Cu multe caracteristici, cum ar fi densitatea de putere, sistemele hidraulice au devenit alegerea pe termen lung-pentru multe utilaje mobile non-rutiere. În ultimii ani, condusă de reglementări din ce în ce mai stricte și de progresul tehnologic continuu, electrificarea este de așteptat să devină direcția principală în viitor.
Deci, când tehnologia hidraulică tradițională se întâlnește cu tehnologia electrică, ce fel de scânteie se vor ciocni?
Astăzi, discutăm despre cum să profităm de tehnologia hidraulică și electrică pentru a combina componentele hidraulice, motoarele și comenzile vehiculelor pentru a optimiza performanța mașinii și a face față provocărilor viitorului.
01. Sistemul hidraulic nu va dispărea
Piața investește mai mulți bani în cercetarea tehnologiei electrice decât oricând. Potrivit unei analize Reuters, producătorii auto mondiali plănuiesc să cheltuiască mai mult de 5 trilioane de dolari pentru cercetarea și dezvoltarea de vehicule electrice și baterii până în 2030. Prin intensificarea investițiilor, ei intenționează să elimine treptat vehiculele pe combustibili fosili și să îndeplinească obiectivele de decarbonizare din ce în ce mai stricte. Toate investițiile au un scop comun: popularizarea timpurie a sistemelor electrice. Dar asta nu înseamnă că vor fi peste tot, mai ales pentru sistemele hidraulice în scenarii specifice de lucru și nu vor dispărea prea curând. În unele aplicații, un sistem hidraulic este un sistem mai potrivit.
Densitatea de putere a sistemului hidraulic este foarte bună, iar importanța sa în domeniul transmisiei puterii este de la sine-evidentă.
S-a descoperit că adăugarea de sisteme electrice la sistemele hidraulice poate îmbunătăți performanța produsului și poate reduce zgomotul. De fapt, tehnologiile care combină avantajele tehnologiei hidraulice și electrice sunt mai promițătoare. Industria folosește o varietate de moduri de a combina tehnologia electrică cu platformele existente pentru a îmbunătăți densitatea și eficiența puterii.
02. Combinație de design hidraulic și electric
Trebuie să folosim tehnologia tradițională, dar să o îmbunătățim, combinând avantajele tehnologiei hidraulice și acționării electrice pentru a maximiza beneficiile electrificării.
Găsirea echilibrului potrivit, însă, nu va fi ușoară. Producătorii de mașini de mers pe jos se îndreaptă către electrificarea sistemului de propulsie, iar principalele probleme cu care se confruntă sunt cum să ofere un cuplu suficient pentru echipament și cum să folosească electricitatea în mod eficient. Ca și în cazul sistemelor de transmisie, proiectarea componentelor de transmisie pe baza sarcinii maxime necesare pentru ridicarea sau mutarea echipamentului necesită calcule precise. Pentru un excavator de dimensiune completă-, este necesar să luați în considerare timpul de săpat și volumul de muncă pe parcursul zilei. Această unealtă este de obicei acționată hidraulic și atrage presiune și debit dintr-o pompă alimentată de un motor diesel al unei mașini de mers. Într-un sistem complet-electric, unealta poate fi alimentată de un motor-de sarcină grea care antrenează șuruburi cu bile sau alte componente liniare. Cu toate acestea, chiar și pe platformele hibride, dimensiunea actuatorului care completează efectiv lucrarea și consumul de energie poate fi mare.
Combinarea puterii electrice și hidraulice este o soluție mai eficientă. Pentru a deplasa sarcina unei anumite greutăți, trebuie atinsă o anumită putere, fie că este vorba de tensiunea și curentul motorului, fie de debitul și presiunea cilindrului și, în final, de cuplul necesar pentru a produce lucrul. Motorul folosește un generator, mai degrabă decât un motor diesel, pentru a alimenta sistemul hidraulic. Generatorul antrenează o pompă hidraulică deschisă care furnizează energie cilindrilor care antrenează sculele excavatorului. Acest lucru profită de caracteristicile excelente de densitate a puterii ale sistemului hidraulic, în timp ce trece de la un sistem de motor cu ardere internă la o acționare electrică în ceea ce privește puterea. Prin optimizarea sistemelor hidraulice și electrice, am ajuns la concluzia importantă că ar trebui să folosim ambele sisteme împreună, concentrându-ne pe rolul componentelor individuale în sistemul general, mai degrabă decât să ne concentrăm doar pe componente individuale.
03. Puterea hibridă este curentul principal astăzi
În ciuda progreselor înregistrate în tehnologia bateriilor și celulelor de combustie, acestea nu sunt încă în măsură să îndeplinească cerințele de putere ridicate ale multor vehicule grele, în special vehiculele de teren-, în condiții dure. Pe măsură ce bateriile continuă să evolueze și se străduiesc să spargă cătușele care limitează răspândirea electrificării, sistemele de propulsie hibride sunt soluția temporară ideală. Sistemele hibride sunt potrivite în special pentru echipamente mari cu cicluri lungi de funcționare, care nu sunt potrivite pentru toate-sistemele electrice în ceea ce privește costul total de proprietate.
Dispozitivele hibride combină densitatea de putere a unui generator diesel cu performanța de reducere a emisiilor a unei baterii, care conține un motor diesel mai mic și o baterie și un motor reîncărcabil, îndeplinesc în același timp cerințele de funcționare cu intensitate ridicată-și emisii scăzute. Până în prezent, sistemele hibride au fost utilizate în principal pentru a alimenta funcțiile de lucru, dar pot alimenta și funcțiile de remorcare ale camioanelor și autobuzelor mari.
04. Viitorul este o lume electrică
Electrificarea vehiculelor și echipamentelor s-a accelerat treptat în ultimii ani, chiar și în echipamentele grele (deși într-un ritm relativ lent). Având în vedere ritmul actual de dezvoltare tehnologică, mulți din industrie se așteaptă ca progresul către electrificare să se accelereze în continuare după 2030.
