故事 矿用

海拔 5500 米

发帖 日 月 年 (03 十二月 2018)Lucie Maluck, 图片拍摄者 Alexander Richter, Eugene Tay

海拔 5500 米,全球海拔最高的矿山,mtu 发动机为矿用卡车提供满功率运行。
Lhasa, Tibet

海拔 5500 米,全球海拔最高的矿山,mtu 发动机为矿用卡车提供满功率运行。

任何去过高海拔山区的人都知道那种空气稀薄,呼吸困难的感觉。地势每升高一米,空气中的氧气量都会相应下降。有经验的登山者也许不会担心海拔 3000 米左右的情况,但习惯在低海拔地区生活的人,到了海拔 1500 米就已经开始呼吸困难。西藏巨龙铜业有限公司 (Julong Copper Mine) 位于高海拔环境。目前由中国制造企业徐工集团 (XCMG) 和内蒙古北方重型汽车股份有限公司 (NHL) 生产的由 mtu 2000 系列发动机驱动的矿用卡车使用正常,全无上述问题。值得注意的是,发动机运行时完全没有功率降。

使用了新的 mtu 发动机,中国内蒙古北方重型汽车股份有限公司生产的卡车爬坡速度更快,因此矿山生产效率更高。

高海拔地区空气稀薄


“我们已经知道,我们的发动机是在高空作业的理想选择,我们专门对其进行设置,以确保在这些条件下提供 100% 的动力。尽管如此,我们仍然惊讶于它们比矿区其他发动机更加优异的表现”,mtu 应用工程师 Alexander Richter 报告说,他在西藏为两家制造商的运输卡车进行了调试。“我自己在适应环境方面遇到了更大的问题”,他说。首先,他必须更加缓慢地工作。“从一开始,我就必须习惯于循序渐进地工作。”稀薄的空气中氧气含量很低,而人体随时随地需要稳定的氧气供应。因此,在高海拔地区工作的人必须加快呼吸速度,而且往往经常喘不过气来。

Richter 和他的亚洲同事使用一辆兰德酷路泽,每天往返于西藏地区首府拉萨和矿区之间。 起初,1700 米的海拔差异对他们都是一个挑战,导致持续头痛。“我们发现很难了解中国人和西藏矿工是如何在高海拔的稀薄空气中工作的。”但最终他们还是习惯了这种条件。“三天后,我们已经适应了,工作不再那么困难”,Richter 说。

中国工程机械制造商徐工集团制造的矿用卡车可承载重达 110 公吨的有效载荷。

由于采用了两级涡轮增压技术,发动机适合在高海拔地区运行


与工作人员不同,mtu 发动机从一开始就处于最佳状态,这要归功于先进的发动机技术。两级涡轮增压、废气再循环和高压共轨喷射系统之间智能协调,发动机符合 Tier 4 排放法规,无需废气后处理。Richter 解释道:“发动机两级涡轮增压技术是在高海拔地区作业的关键要素。”与旧式的单级涡轮增压发动机不同,最新的发动机采用两级涡轮增压技术,可确保空气在燃烧时有充足的压缩和供给。空气在冷却前先在低压涡轮增压器中预压缩,然后在高压涡轮增压器中再进一步压缩, 最后进入中冷器冷却。

结果是,空气压缩程度极高,一旦到达燃烧室,空气含有发动机燃烧所需的足量氧气。无需改进发动机硬件,mtu 工程师只需使用“虚拟发动机”设备调整发动机控制。每个 mtu 发动机模型都有一个根据测试台试验数据验证的计算机控制的热力学仿真模型。据此,mtu 研发人员能针对每种可能的环境情况,预先计算和编写正确的发动机控制程序。这些设置只需进行现场测试和微调。

发动机的环境压力传感器对高海拔作业尤为重要。根据传感器测量的大气压力,发动机控制系统就能准确选择在特定海拔运行相关的性能图。 

在发动机舱内工作:mtu 工程师在西藏巨龙铜矿调试发动机。

没有基于实践的数据可用


Richter 说道:“从理论上讲, 我们知道发动机能够工作。”尽管如此,在西藏调试发动机的过程依然很紧张。Richter 解释道:“在现场,发动机必须在海拔 5500 米的高度运行,对此我们没有相关基于实践的数据。”在这样的高海拔地区,我们竞争对手的发动机功率降严重,并且会冒出大量黑烟。发动机经常损坏。mtu 发动机可没有这样的问题。”

第一批发动机表现出色


一年前,mtu 发动机在西藏进行首次测试时就展现出卓越的高海拔运行能力。中国工程机械制造商徐工集团调试并测试了一辆由 16 缸 mtu 2000 系列发动机驱动的矿用卡车。徐工集团又订购了 10 台发动机(预计 2019 年年初交付)。过去几个月中,中国另一家工程机械公司内蒙古北方重型汽车股份有限公司一直在西藏对 2 台 mtu 12V 2000 C66 型采矿用发动机进行测试。Richter 说道:“截至目前,结果令人非常满意。”

现在,这两家公司的矿用卡车满负荷运转,在矿山每次运送 90 和110 吨剥离物。工作人员在稀薄的空气中可能很快就会上气不接下气,但 mtu 发动机绝对不会。mtu 驱动的卡车比矿上其他卡车爬坡速度更快,生产力超过现场其他矿用卡车。 

节省 8% 燃油

mtu 4000 系列发动机驱动的小松 830E 矿用卡车,燃油消耗比以前减少 8%。这意味着运营商每年每辆卡车可节省 3 万美元。

164 个国家

专业技师为全球 164 个国家的 mtu 发动机提供支持。

1.8 亿

3.7 万台 4000 系列发动机,运行超过 1.8 亿小时,可靠性久经考验。

3.6 万小时

mtu 16V 4000 C11 型发动机每 3.6 万小时才需要进行一次大修。

无需废气后处理

750 马力以上的 mtu 发动机,符合目前排放法规,无需任何废气后处理系统。

上述内容只反映各自截至出版日期时的情况。这些内容没有进行更新。因此未纳入后续情况。

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