S mnoha vlastnostmi, jako je hustota výkonu, se hydraulické systémy staly dlouhodobou{0}}volbou pro mnoho ne-silničních mobilních strojů. Očekává se, že v posledních letech, poháněných stále přísnějšími předpisy a neustálým technologickým pokrokem, se elektrifikace stane v budoucnu hlavním směrem.
Když se tedy tradiční hydraulická technologie setká s elektrickou technologií, jaký druh jiskry se srazí?
Dnes diskutujeme o tom, jak využít výhod hydraulických a elektrických technologií ke kombinaci hydraulických komponent, motorů a ovládacích prvků vozidla pro optimalizaci výkonu stroje a řešení výzev budoucnosti.
01. Hydraulický systém nezmizí
Trh investuje více peněz do výzkumu elektrických technologií než kdykoli předtím. Podle analýzy agentury Reuters plánují globální automobilky do roku 2030 utratit více než 5 bilionů dolarů na výzkum a vývoj elektrických vozidel a baterií. Navýšením investic plánují vyřadit vozidla na fosilní paliva a splnit stále přísnější cíle dekarbonizace. Všechny investice mají společný cíl: brzkou popularizaci elektrických systémů. To však neznamená, že budou všude, zejména u hydraulických systémů ve specifických pracovních scénářích, a v dohledné době nezmizí. V některých aplikacích je vhodnějším systémem hydraulický systém.
Hustota výkonu hydraulického systému je velmi dobrá a jeho význam v oblasti přenosu výkonu je samozřejmý-.
Bylo zjištěno, že přidání elektrických systémů do hydraulických systémů může zlepšit výkon produktu a snížit hluk. Ve skutečnosti jsou technologie, které kombinují výhody hydraulické a elektrické technologie, slibnější. Průmysl používá různé způsoby, jak kombinovat elektrickou technologii se stávajícími platformami, aby se zlepšila hustota výkonu a účinnost.
02. Kombinace hydraulického a elektrického provedení
Musíme používat tradiční technologii, ale vylepšovat ji, kombinovat výhody hydraulické technologie a elektrického pohonu, abychom maximalizovali výhody elektrifikace.
Najít tu správnou rovnováhu však nebude snadné. Výrobci chodících strojů směřují k elektrifikaci hnacího ústrojí a hlavním problémem, kterému čelí, je, jak zajistit dostatečný točivý moment pro zařízení a jak efektivně využívat elektřinu. Stejně jako u převodových systémů vyžaduje návrh komponent převodovky na základě maximálního zatížení potřebného ke zvedání nebo pohybu zařízení přesné výpočty. U rypadla plné velikosti-je nutné vzít v úvahu dobu jeho kopání a množství práce během dne. Tento nástroj je obvykle poháněn hydraulicky a čerpá tlak a průtok z čerpadla poháněného dieselovým motorem kráčejícího stroje. V plně-elektrickém systému může být nástroj poháněn silným-motorem, který pohání kuličkové šrouby nebo jiné lineární součásti. Avšak i na hybridních platformách může být velikost aktuátoru, který skutečně dokončí práci, a jeho spotřeba energie velká.
Kombinace elektrické a hydraulické energie je efektivnější řešení. Pro přesunutí zátěže specifické hmotnosti je třeba dosáhnout určitého výkonu, ať už je to napětí a proud motoru, nebo průtok a tlak válce a nakonec točivý moment potřebný k výrobě práce. Motor používá k pohonu hydraulického systému spíše generátor než dieselový motor. Generátor pohání otevřené hydraulické čerpadlo, které dodává energii válcům pohánějícím nářadí bagru. To využívá vynikající charakteristiky hustoty výkonu hydraulického systému a zároveň přechází z hlediska výkonu ze systému spalovacího motoru na elektrický pohon. Optimalizací hydraulického a elektrického systému jsme dospěli k důležitému závěru, že bychom měli používat oba systémy společně a zaměřit se spíše na roli jednotlivých komponent v celkovém systému, než se zaměřovat pouze na jednotlivé komponenty.
03. Hybridní energie je dnes hlavním proudem
Navzdory pokroku v technologii baterií a palivových článků stále nejsou schopny splnit vysoké požadavky na energii mnoha těžkých vozidel, zejména terénních, v drsných podmínkách. Vzhledem k tomu, že se baterie neustále vyvíjejí a snaží se prolomit okovy, které omezují šíření elektrifikace, jsou hybridní pohonné jednotky ideálním dočasným řešením. Hybridní systémy jsou vhodné zejména pro velká zařízení s dlouhými provozními cykly, která nejsou vhodná pro všechny-elektrické systémy z hlediska celkových nákladů na vlastnictví.
Hybridní zařízení kombinují hustotu výkonu dieselového generátoru se snížením emisí baterie, která obsahuje menší dieselový motor a dobíjecí baterii a motor, přičemž splňují požadavky na vysokou-intenzitu provozu a nízké emise. Hybridní systémy se dosud používaly hlavně k pohonu pracovních funkcí, ale mohou také pohánět tažné funkce velkých nákladních vozidel a autobusů.
04. Budoucnost je elektrický svět
Elektrifikace vozidel a techniky se v posledních letech postupně zrychlovala, a to i u těžké techniky (i když relativně pomalým tempem). Vzhledem k současnému tempu technologického rozvoje mnozí v tomto odvětví očekávají, že se pokrok směrem k elektrifikaci po roce 2030 dále zrychlí.
