未来的非公路动力系统将必须满足严苛的要求。除了符合最严格的排放标准和气候保护法规，还要保证可靠性的前提下实现高性能和低成本。为了解决这些挑战，需要继续改进内燃机及其相关的废气后处理系统，并采取动力总成混合等新措施。亚琛工业大学(RWTH Aachen University)和FEV研究了动力传动系统的混合动力和电气化潜力。
柴油发动机排放标准愈加严苛，非道路内燃机必须符合EU Stage V和USA Tier 4最终排放标准。考虑到各种动力系统和发动机技术，目前最前沿的方法之一是混合动力。即使系统的复杂性和整个动力系统的开发成本随着混合动力技术的发展而增加，但其二氧化碳排放方面的好处已被证明是显著的。其中一个原因是，将操作点移到更有效的内燃机负荷范围内，以避免液压回路的空转损失或冷却液和机油泵等辅助设备的通电。在挖掘机领域，小松HB215LC-1和日立ZH200-5B就是例子。
在此背景下，本研究以柴油混合动力装置为研究对象，探讨四种不同的非公路应用：反铲装载机、履带式拖拉机、挖掘机和农用拖拉机。
本文用于比较的传统动力系统柴油发动机是公路卡车发动机中最先进的设计，其技术数据列于表1中。排气后处理系统由三部分组成：柴油氧化催化剂（DOC），柴油颗粒过滤器（DPF）和选择性催化还原（SCR）催化剂。
