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凱斯工程機械發布甲烷動力概念輪式裝載機TETRA 展示其對工程機械可持續發展未來的愿景

  • 更新時間: 2019-04-08

        工程機械設備顯然塑造了我們生活的世界,并將幫助建設未來的社區。現在,考慮一下未來,這些設備可以使用“廢棄物”產生的動力驅動,實現可持續性作業。如果這些機器在改善操作手的工作環境的同時,還可以減少 80% 的排放量將會如何?這原是凱斯工程機械團隊為自己設定的雄心勃勃目標,現在項目設計師和工程師已經實現了它。這個代號為“TETRA”的項目展示了專業工程機械運營商如何幫助推動從化石燃料動力向可再生能源進行轉變,在“閉環”型良性循環中扮演重要角色。 凱斯甲烷動力概念輪式裝載機支持利用廢棄物和可再生資源生產燃料,最終為其提供動力。盡管目前它還是一個概念產品,凱斯紐荷蘭工業集團(紐交所股票代碼:CNHI/米蘭證交所代碼:CNHI)的全球工程機械品牌凱斯已經在努力實現最終的市場可行性。

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       該概念產品重新構想了輪式裝載機的設計,采用了工程機械設備前所未見的新穎設計。這款甲烷動力概念輪式裝載機既反映了替代燃料日益增加的重要性,又證明了它們在工程機械行業的可行性,與生產并使用廢棄物及可再生資源產生的燃料的可行性。此外,凱斯積極地將替代燃料與先進的工程機械技術相結合,創造出符合現代需求的、可持續解決方案,憑借其已經過驗證的現有動力技術來滿足“永不過時”的動力需求。“實踐創新”貫穿凱斯品牌產品開發理念,務實地使用先進技術實現創新。因此,這款概念機不僅僅是一種設計體驗,而是已經在工程機械實際作業環境中進行了測試,充分證明其可行性。  


來自菲亞特動力科技的強大的甲烷發動機技術


       全新甲烷動力概念輪式裝載機體現了凱斯工程機械的重大技術進步,是凱斯品牌首款替代燃料設備。該項目受益于兄弟品牌紐荷蘭農業機械的研發項目,在非道路甲烷應用方面,紐荷蘭農業機械擁有超過七年的經驗,并在全球廣泛開展測試工作。凱斯甲烷動力概念輪式裝載機搭載了菲亞特動力科技為工程機械應用專門研發的甲烷發動機,最大功率230馬力,與同款柴油發動機完全相同。駕駛噪音水平降低了50%,使它成為市政應用與辦公區、住宅區和人員附近作業的理想選擇。該款發動機采用的化學計量燃燒技術由菲亞特動力科技研發,于1995年首次推出;該技術被應用于整個天然氣發動機產品線,使天然氣發動機具備同類柴油發動機相當的性能,同時有超低的排放與高效率。


良性循環:生物甲烷的優勢


        生物甲烷的生產循環可實現二氧化碳零排放。它特別適用于輪式裝載機應用,尤其適應于廢棄物處理或農場作業,處理用于生產生物甲烷的原材料,為其自身提供燃料。這使得這些企業不僅有充足的燃料,而且還有充足的能源,因為生物甲烷也可燃燒發電,為建筑物供電并滿足任何采暖需求。此外,它還可以輸入天然氣管線滿足居民用氣,并且可用來發電并輸入國家電網、為社區供電,形成一個真正良性的循環。生物甲烷可以由各種廢棄物混合生產,包括有機生活垃圾,工業食品生產、餐館與食堂產生的廚余垃圾,生物質廢棄物(例如木屑、動物糞便,特別種植的能源作物)與植物廢棄物。將這些廢棄物送入沼氣池,在隔絕空氣的條件下,廢棄物在沼氣池中被加熱,并在發酵菌作用下消化分解,過程與堆肥堆非常類似。經過持續約60天的兩階段發酵過程后生成包括生物甲烷在內的生物氣體。生物氣體經過提純可產生燃料級生物甲烷,可為輪式裝載機提供動力。在生物氣體生產結束后從沼氣池中收集來的沼液沼渣具有很高的養分,可作為肥料,賣給居民用于花園施肥或賣給農業企業。


       通過這種方式,廢棄物處理機構可自行生產燃料,二氧化碳排放為零,不僅可以保護自身免受油價波動的影響,并且相比柴油,還可以節約 10-30%機器運行成本。此外,他們也可以通過出售生物甲烷,為第三方設備提供燃料,獲得額外的收入。與同款柴油動力機型相比,甲烷動力概念輪式裝載機在使用生物甲烷時,二氧化碳排放減少95%,二氧化氮排放減少 90%,顆粒物排放減少 99%,使總排放量減少80%。  


對于那些沒有資源自行生產生物甲烷的作業來說,甲烷動力概念輪式裝載機可以使用“傳統”加氣站的天然氣。它特別適合廢棄物處理機構以及可以便利加氣的城市和郊區作業使用。這些機構可以進行適度投資自建壓縮系統,從天然氣管網采集天然氣,將其壓縮到燃料級壓力,保障燃料供應。這些企業可以進一步利用該基礎設施為往返于該地的天然氣貨運車輛提供加氣服務,進一步提高運營的可持續性。


全天續航 


       這款概念輪式裝載機的燃料儲存在技術先進的氣罐內,為了優化空間利用,氣罐安裝在位于機器后部和兩側的集成式儲存裝置內,造型流暢。這一配置可以確保全天候續航。這款輪式裝載機加氣與傳統柴油加油一樣簡便,從地面使用單一噴嘴,加氣時間與加油時間相當。 


       由于甲烷燃燒降低了排放污染,它搭載了一套簡化的后處理系統,采用了一個免維護的單一標準催化轉換器。


經過市場驗證的天然氣動力總成


        凱斯紐荷蘭工業集團旗下各品牌在天然氣動力車輛研發和商業化方面有著悠久歷史,是這一領域的市場領導者。從大約20年前創新采用天然氣技術以來,集團旗下動力科技品牌菲亞特動力科技已生產了40,000多臺使用壓縮天然氣和液化天然氣的發動機。今天,集團旗下卡車和客車品牌依維柯和IVECO BUS是歐洲這一行業的絕對領導者,共生產了28,000多臺天然氣動力車輛,馳騁在全球各地的公路上。各大首都城市,包括阿斯塔納、巴庫、馬德里和巴黎,都選擇天然氣動力的IVECO BUS公交車隊服務市民。目前大概7,000 臺天然氣動力 IVECO BUS 產品在全球各地服役。 


        凱斯紐荷蘭工業集團和依維柯正在與包括以色列和日本在內的多國政府以及歐洲國家合作,共同開發替代燃料和基于天然氣技術的基礎設施。此外,菲亞特動力科技正在研發各種混合動力和純電解決方案,到目前為止已生產了1,700多臺采用這一技術的依維柯和IVECO BUS車輛。展望未來,菲亞特動力科技也在創新開發全氫動力總成系統。 


“TETRA”甲烷動力輪式裝載機 – 心系未來


        “TETRA”項目名稱體現了這款概念產品雄心勃勃的目標,但它同時又根植于凱斯品牌的現實世界實用主義。TETRA是希臘語數字“4”,既是指甲烷分子式“CH4”中與單個碳原子結合的四個氫原子,也是指甲烷分子的四面體形狀。四面體圖案在輪式裝載機兩側尾翼上面極具未來主義的圖形中亦有所體現。 


卓越的多工況高適應性工程機械設備


       甲烷動力概念輪式裝載機能夠勝任標準柴油動力輪式裝載機所承擔的全部作業類型,無論是采石場、廢棄物處理機構、農業應用、伐木還是市政應用和涉及大量運輸的作業類型,這款概念機都可以發揮卓越的性能,高效可持續的完成任務。此外,這款概念機可以匹配各種類型的裝載斗,在初期的測試工作中配置了Leonardi Benne的高沿石料斗。  


創新設計 專注提高生產力


        凱斯紐荷蘭工業集團的國際設計團隊重新設計了輪式裝載機的造型,從一張白紙開始,為輪式裝載機設計的未來,規劃了一個可行的愿景。凱斯品牌標志性元素“凱斯鷹”為這款概念機提供了設計靈感,集成駕駛室側翼設計靈感來自“凱斯鷹”雄壯的翱翔姿態,而后部發動機蓋則融入了“凱斯鷹”頭與喙的莊嚴威猛。各核心設計部分突出了整體造型,例如駕駛室前置, 360°操作視野,比標準輪式裝載機多16%,可視頂部設計,在卸料時為操作手提供更好的視野,并且配置了滑動門。發動機蓋的動態進氣口和向下安裝的排氣裝置彰顯了這款概念機“進取”的精氣神。裝載臂、擋泥板、駕駛室、后翼、發動機蓋和配重一體式設計充分體現了嚴謹的設計與構思。


        LED照明組件也具備鮮明的設計風格,包括裝載臂和前擋泥板集成照明燈、駕駛室前后頂燈、后擋泥板發動機蓋集成尾燈、以及嵌入后部配重的停車隊和危險警告燈,相得益彰提供無死角照明。操作手可以選擇自動模式,在昏暗環境下自動開啟所有工作燈。這一模式非常適合在夜間作業或進出光線昏暗的棚屋作業。選擇手動操作模式時,操作手可以自行選擇所需的工作燈,也可以選擇駕駛室Power-tan背景燈。


       這款概念機采用了一系列先進的材料以幫助改善操作環境、提高舒適性、緩解疲勞,并且便于清潔。駕駛室內飾采用了乳白色的超強韌技術布,營造空間感,并可方便快速清潔。操作手接觸部位采用栗色皮革,溫暖恬淡。耐用的石材踏步強化了實用設計,鋁質踢板和腳墊提升了內部設計。結合觸感柔潤的鋁質手柄和碳纖維擋泥板,打造十足現代感。


       甲烷動力輪式概念裝載機采用了定制的凱斯專屬帶金屬亮片的“power-tan”內飾漆,巧妙地增強了線條感,同時又確保了與凱斯家族一脈相承。機身金屬件的煤灰色啞光漆可以輕松應對各種氣候條件,防塵性能一流,與機身華美的漆面相得益彰。傳統的凱斯設計元素,例如新“凱斯鷹”紋章,在發動機蓋和裝載臂支架都能找到,凱斯品牌標識也嵌入了頂部踏步和裝載機臂。 


操作簡便 符合人體工學 人機互聯


       駕駛室設計簡約,操作簡便,符合人體工學的控制桿和安裝在扶手上的彩色觸摸屏讓所有的控制按鈕觸手可及。 


安裝在扶手上的觸摸屏是一個操作中樞,有以下功能:

  • 面部掃描以啟動設備
  • 裝載斗裝載輔助視窗,可以顯示目標載荷,并且通過裝載臂上的傳感器顯示當前載荷和剩余載荷。
  • 顯示作業現場地圖,跟蹤進入作業區的卡車,指示到所選工作區域的最快路線,并顯示場地綜合信息。
  • 天氣視窗顯示實時天氣報告。
  • 照明參數、藍牙電話、加熱和通風以及音樂控制。
  • 訪問輔助設備參數、設備設置和其它子菜單。
       以上設置均可以在觸摸屏上直接修改。操作手可以將所需的功能信息從扶手觸摸屏上滑向右手方A柱顯示屏組的下方的顯示屏。在不需要顯示該功能信息時,只需要重新在扶手觸摸屏上選擇另一個功能滑動替換。 

       A柱上的顯示屏組略有傾斜,與駕駛室的支柱對其安裝,讓關鍵信息一目了然。
  • 右上角和左邊的屏幕顯示前后攝像頭拍攝的影像。安裝在駕駛室內的攝像頭取代了傳統的后視鏡,它自動關聯行使方向,與機器往復方向同步變化。
  • A柱中央右側屏幕顯示設備各關鍵操作參數,包括行駛速度、發動機轉速、燃料水平、發動機溫度和油溫、檔位選擇,發動機工作時數與當前時間。
  • 右下方的屏幕顯示可以自定義,操作手可以使用扶手上的彩色觸摸屏選擇所需的視圖。
       駕駛室通過安裝在頂部的“智能音箱”技術集成了語音控制功能,使用物聯網技術來執行口頭命令。操作手可以使用語音控制駕駛室溫度、選擇音樂、撥打或接聽電話以及錄制語音信息。 

       操作手可以通過在關聯的手機上使用視網膜掃描,遠程啟動機器,控制空調或除霜功能。

       全新奢寵座椅在艙門打開時自動伸展旋轉方便操作手進入,操作手就座后立即回到操作位置,這是業界首創。操作手可以根據需要手動關閉該功能。座椅采用雙飾面,皮質材料平添汽車奢華感,與強韌帆布材料相得益彰。座椅集成了加熱與空調功能 ,讓操作手在炎熱的天氣時保持涼爽,在寒冷天氣保持溫暖。主動式體重補償懸浮式座椅和可完全調節的腰靠增強了舒適性。

       駕駛室配備先進的全艙冷暖空調,確保全艙溫度適宜。駕駛室頂棚上精確部署了一系列出風口,并圍繞操作手形成理想的弧度,以確保周身舒適度。 


       人機互聯是這款概念機的又一核心,它集成了全套車聯網解決方案,將其與一年365天,每天24 小時都有人監控的控制室連接,可確保其始終保持最佳運行狀態。車隊管理人員可以通過車載音頻和文本消息直接與這款概念機交流,指示操作手在舒適的駕駛室內微調設備參數(例如輪胎壓力),從而提高工作效率和生產力。

安全第一

        作業現場安全是當今工程機械設備專業人員的首要任務,重中之中是確保只有完全合格的操作手才能操作設備。這也是這款概念機集成了生物面部識別技術的原因,通過它來控制進入與啟動設備。駕駛室門上安裝的面部掃描傳感器,在操作手走近時掃描其面部開門。操作手進入駕駛室后扶手顯示器進行二次掃描以最終確認并啟動設備。

       這款概念機的設計也采用了凱斯紐荷蘭工業集團的自動駕駛車輛開發計劃的要素。先進的障礙物探測技術在障礙物進入設置范圍內時可以自動停車,并通知操作手,進一步提升作業現場的安全。


先進的輪胎技術

        這款概念輪式裝載機可以適配各種輪胎解決方案,確保在所有工程作業環境下高效作業。為了凸顯輪胎技術對機器生產力的重要影響,凱斯紐荷蘭工業集團與米其林公司雙方設計團隊攜手合作,共同開發了實心胎的未來愿景。這一前沿設計預見了輪胎/車輪組合融合,并突顯了內置懸架的設計特性。此外,由于采用純橡膠與專利復合材料結合的構造,這款實心胎可以承受工程作業環境的各種極端路況條件,堅不可摧。

       輪胎的蜂窩狀輪胎輻條設計輕巧而堅固,得益于定制的不對稱胎面的牽引力,驅動能力與抓地力顯著提升。內胎面上的三腳架固定模塊增強了整體操作穩定性,同時也提高了設備的轉向性能。輪胎的大胎面可降低接地比壓和設備整體重量。醒目(一次沖壓成型)的邊緣保險杠可提高整體輪胎的堅固性,增強對輪胎的保護,延長使用壽命。通過集成傳感器為操作手和控制室提供實時數據流(包括輪胎磨損傳感器)。當激活時,集成的側壁燈會亮起,是額外的安全功能。  

        凱斯甲烷動力概念輪式裝載機“TETRA”融合了現代設計、符合人體工學的簡便操作環境、經過市場驗證的可持續的動力總成技術、先進的數字與自動駕駛元素,以及米其林先進的輪胎技術,為工程機械行業描繪了一個全新未來——高效率、高生產力并且可持續。 

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