近年來,電子控製噴射技術的柴油發動機采用了一係列新技術,包括增加高壓噴射、增壓器帶控製閥、四氣門技術、電控燃油噴射技術、排放控製技術等,能夠降低燃油噴射量近20%,提高發動機動力5%~7%,減少燃油消耗3%,並降低發動機噪音3分貝,行駛時發動機排放能夠達到歐Ⅲ排放標準,甚至能夠滿足將來更加嚴格的排放標準。
現在市場上對於汽車起重機采用一個發動機(簡稱單發)還是起重作業和行駛各自用一個發動機即采用雙發動機(簡稱雙發),兩liang者zhe孰shu高gao孰shu低di,是shi公gong說shuo公gong有you理li,婆po說shuo婆po有you理li,那na麼me,事shi實shi到dao底di如ru何he?單dan發fa還hai是shi雙shuang發fa,最zui終zhong還hai是shi應ying該gai從cong用yong戶hu的de角jiao度du考kao慮lv。隻zhi有you從cong整zheng體ti思si考kao,能neng為wei用yong戶hu創chuang造zao產chan品pin使shi用yong效xiao益yi的de最zui大da化hua和he過guo程cheng使shi用yong成cheng本ben的de最zui低di化hua,才cai是shi最zui佳jia的de選xuan擇ze答da案an。
一般而言,從購買到使用直至最後報廢,用戶消費汽車起重機的相應成本包括購入成本(一般按一次性計算)、使用成本(主要包含油費及維修費)及殘值(殘值作為收入,可計算為負成本)。本文從考察產品的主要消費成本入手,揭示采用發動機布置所引起的成本差異。
下表為QY70K、LT1070和LTM1070-4.1三種起重機的相關對比參數。
上表中:比功率按GB7258-2004《機動車運行安全技術條件》的定義為發動機最大淨功率(或0.9倍的發動機額定功率或0.9倍的發動機的標定功率)與機動車最大允許總質量之比。GB7258-2004標準要求該值必須大於5。
為了使對比的一致性,下文將隻對變化的部分進行對應分析,其中以車型一為單發動機、車型二為雙發動機和兩者所必須增加的配置為例,說明設計中如果采用單發動機或雙發動機兩者之間的成本差別。
1、購入成本比較:
購入成本包括外協、外購件的采購成本和生產製造成本。
因為采用發動機的數目不同(單發或雙發),在總體布置、結構形式等方麵也不相同,必將在需要的零部件方麵產生差別,從而造成外協、外購件的采購成本和自製件成本相差較大。本文僅考慮發動機不同造成的差別,生產過程中的製造成本暫時不計。
車型一(單發)必需增加的零部件:
中心回轉體及管路,費用約4000元,重量約為120kg。
車型二(雙發)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、上車發動機、空濾器、消音器、散熱器、分動箱、燃油箱、蓄電池、發動機控製機構及為安裝以上零部件而配備的支架、防護裝置等,需要增加費用105000元,增加重量約為1500kg。
按GB7258-2004標(biao)準(zhun)中(zhong)關(guan)於(yu)比(bi)功(gong)率(lv)規(gui)定(ding),一(yi)般(ban)隨(sui)整(zheng)車(che)重(zhong)量(liang)的(de)增(zeng)加(jia),要(yao)求(qiu)的(de)發(fa)動(dong)機(ji)功(gong)率(lv)也(ye)要(yao)相(xiang)應(ying)加(jia)大(da)。所(suo)以(yi),采(cai)用(yong)雙(shuang)發(fa)動(dong)機(ji)時(shi)因(yin)重(zhong)量(liang)增(zeng)加(jia),必(bi)須(xu)相(xiang)應(ying)提(ti)高(gao)發(fa)動(dong)機(ji)功(gong)率(lv),而(er)提(ti)高(gao)發(fa)動(dong)機(ji)功(gong)率(lv)後(hou),設(she)計(ji)時(shi)又(you)必(bi)須(xu)要(yao)采(cai)取(qu)加(jia)大(da)傳(chuan)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)承(cheng)載(zai)能(neng)力(li),提(ti)高(gao)製(zhi)動(dong)係(xi)統(tong)的(de)輸(shu)出(chu)力(li)矩(ju)等(deng)措(cuo)施(shi),導(dao)致(zhi)以(yi)後(hou)運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)中(zhong)所(suo)增(zeng)加(jia)的(de)相(xiang)應(ying)費(fei)用(yong)也(ye)不(bu)是(shi)一(yi)個(ge)可(ke)忽(hu)略(lve)的(de)數(shu)目(mu)(因計算繁雜,在此略去)。
采用雙發動機多餘的成本是在購車時一次性投入的,所以考慮資本的利息,采用雙發動機的將有更多支出,此處近似計算為:
101000×(1+5%)10≈16.45(萬元)
其中:5%為商業貸款的平均利率。
小結1:采用單發動機比采用雙發動機至少節省成本16.45(萬元),且重量減少1380kg。
2、使用成本比較:
使用成本主要包含燃油費及維護、修理費。
2.1.油費的比較
國家規定每台機動車的生命周期為10年(至多可以延長至12年),鑒於我國起重機的總體水平,本文的計算按10年考慮;在整個使用周期內,起重機的起重作業時間與行駛時間之比在7:3至8:2之間,本文的計算按7.5:2.5即(3:1)來考慮。
計算起重機終身使用時間:10×305×8=24400小時;其中10年使用時間,每年工作按305天計,每天工作按8小時計。
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(shuang)發(fa)動(dong)機(ji)對(dui)於(yu)相(xiang)同(tong)起(qi)重(zhong)作(zuo)業(ye)工(gong)況(kuang)而(er)言(yan),兩(liang)者(zhe)消(xiao)耗(hao)的(de)功(gong)率(lv)基(ji)本(ben)相(xiang)同(tong),但(dan)采(cai)用(yong)單(dan)發(fa)動(dong)機(ji)工(gong)作(zuo)時(shi),由(you)於(yu)兩(liang)方(fang)麵(mian)的(de)原(yuan)因(yin)會(hui)增(zeng)加(jia)功(gong)率(lv)消(xiao)耗(hao),也(ye)即(ji)增(zeng)加(jia)耗(hao)油(you)量(liang)。一(yi)是(shi)發(fa)動(dong)機(ji)本(ben)身(shen)所(suo)帶(dai)附(fu)件(jian),如(ru)風(feng)扇(shan)、轉向助力油泵、發電機等比雙發動機的上車發動機輸出功率大,在同等條件下,所消耗的附加功率要多一些;ershicaozuozhezaijinxingqizhongzuoyeshi,duifadongjishuchugonglvyufuzaixishougonglvbunenghelipipei,weifangzhifadongjituranxihuodengyuanyin,huicaozongfadongjiyigenggaozhuansuyunxing,zaochengdanfadongjibishuangfadongjideshangchefadongjishuchugonglvda,congerhaofeijiaoduoderanliao。
根據表1:LT1070上車采用的發動機的額定功率為112kw,上車發動機在工作時,其平均輸出功率一般按照額定功率的75%計算,即為112kw×75%=84kw計算。
單發動機由於上述兩方麵的原因,比雙發動機各多消耗10%的燃油(兩個方麵各多消耗5%)。所以,單發動機在整個起重作業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——所采用的發動機的平均燃油消耗量(以上所列發動機的平均燃油消耗量在200~220g/kw.h,這裏取值為210g/kw.h);
0.9為燃油的比重;
1/1000為g轉化為kg的係數。
按目前平均每升燃油銷售價約4元計算,則采用單發動機在10年間共增加耗油成本:
35868升×4元/升=14.35(萬元)
但是,從另一方麵考慮,按GB7258-2004機動車運行安全技術條件規定,一般隨整車重量的增加,要求的發動機功率也要相應加大。采用雙發動機的整車重量(隻考慮發動機變動部分)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下車采用的發動機的額定功率為261kw,車輛行駛時,其平均輸出功率一般按照額定功率的75%計算,即為261kW×75%=195.75kw計算。
10年間共增加使用耗油成本費用近似計算值為:
6100×210×195.75×0.03÷1000÷0.9×4≈3.34(萬元)
綜合考慮上述兩方麵情況:采用雙發動機比采用單發動機節省的成本為:14.35-3.34=11.01(萬元)
2.2.維修成本比較
在正常使用周期內,起重機用的發動機都需要進行下列檢查、維護和保養工作。對潤滑係統,每年至少需要更換柴油機潤滑油一次,同時需要更換機油濾清器或濾芯;對冷卻係統,每二至三年需更換防凍液,每年入冬前要檢查、調整冷卻液冰點,有水濾清器的還需要清洗或更換濾芯;對燃燒係統,每年要清洗或更換燃油濾清器濾芯(包括粗濾和精濾),檢查和調整噴油嘴開啟壓力,在試驗台上檢查和調整噴油泵;對進氣係統,檢查空濾器保養指示器或指示燈,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,檢查和緊固進氣管路,檢查增壓器軸承間隙。其它維護和保養的還有活塞及環、軸瓦、皮帶、氣門及推杆、正時齒輪室等工作。
在正常使用周期內,還要考慮到發動機一至兩次大修和兩至四次中修。
因此,從維護和保養方麵來講,采用雙發動機比用單發動機的維修成本要增加,按平均每年的維修成本5000元計算,多一個發動機,十年需多支付5萬元維修成本。
小結2:綜合耗油費和維修成本,采用雙發動機比采用單發動機節省的成本為:11.01-5=6.01(萬元)。
考慮殘值,在十年後,采用單發動機和雙發動機相差很小,此處忽略不計。
總結:采用單發動機比采用雙發動機節省成本為:16.45-6.01=10.44(萬元)。
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