本文详细介绍了利勃海尔最新的燃油喷射解决方案,这些方案可用于传统燃料和替代燃料。
利勃海尔氢燃料轮式装载机原型机(图片:利勃海尔)Power Progress International:贵公司在液态和气态燃料的燃油喷射解决方案方面的研发进展如何?
奥拉夫·阿尔特曼: “我们在燃油喷射解决方案方面的研发正在不断推进,以满足气态和液态替代燃料的各种发动机需求。在气态燃料方面,我们取得了显著进展。我们开发了一种用于火花点火燃烧的氢气燃油喷射系统。我们用于端口燃油喷射的低压(LPI)喷油器已经集成到为L 566 H轮式装载机原型机提供动力的氢气发动机中。”
我们还提供包括轨道和完全集成的压力调节器在内的综合系统解决方案,包括所有必要的安全功能以及电子控制单元 (ECU)。
针对甲醇、乙醇和氨等液态燃料,我们开发了一种基于氢燃料喷射器的解决方案。该喷射器适用于双燃料和单燃料应用;它既可用于单燃料火花点火燃烧系统,也可用于与传统燃油喷射系统配合使用的双燃料发动机。现有的柴油发动机可以进行改造升级,也可以用于重新设计的发动机。这种灵活性使其能够实现多种柴油替代率,包括100%柴油运行。
其他特点包括支持灵活包装的独立式电动泵和用于集成到现有系统环境中的独立驱动盒。
就氨而言,我们收到了一些关于其在采矿应用方面的咨询——氨是一种低碳燃料,具有优异的储存性能。亚洲和欧洲的海运业以及中国和美国的商用车制造商都在考虑将甲醇作为可能的替代燃料。
Olav Altmann,利勃海尔组件PPI:利勃海尔零部件的产品应用于多个不同领域。您认为船舶、发电和移动机械领域采用替代燃料的最新趋势是什么?
阿尔特曼: “我们正在密切关注各个领域替代燃料应用的最新趋势。正如刚才提到的,甲醇正在成为海事行业大型发动机的重要替代燃料。此外,氨也越来越受欢迎,尤其是在大型低速发动机领域。”
对于移动机械和商用车辆而言,氢气越来越受欢迎。其极低的二氧化碳排放量使其成为这些应用领域的理想选择。然而,甲醇也因其用途广泛且现有基础设施能够支持其使用而在该领域引起关注。
PPI:利勃海尔最近推出了一款用于液态替代燃料的新型喷油器和一款电动燃油泵。这些部件有何特别之处?设计过程中面临的主要挑战是什么?
Altmann: “这款喷油器具备多项关键技术特性。它是一款端口喷油器,工作压力高达30巴(435磅/平方英寸),适用于多种替代燃料。该喷油器配备用于双层壁管道的船用接头,提高了安全性并符合海事标准。其喷嘴长度可调,紧凑的设计使其易于安装在不同的发动机配置中。根据燃料和应用的不同,每个喷油器可支持高达约150千瓦/缸的流量,使其能够高效地用于大型发动机。”
利勃海尔PFI替代燃料装置(图片:利勃海尔)这款电动泵的设计独立于发动机,工作压力为30巴,并符合低闪点燃料的船用标准。我们已在液压试验台上成功完成了测试。该泵目前设计用于甲醇燃料,相关测试正在进行中。未来,这款电动泵还将用于其他替代燃料,从而支持更广泛的应用。
研发过程中面临诸多挑战,例如选择合适的材料和密封件以应对替代燃料的不同化学特性。确保产品在各种运行条件下的耐久性和可靠性至关重要。
PPI:关于氢能应用,您是否有关于利勃海尔氢能轮式装载机或几年前推出的履带式挖掘机的性能报告?
阿尔特曼: “根据最新信息,我们可以透露,氢动力轮式装载机已投入正常运营。它的性能与同尺寸的柴油动力机器相当,操作人员的反馈也非常积极。”
就动力输出、发动机动力和响应速度而言,氢动力挖掘机的整体性能也与柴油动力挖掘机相同。
PPI:这些机器在工作循环、操控性和满油续航里程方面的性能如何?能否与相应的柴油车辆进行比较?
阿尔特曼: “轮式装载机的氢气储存系统设计用于确保储罐容量足以满足整个班次的需求。这些氢动力机器的操作方式与柴油动力机器完全相同,无需对通常的操作程序进行重大更改。”
除了发动机之外,传动系统的大部分部件都来自利勃海尔XPower轮式装载机。
PPI:您如何看待移动机械用氢燃料的供应情况?欧盟及其他地区的氢燃料基础设施现状如何?
Altmann: “目前,欧洲乃至全世界的氢基础设施和燃料供应仍然相当有限。再加上缺乏全面的二氧化碳排放法规,这继续阻碍了氢动力系统解决方案的广泛应用。”
利勃海尔公司开发的用于气体燃料的轨道喷射系统(图片:利勃海尔公司)幸运的是,在全球将氢能视为能源转型关键组成部分的背景下,移动机械用氢燃料的供应正在迅速发展。
在欧洲,欧盟制定了一项雄心勃勃的氢能经济发展计划,其中包括对基础设施和技术的大量投资,以支持氢气的生产、分销和使用。该计划旨在使氢气广泛可用且经济可行,从而减少对专用加氢站的依赖。同样,其他地区也在取得显著进展。例如,印度政府正在积极资助氢能项目,认识到其在增强能源安全和减少排放方面的潜力。
中国政府的资金投入也在推动氢能发展,重点是构建完善的氢气供应链。日本正在建立自己的氢能经济,在生产和基础设施方面进行了大量投资。
这些全球性努力正在帮助扩大氢能基础设施。因此,我们可以预期在不久的将来,氢能的可及性将得到提高,使其在机械和其他应用领域的使用更加实用和广泛。
这是刊登在《国际电力进步》杂志2025年1-3月刊上的完整采访内容。


