Завдяки багатьом характеристикам, таким як питома потужність, гідравлічні системи стали-довгостроковим вибором для багатьох не-дорожніх мобільних механізмів. Очікується, що в останні роки електрифікація стане основним напрямком у майбутньому, завдяки дедалі жорсткішим нормам і постійному технологічному прогресу.
Отже, коли традиційна гідравлічна технологія зустрінеться з електричною технологією, яка іскра їх зіткнеться?
Сьогодні ми обговорюємо, як скористатися перевагами гідравлічної та електричної технології для поєднання гідравлічних компонентів, двигунів і засобів керування транспортним засобом для оптимізації продуктивності машини та вирішення викликів майбутнього.
01. Гідравлічна система не зникне
Ринок інвестує більше грошей у дослідження електричних технологій, ніж будь-коли раніше. Згідно з аналізом Reuters, світові автовиробники планують витратити понад 5 трильйонів доларів на дослідження та розробку електромобілів і акумуляторів до 2030 року. Збільшуючи інвестиції, вони планують поступово відмовитися від транспортних засобів, що працюють на викопному паливі, і досягти все більш жорстких цілей декарбонізації. Усі інвестиції мають спільну мету: швидку популяризацію електричних систем. Але це не означає, що вони будуть всюди, особливо для гідравлічних систем у конкретних сценаріях роботи, і вони не зникнуть найближчим часом. У деяких випадках гідравлічна система є більш підходящою системою.
Питома потужність гідравлічної системи дуже хороша, і її важливість у сфері передачі енергії-очевидна.
Було виявлено, що додавання електричних систем до гідравлічних систем може покращити продуктивність продукту та зменшити шум. Насправді більш перспективними є технології, які поєднують переваги гідравлічної та електричної техніки. У промисловості використовуються різноманітні способи поєднання електричних технологій із існуючими платформами для підвищення щільності потужності та ефективності.
02. Поєднання гідравлічної та електричної конструкції
Нам потрібно використовувати традиційну технологію, але вдосконалювати її, поєднуючи переваги гідравлічної технології та електричного приводу, щоб максимізувати переваги електрифікації.
Однак знайти правильний баланс буде непросто. Виробники крокуючих механізмів рухаються до електрифікації трансмісії, і головні проблеми, з якими вони стикаються, полягають у тому, як забезпечити достатній крутний момент для обладнання та як ефективно використовувати електроенергію. Як і в системах трансмісії, конструкція компонентів трансмісії на основі максимального навантаження, необхідного для підйому або переміщення обладнання, вимагає точних розрахунків. Для повнорозмірного-екскаватора необхідно враховувати час його копання та обсяг роботи протягом дня. Цей інструмент зазвичай має гідравлічний привід і отримує тиск і потік від насоса, що працює від дизельного двигуна крокуючої машини. У повністю-електричній системі інструмент може працювати від потужного-мотора, який приводить у рух кулькові гвинти або інші лінійні компоненти. Однак навіть на гібридних платформах розмір приводу, який фактично виконує роботу, і його енергоспоживання можуть бути великими.
Поєднання електричної та гідравлічної енергії є більш ефективним рішенням. Щоб перемістити вантаж певної ваги, необхідно досягти певної потужності, будь то напруга та струм двигуна, або потік і тиск у циліндрі, і, нарешті, крутний момент, необхідний для виконання роботи. Двигун використовує генератор, а не дизельний двигун, щоб живити гідравлічну систему. Генератор приводить в рух відкритий гідравлічний насос, який подає електроенергію до циліндрів, що приводять в рух інструменти екскаватора. Це дає перевагу відмінним характеристикам питомої потужності гідравлічної системи, одночасно переходячи від системи двигуна внутрішнього згоряння до електричного приводу з точки зору потужності. Оптимізувавши гідравлічну та електричну системи, ми дійшли важливого висновку, що ми повинні використовувати обидві системи разом, зосереджуючись на ролі окремих компонентів у загальній системі, а не лише на окремих компонентах.
03. Гібридна потужність сьогодні є мейнстрімом
Незважаючи на прогрес у технології акумуляторів і паливних елементів, вони все ще не можуть задовольнити вимоги до високої потужності багатьох важких транспортних засобів, особливо-позашляховиків, у важких умовах. Оскільки батареї продовжують розвиватися та намагаються розірвати кайдани, які обмежують поширення електрифікації, гібридні силові агрегати є ідеальним тимчасовим рішенням. Гібридні системи особливо підходять для великогабаритного обладнання з довгими робочими циклами, яке не підходить для всіх-електричних систем з точки зору загальної вартості володіння.
Гібридні пристрої поєднують щільність потужності дизель-генератора з ефективністю скорочення викидів батареї, яка містить менший дизельний двигун, акумуляторну батарею та двигун, водночас задовольняючи вимогам високо-інтенсивної роботи та низьких викидів. На сьогоднішній день гібридні системи в основному використовувалися для забезпечення робочих функцій, але також можуть забезпечувати функції буксирування великих вантажівок і автобусів.
04. Майбутнє - це електричний світ
Протягом останніх кількох років електрифікація транспортних засобів та обладнання поступово прискорилася, навіть у важкій техніці (хоча й відносно повільними темпами). Враховуючи нинішні темпи технологічного розвитку, багато представників галузі очікують, що після 2030 року прогрес у напрямку електрифікації прискориться.
