其它维护和保养的还有活塞及环、轴瓦、皮带、气门及推杆、正时齿轮室等工作。　　在正常使用周期内，还要考虑到发动机一至两次大修和两至四次中修。　　因此，从维护和保养方面来讲，采用双发动机比用单发动机的维修成本要增加，按平均每年的维修成本５０００元计算，多一个发动机，十年需多支付５万元维修成本。　　小结２：综合耗油费和维修成本，采用双发动机比采用单发动机节省的成本为：１１．０１－５＝６．０１（万元）。　　考虑残值，在十年后，采用单发动机和双发动机相差很小，此处忽略不计。　　总结：采用单发动机比采用双发动机节省成本为：１６．４５－６．０１＝１０．４４（万元）。

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