Með aukinni strangri umhverfisverndarreglugerð stendur byggingarvélaiðnaðurinn frammi fyrir verulegum þrýstingi til að draga úr losun. Mengunarefnin sem hefðbundin-eldsneytisknúin búnaður gefur frá sér hafa haft mikil áhrif á umhverfið, á meðan tæknin með breidd-sviðs býður upp á skilvirka lausn á þessu vandamáli. Meðan á notkun stendur eru byggingarvélar með lengri drægni fyrst og fremst knúnar af rafmagni og brunavélin er aðeins virkjuð til að framleiða rafmagn þegar rafhlaðan er ófullnægjandi. Þar af leiðandi getur það dregið verulega úr eldsneytisnotkun og útblæstri. Viðeigandi gögn benda til þess að miðað við hefðbundnar-eldsneytisdrifnar byggingarvélar, geta byggingarvélar með lengri-sviði minnkað orkunotkun um meira en 30%, losun köfnunarefnisoxíðs um 13% - 45% og losun svifryks um 50% - 94%, og uppfyllir þannig sífellt strangari umhverfiskröfur.
Rannsóknir og þróun sérstakra sviðs - útbreidda eru komin inn á tæknilega krefjandi stig.
Rekstrarumhverfi byggingarvéla er flókið og breytilegt og vinnuaðstæður eru afar erfiðar, sem gerir mjög miklar kröfur til rannsókna og þróunar sérstakra sviða - útbreidda. Í rannsókna- og þróunarferlinu eru samþættingarörðugleikar í mörgum þáttum eins og vélinni, rafmótornum og rafeindastýrikerfinu. Meðal þeirra er þéttleiki staðbundins skipulags ein helsta áskorunin. Vegna takmarkaðs innra rýmis byggingarvéla er nauðsynlegt að raða fjölmörgum íhlutum eins og vélinni, rafmótornum og rafeindastýrikerfinu á eðlilegan hátt í þröngt rými. Þetta krefst ekki aðeins þess að rúmmál hvers íhluta sé eins lítið og mögulegt er heldur krefst það einnig vandaðrar hönnunar á uppsetningarstöðum og tengiaðferðum þeirra á milli til að ná fyrirferðarlítilli og skilvirkri plássnýtingu.
Sléttleiki aflgjafar er einnig mikilvægt atriði. Við raunverulegan rekstur vinnuvéla þarf búnaðurinn að ræsa, stöðva, hraða og hægja á sér oft, með verulegum sveiflum í álagi. Þetta krefst þess að aflframleiðsla sviðs-framlengingartækisins bregðist tafarlaust við breytingum á vinnuskilyrðum, viðheldur stöðugleika og sléttleika og forðast fyrirbæri eins og rafmagnstruflanir, titring eða högg til að tryggja nákvæmni og skilvirkni byggingarvéla á sama tíma og draga úr skemmdum á uppbyggingu búnaðar.
Þróun nákvæmra stjórnunaralgríma er ekki síður mikilvæg. Rafeindastýrikerfið þarf að stjórna nákvæmlega rekstrarstöðu hreyfilsins og mótorsins út frá rauntíma vinnuskilyrðum byggingarvéla, svo sem álagsstærð, aksturshraða og rafhlöðuhleðslu, til að ná fram skilvirku samstarfi þeirra tveggja. Til dæmis, þegar rafhlaðan er nægjanleg og álagið er lítið, ætti að forgangsraða mótordrifinu til að draga úr orkunotkun; þegar hleðsla rafgeymisins er ófullnægjandi eða álagið er mikið, ætti að ræsa vélina tafarlaust til að framleiða rafmagn og úttakskrafti hreyfilsins og mótorsins ætti að vera sanngjarnt úthlutað til að tryggja eðlilega notkun búnaðarins. Þetta krefst þróunar á mjög snjöllum og nákvæmum stjórnalgrímum sem geta fljótt og nákvæmlega unnið úr miklu magni af vinnuskilyrðum og tekið bestu stjórnunarákvarðanir.
Bæling á rafsegultruflunum er einnig tæknileg áskorun sem ekki er hægt að hunsa. Við notkun hreyfla og mótora myndast sterk rafsegultruflun, sem getur haft áhrif á eðlilega notkun rafeindastýrikerfisins, sem leiðir til vandamála eins og brenglaðra stýrimerkja og bilana í búnaði. Þess vegna þarf að samþykkja háþróaðar tæknilegar ráðstafanir eins og rafsegulvörn og síun til að bæla í raun rafsegultruflanir og tryggja stöðugleika og áreiðanleika rafeindastýrikerfisins.
XCMG hefur tekið virkan þátt í rannsóknum og þróun sérstakra sviða-framlenginga. Þeir hafa tekið forystuna í samstarfi við rannsóknarstofnanir að því að stunda tæknirannsóknir, með það að markmiði að búa til há-aflþéttleikasviðslengingarkerfi sem hentar fyrir byggingarvélar. Þeir hafa náð umtalsverðum árangri í að efla djúptengi hönnun sérstakra véla og rafala. Með því að hámarka byggingarhönnun vélanna og rafala, hafa þeir gert líkamlega tengingu og vinnusamhæfingu þeirra tveggja nánari, dregið úr orkutapi í flutningsferlinu og bætt heildarskilvirkni kerfisins. Til dæmis, með því að taka upp nýjan tengibúnað, náðist sveigjanleg tenging á milli hreyfilsins og rafallsins, sem dregur í raun úr titringi og hávaða og bætti stöðugleika og áreiðanleika aflflutnings.
Snjöll stjórnunarstefna nær sjálf-aðlögunarhæfni við allar rekstraraðstæður
Með því að byggja á háþróaðri reynslu úr farþegabifreiðageiranum, er verkfræðilega vélasviðið-útvíkkað kerfi að þróa fjöl-snjallstýringaraðferðir til að ná aðlögunarhæfni við allar vinnuaðstæður. Kjarni þessarar stefnu liggur í því að nota yfir 130 ástands-aðlögunarreiknirit til að hámarka ræsingu-stöðvunar sviðsins-lengdar vélar, afldreifingu og hleðslu og afhleðslu rafhlöðunnar, sem gerir verkfræðivélum kleift að viðhalda skilvirkri notkun við margvíslegar flóknar vinnuaðstæður.
Orkustjórnunarkerfið sem byggir á tauganetum er mikilvæg nýjung á þessu sviði. Þetta kerfi getur nákvæmlega og í raun og veru greint-tímabært rekstrarálag vinnuvéla, hvort sem það er öflugur jarðvegur sem-brotnar við uppgröft eða þungar lyftingar við hífingu, og getur brugðist strax við. Þó að það sé tryggt að afköst uppfylli rekstrarkröfur, dregur það í raun úr orkunotkun um 15% - 20%, sem bætir verulega heildarnýtni kerfisins. Til dæmis, á stórum byggingarsvæði, getur -stækkuð gröfa búin með orkustjórnunarkerfi fyrir taugakerfi, við miklar-uppgröftaraðgerðir, stillt afköst rafalans og afhleðslustefnu rafhlöðunnar í raun- í samræmi við breytingar á uppgraftarviðnámi.
Þegar lenda í mýkri jarðvegslögum dregur kerfið sjálfkrafa úr krafti örvunartækisins og forgangsraðar notkun rafhlöðuorku og dregur þar með úr eldsneytisnotkun. Hins vegar, þegar verið er að grafa harða grjót, eykur það kraft örvunartækisins strax til að tryggja nægjanlegt afl, á sama tíma og það er eðlilegt að stjórna afhleðsludýpt rafhlöðunnar til að forðast of mikla afhleðslu sem myndi skaða endingu rafhlöðunnar. Með þessari snjöllu stýringu sparar þessi gröfa, á eins-mánaðar byggingartíma, um það bil 20% af eldsneytisnotkun samanborið við hefðbundnar-eldsneytisdrifnar gröfur. Á sama tíma dregur það úr útblæstri og dregur úr mengun í umhverfið.
Ennfremur er einnig hægt að stilla þessa snjöllu stjórnunarstefnu á sveigjanlegan hátt í samræmi við mismunandi vinnuaðstæður. Þegar framkvæmt er innanhússaðgerðir, vegna ströngra krafna um hávaða og losun, mun kerfið helst samþykkja hreinan rafmagnsham til að mæta þörfum umhverfisverndar og kyrrðar; en í langtíma-aðgerðum utandyra þar sem hleðsla er óþægileg, mun það hámarka samvinnu sviðslengdarans og rafhlöðunnar til að tryggja stöðuga notkunargetu búnaðarins.
Hægt er að bregðast við veikleika í lágum-hitastigi með margvíslegum tæknibyltingum.
Á sviði byggingarvéla hefur spurningin um endingu rafhlöðu í lágu-hitaumhverfi alltaf verið einn af lykilþáttunum sem takmarka þróun þess. Sérstaklega á köldum svæðum, eins og Norðaustur-Kína og Innri Mongólíu, lækkar vetrarhitinn oft í mínus nokkrar gráður eða jafnvel lægri. Þetta veldur alvarlegri áskorun fyrir afköst rafhlöðunnar og úthald byggingarvéla. Samkvæmt viðeigandi gögnum, við lágt-hitastig, getur þolsvið hefðbundinna rafhlaðna minnkað um meira en 50%, sem hefur alvarleg áhrif á skilvirkni og notkunarsvið byggingarvéla.
Til að leysa þetta vandamál er iðnaðurinn virkur að kanna ýmsar tæknilegar leiðir til að ná samræmdri hagræðingu á varmastjórnun og rafhlöðutækni. Tækni til að endurheimta úrgangshita er ein af lykiltækni þeirra. Með því að hanna varmaskipti og annan búnað á hugvitssamlegan hátt er hægt að safna saman miklu magni af afgangsvarma sem myndast við notkun hreyfilsins. Þessi úrgangshiti myndi annars berast beint út í andrúmsloftið og valda orkusóun. Nú er hægt að nota það til að hita rafhlöðuna. Til dæmis hefur ákveðin tegund byggingarvéla tekið upp háþróað úrgangshitaendurvinnslukerfi, sem kemur úrgangshita hreyfilsins inn í rafhlöðuhitunarbúnaðinn, sem gerir rafhlöðunni kleift að viðhalda hentugra vinnuhitastigi í lágu-hitaumhverfi, sem dregur í raun úr niðurbroti rafhlöðunnar og stækkar þar með svið. Með raunverulegum prófunum, í umhverfi sem er -20 gráður, hefur drægni þessara byggingarvéla aukist um 20% miðað við þegar úrgangshitaendurheimtunartæknin var ekki notuð.
Púlshitunartækni er einnig í stöðugri þróun og býður upp á nýjar lausnir til að bæta afköst við lágan-hita. Púlshitunartæknin, þróuð af Tsinghua háskólanum, hefur reynst einstaklega vel. Í mjög -30 gráðu umhverfi tekur það aðeins 5 mínútur að hita rafhlöðuna í stofuhita, með upphitunarhraða allt að 8 gráður/mín. Meginreglan í þessari tækni er að nýta eiginleika aukinnar innri viðnáms rafhlöðunnar við lágt hitastig, mynda Joule-hita með hátíðnihleðslu og afhleðslu til að ná hraðri sjálf-hitun rafhlöðunnar. Með því að taka rafhleðslutæki sem notaði þessa púlshitunartækni sem dæmi, við notkun á lágum-hita vetrar, getur það fljótt hækkað hitastig rafhlöðunnar, gert það kleift að ná fljótt ákjósanlegu vinnuskilyrði, verulega bætt ræsingarhraða og rekstrarskilvirkni búnaðarins og leyst á áhrifaríkan hátt vandamál vegna erfiðleika búnaðar við ræsingu og lítil skilvirkni í lághitaumhverfi í fortíðinni.
Natríum-jónarafhlöður, með sína einstöku kostum, eru smám saman að setja svip sinn á sviði byggingarvéla. Xiongyao rafhlaðan frá CATL, sem notar litíum-natríumblendingstækni, hefur náð afhleðslu við -40 gráður og hleðslu við -30 gráður, og brýtur þar með takmarkanir hefðbundinna rafhlaðna í lágu-hitaumhverfi. Í sumum sérstökum rekstraratburðarásum þar sem afar miklar kröfur eru gerðar til -lágt hitastig, eins og skautvísindarannsóknir og uppbyggingu innviða á köldum svæðum, hafa natríum-jónarafhlöður sýnt fram á verulega notkunarmöguleika. Í samanburði við hefðbundnar litíum-jónarafhlöður sýna natríum-jónarafhlöður betri jónaleiðni og rafskautsviðbragðsvirkni við lágt-hitastig, viðhalda mikilli afhleðslugetu og skilvirkni hleðslu og afhleðslu, sem veita sterka tryggingu fyrir stöðugri notkun byggingarvéla við mjög lágt hitastig.
Samþætting varmadælukerfa er einnig mikilvæg ráðstöfun til að auka afköst við lágan-hita.KelvinÞriggja-uppspretta varmadælutæknin sameinar loft-uppsprettu, mótor-uppsprettu og rafhlöðu-uppsprettu varmadælur, sem nær fram skilvirkum varmaflutningi og bættum varmagæðum, sem getur dregið úr orkunotkun vetrarins um 50%. Í vegaprófuninni í Tangshan sparaði þriggja-varmadælan 40,5 kWst af rafmagni yfir daginn, með orkusparnaði-um allt að 15,9%. Með því að sameina varmadælukerfið við hitastjórnunarkerfið rafgeyma er hægt að nýta varmann í umhverfinu og úrgangshitann sem myndast við notkun búnaðarins til fulls til að veita rafhlöðunni og stýrishúsinu heitan hitagjafa. Þetta uppfyllir ekki aðeins upphitunarþarfir búnaðarins heldur dregur einnig úr viðbótarorkunotkun, sem eykur enn frekar þol og rekstrarafköst búnaðarins í lágu-hitaumhverfi.