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資料來源：參見文末參考資料列表
編撰整理：靜液壓
還從Volvo挖機說起
在Q51期【i前沿】專欄中，i小編和大家分享了Volvo的一款新挖機。這款機器的特別之處就是採用了叫做
Common Pressure Rail
(CPR)
的技術。不過上一期中對此項技術本身沒有進行深入的探討，這一期i小編就和大家一起來更多的認識什麼是CPR。
你也可以先透過這段影片瞭解下CPR技術能給這款挖機帶來什麼樣的全新體驗。。。
影片來源：Volvo官方媒體平臺
CPR的初印象
CPR - Common Pressure Rail，翻譯過來的意思是：
壓力共軌
，這個名字還是比較學術。不過相信大家都熟悉的家用電路都有兩條線路：一是火線，二是零線，這兩條電路上的電壓都是一樣的。那麼這裡我們所說的壓力共軌，我們就可以對比的理解是：
液壓回路中的“火線和零線”
。
家用電路中的火線和零線
在這個系統中，
所有負載都連線到相同的壓力源上
。下圖顯示了內燃機作為輸入動力源，當然這也不是必須的。透過將負載與動力源分離，您可以完全自由地選擇輸入動力源， 它也可以是電池驅動的。
注意：它
不是一個恆壓系統
。該系統
必不可少
的是液壓
蓄能器
。由於蓄能器中的壓力水平的變化，CPR 系統不是恆壓系統。蓄能器不能儲存太多能量，但對於許多應用而言，也不需要儲存大量能量。大多數應用需要的是能源管理， 而液壓蓄能器是世界上最好的超級“電容器”。
有了這兩條“火線和零線”後，其他的執行機構端就可以並聯在這兩條線路上，獨立執行各自動作也不相互干擾。下面是一個CPR系統的架構示意圖。
CPR的+/-
對於液壓新技術的研究，不斷
改善效率
是主要的關注點之一，對於CPR技術也一樣。相比於傳統的節流控制技術，CPR系統效率損失可
降低近90%
。其實從其系統架構不難看出，CPR系統
去掉了能耗損失較大的閥控部分
，採用了類似泵控的直接負載驅動方式。
從上面Volvo的影片中也可以看到其中一個宣傳點就是極大地提高了油耗效率。
i小編認為採用了CPR系統後，由於高壓側迴路蓄能器的調節作用，壓力更加平穩，這樣泵對發動機的作用負載基本維持在一個穩定的區間，而不會出現劇烈的波動，更加利於發動機的燃油利用。
與電力分配的系統不同，CPR 系統有一個通用的液壓系統，基本上只需要一個油箱、一個冷卻器和一個過濾油的地方。CPR系統為
能量回收
和
能源管理
提供了極好的基礎。該控制
不是基於速度或流量控制
，而是
基於壓力或負載控制
。您控制的是加速度，而不是速度，這大大提高了準確性。
不過
一個問題
是：CPR 系統需要液壓變壓器，但是這種型別的元件還不是成熟產品，在市場上並不容易獲取。
CPR系統案例
落地
新技術的出現，總是給大家開拓了更多的想象空間。液界的先驅們也在不斷的嘗試中前行。
Georges E。M。 Vael 展示了一個使用 CPR 的叉車液壓系統，如上圖所示。它使用液壓變壓器來實現舉升子系統的能量回收。與基於負載敏感的系統相比，該系統具有更簡單、更靈活的結構。
Georges E。M。 Vael 基於CPR搭建了挖掘機液壓系統，分析了一臺30噸級挖掘機的線性執行器的能耗細節，模擬結果表明對於挖掘機的負載迴圈，與傳統的負載敏感系統相比，新系統可節省37%的總能源。
INNAS也提出了一種基於 CPR 的乘用車架構，該架構採用四個泵/馬達，每個車輪一個，完全取消了機械傳動，並利用液壓變壓器作為控制單元， 控制四個恆定排量泵/馬達。因此，發動機與車輪隔離，始終在最高效率區域工作，從而提高燃油效率並減少廢氣排放。
參考資料：
· Volvo Group Video。 https：//youtu。be/vUUmoH-DDuM
· Peter Achten。 Fluid power genes and memes | About sharks， mice and a poor albatross chick。 SICFP19
· WEI SHEN。 Review of the Energy Saving Hydraulic System Based on Common Pressure Rail
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