伴隨著農(nóng)業(yè)機械化進程的不斷加快,農(nóng)業(yè)機械的保有量和總功率已經(jīng)越來越大,隨之引起的能源和環(huán)境問題,已經(jīng)成為人們關(guān)注的熱點。聯(lián)合收割機作為農(nóng)業(yè)機械的一個重要部分,其保有量和保有功率逐年增長,2005-2010年年增長率均在15%左右。聯(lián)合收割機保有量到2010 年已達到 99.21萬臺,比2005 年翻了一番;保有功率到2010 年達到4042.32萬k W,是2005年的2.7倍。中國在2007年發(fā)布了非道路移動機械用柴油機排氣污染物排放限值及測量方法(中國I,II 階段),用以控制包括農(nóng)業(yè)機械在內(nèi)的非道路柴油機的排放,目前標準處于第二階段。柴油機排放的污染物主要為 HC(碳氫化合物)、CO(一氧化碳)、NOx(氮氧化物)和PM(顆粒物)。中國近年對機動車實際工作狀態(tài)下的排放研究比較深入,但對農(nóng)業(yè)機械在實際工作狀態(tài)下排放的研究則相對較少,而農(nóng)業(yè)機械工作條件惡劣,排放水平低。
聯(lián)合收割機瞬時燃油消耗特性,燃油消耗速率從大到小的順序,依次為作業(yè)、行走、怠速工況。主要因為怠速、行走、作業(yè)發(fā)動機輸出功率依次增加,發(fā)動機負荷增加,需要燃油增加。怠速工況下的峰值為發(fā)動機冷啟動時,燃油多噴所致;行走工況下的波峰、波谷為收割機加、減速所致;工作工況下的波峰為開始行走并工作時,瞬間需要較大功率輸出,燃油瞬間消耗增加所致,波谷為收割機停止工作,轉(zhuǎn)彎減速,發(fā)動機負荷減少,瞬時油耗降低所致。谷物聯(lián)合收割機作業(yè)和行走分別是怠速工況燃油消耗速率的2.1和 1.4倍,玉米聯(lián)合收割機作業(yè)和行走分別是怠速工況燃油消耗速率的2.8和1.2倍。并且作業(yè)工況是聯(lián)合收割機所占比例最大的工況,因此減少作業(yè)工況下的油耗將有助于減少聯(lián)合收割機總油耗。谷物收割機和玉米收割機綜合燃油消耗速率分別為 6.80 和 10.29 L/h。