近年來，電子控制噴射技術(shù)的柴油發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)動(dòng)力５％～７％，減少燃油消耗３％，并降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪音３分貝，行駛時(shí)發(fā)動(dòng)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(chǎng)上對(duì)于汽車起重機(jī)采用一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)稱單發(fā)）還是起重作業(yè)和行駛各自用一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)即采用雙發(fā)動(dòng)機(jī)（簡(jiǎn)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(gòu)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(gòu)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(dòng)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(duì)比參數(shù)。

　　上表中：比功率按ＧＢ７２５８－２００４《機(jī)動(dòng)車運(yùn)行安全技術(shù)條件》的定義為發(fā)動(dòng)機(jī)最大凈功率（或０．９倍的發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率或０．９倍的發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定功率）與機(jī)動(dòng)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(duì)比的一致性，下文將只對(duì)變化的部分進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析，其中以車型一為單發(fā)動(dòng)機(jī)、車型二為雙發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)或雙發(fā)動(dòng)機(jī)兩者之間的成本差別。

　?。?、購(gòu)入成本比較：

　　購(gòu)入成本包括外協(xié)、外購(gòu)件的采購(gòu)成本和生產(chǎn)制造成本。

　　因?yàn)椴捎冒l(fā)動(dòng)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(gòu)件的采購(gòu)成本和自制件成本相差較大。本文僅考慮發(fā)動(dòng)機(jī)不同造成的差別，生產(chǎn)過程中的制造成本暫時(shí)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(dòng)機(jī)、空濾器、消音器、散熱器、分動(dòng)箱、燃油箱、蓄電池、發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)功率也要相應(yīng)加大。所以，采用雙發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)因重量增加，必須相應(yīng)提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率，而提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率后，設(shè)計(jì)時(shí)又必須要采取加大傳動(dòng)系統(tǒng)的承載能力，提高制動(dòng)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(gè)可忽略的數(shù)目（因計(jì)算繁雜，在此略去）。

　　采用雙發(fā)動(dòng)機(jī)多余的成本是在購(gòu)車時(shí)一次性投入的，所以考慮資本的利息，采用雙發(fā)動(dòng)機(jī)的將有更多支出，此處近似計(jì)算為：

　　１０１０００×（１＋５％）１０≈１６．４５（萬(wàn)元）

　　其中：５％為商業(yè)貸款的平均利率。

　　小結(jié)１：采用單發(fā)動(dòng)機(jī)比采用雙發(fā)動(dòng)機(jī)至少節(jié)省成本１６．４５（萬(wàn)元），且重量減少１３８０ｋｇ。

　?。?、使用成本比較：

　　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(guó)家規(guī)定每臺(tái)機(jī)動(dòng)車的生命周期為１０年（至多可以延長(zhǎng)至１２年），鑒于我國(guó)起重機(jī)的總體水平，本文的計(jì)算按１０年考慮；在整個(gè)使用周期內(nèi)，起重機(jī)的起重作業(yè)時(shí)間與行駛時(shí)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(shí)間：１０×３０５×８＝２４４００小時(shí)；其中１０年使用時(shí)間，每年工作按３０５天計(jì)，每天工作按８小時(shí)計(jì)。

　　上車的終身使用時(shí)間：２４４００×３／４＝１８３００小時(shí)；

　　下車的終身使用時(shí)間：２４４００×１／４＝６１００小時(shí)。

　　采用單、雙發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)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(dòng)機(jī)工作時(shí)，由于兩方面的原因會(huì)增加功率消耗，也即增加耗油量。一是發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)的上車發(fā)動(dòng)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(shí)，對(duì)發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)突然熄火等原因，會(huì)操縱發(fā)動(dòng)機(jī)以更高轉(zhuǎn)速運(yùn)行，造成單發(fā)動(dòng)機(jī)比雙發(fā)動(dòng)機(jī)的上車發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)的額定功率為１１２ｋｗ，上車發(fā)動(dòng)機(jī)在工作時(shí)，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(dòng)機(jī)由于上述兩方面的原因，比雙發(fā)動(dòng)機(jī)各多消耗１０％的燃油（兩個(gè)方面各多消耗５％）。所以，單發(fā)動(dòng)機(jī)在整個(gè)起重作業(yè)生命周期平均要多消耗的燃油量為：

　　１８３００×２１０×８４×１０％÷１０００÷０．９＝３５８６８（升）

　　其中：２１０——所采用的發(fā)動(dòng)機(jī)的平均燃油消耗量（以上所列發(fā)動(dòng)機(jī)的平均燃油消耗量在２００～２２０ｇ／ｋｗ．ｈ，這里取值為２１０ｇ／ｋｗ．ｈ）；

　?。埃篂槿加偷谋戎?；

　　１／１０００為ｇ轉(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(dòng)機(jī)在１０年間共增加耗油成本：

　　３５８６８升×４元／升＝１４．３５（萬(wàn)元）

　　但是，從另一方面考慮，按ＧＢ７２５８－２００４機(jī)動(dòng)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(dòng)機(jī)功率也要相應(yīng)加大。采用雙發(fā)動(dòng)機(jī)的整車重量（只考慮發(fā)動(dòng)機(jī)變動(dòng)部分）增加了１３８０ｋｇ，會(huì)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(dòng)機(jī)的額定功率為２６１ｋｗ，車輛行駛時(shí)，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：

６１００×２１０×１９５．７５×０．０３÷１０００÷０．９×４≈３．３４（萬(wàn)元）

綜合考慮上述兩方面情況：采用雙發(fā)動(dòng)機(jī)比采用單發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)省的成本為：１４．３５－３．３４＝１１．０１（萬(wàn)元）

２．２．維修成本比較

在正常使用周期內(nèi)，起重機(jī)用的發(fā)動(dòng)機(jī)都需要進(jìn)行下列檢查、維護(hù)和保養(yǎng)工作。對(duì)潤(rùn)滑系統(tǒng)，每年至少需要更換柴油機(jī)潤(rùn)滑油一次，同時(shí)需要更換機(jī)油濾清器或?yàn)V芯；對(duì)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(duì)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(tái)上檢查和調(diào)整噴油泵；對(duì)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(shí)齒輪室等工作。

在正常使用周期內(nèi)，還要考慮到發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)比用單發(fā)動(dòng)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(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)，十年需多支付５萬(wàn)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(dòng)機(jī)比采用單發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)省的成本為：１１．０１－５＝６．０１（萬(wàn)元）。

考慮殘值，在十年后，采用單發(fā)動(dòng)機(jī)和雙發(fā)動(dòng)機(jī)相差很小，此處忽略不計(jì)。

總結(jié)：采用單發(fā)動(dòng)機(jī)比采用雙發(fā)動(dòng)機(jī)節(jié)省成本為：１６．４５－６．０１＝１０．４４（萬(wàn)元）。

３、其他方面的說明：

從發(fā)動(dòng)機(jī)的利用率來說，雙發(fā)動(dòng)機(jī)比用單發(fā)動(dòng)機(jī)也有明顯差別，其下車行走用的發(fā)動(dòng)機(jī)僅為單發(fā)動(dòng)機(jī)起重機(jī)工作小時(shí)數(shù)的四分之一。從投資效率方面考慮，資金的利用率沒有得到充分發(fā)揮。

從產(chǎn)品性能和可靠性方面來說，對(duì)于整備質(zhì)量一定的車輛，其重量利用率（配重體質(zhì)量與整備質(zhì)量之比）也應(yīng)成為衡量起重能力的一個(gè)指標(biāo)。即起重機(jī)在３米幅度起重量一定時(shí)，加在配重體的載荷越大，其中，長(zhǎng)臂工況穩(wěn)定性就越好，相對(duì)應(yīng)的起重量也越大。反過來說，在起重能力一定時(shí)，車輛的整備質(zhì)量越輕，用戶的采購(gòu)成本和使用成本也就越少（作者認(rèn)為利勃海爾公司在這方面是做得比較成功的典型）。而系統(tǒng)的功能在滿足使用要求的前提下，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越簡(jiǎn)潔，其可靠性就越高。

近年來，電子控制噴射技術(shù)的柴油發(fā)動(dòng)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(dòng)機(jī)動(dòng)力５％～７％，減少燃油消耗３％，并降低發(fā)動(dòng)機(jī)噪音３分貝，行駛時(shí)發(fā)動(dòng)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)。

最主要一點(diǎn)是發(fā)動(dòng)機(jī)的ＥＣＵ（電子控制單元）可以根據(jù)產(chǎn)品車的實(shí)際工況，制定相應(yīng)輸出功率曲線（即雙功率曲線發(fā)動(dòng)機(jī)）。行車時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)按最大功率模式輸出動(dòng)力，而在起重作業(yè)時(shí)采用ＰＴＯ模式輸出動(dòng)力，使發(fā)動(dòng)機(jī)工作在所設(shè)定的區(qū)間，包括最低、最高轉(zhuǎn)速，額定功率、扭矩等，綜合駕駛員的意愿及反饋的負(fù)載大小，通過電子控制噴射系統(tǒng)適量供油，消除操作者在作業(yè)時(shí)的不合理現(xiàn)象，使發(fā)動(dòng)機(jī)始終處于高效、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行區(qū)域工作，從而達(dá)到省油和最大限度降低運(yùn)行成本的目的。徐州重型機(jī)械有限公司已經(jīng)推出的ＱＹ８０Ｋ汽車起重機(jī)、Ｌｉｅｂｈｅｒｒ公司的ＬＴＭ１０７０－４．１起重機(jī)是單發(fā)設(shè)計(jì)模式的典型代表。

下一步工作是推進(jìn)單發(fā)雙功率曲線電控發(fā)動(dòng)機(jī)在起重機(jī)產(chǎn)品上的應(yīng)用，使產(chǎn)品的技術(shù)性能得到進(jìn)一步提高，并成為公司技術(shù)創(chuàng)新的又一亮點(diǎn)。