Amb moltes característiques, com ara la densitat de potència, els sistemes hidràulics s'han convertit en l'opció a llarg termini-per a moltes maquinàries mòbils no-de carretera. En els darrers anys, impulsada per regulacions cada cop més estrictes i un progrés tecnològic continu, s'espera que l'electrificació esdevingui la direcció principal en el futur.
Així, quan la tecnologia hidràulica tradicional es troba amb la tecnologia elèctrica, quin tipus d'espurna xocaran?
Avui parlem de com aprofitar la tecnologia hidràulica i elèctrica per combinar components hidràulics, motors i controls de vehicles per optimitzar el rendiment de la màquina i afrontar els reptes del futur.
01. El sistema hidràulic no desapareixerà
El mercat està invertint més diners en recerca de tecnologia elèctrica que mai. Segons una anàlisi de Reuters, els fabricants mundials d'automòbils tenen previst gastar més de 5 bilions de dòlars en investigació i desenvolupament de vehicles elèctrics i bateries l'any 2030. En augmentar la inversió, tenen previst eliminar els vehicles de combustibles fòssils i complir els objectius de descarbonització cada cop més estrictes. Totes les inversions tenen un objectiu comú: la popularització primerenca dels sistemes elèctrics. Però això no vol dir que estiguin a tot arreu, especialment per als sistemes hidràulics en escenaris de treball específics, i que no desapareixeran aviat. En algunes aplicacions, un sistema hidràulic és un sistema més adequat.
La densitat de potència del sistema hidràulic és molt bona, i la seva importància en l'àmbit de la transmissió de potència és{0}}evident.
S'ha trobat que afegir sistemes elèctrics als sistemes hidràulics pot millorar el rendiment del producte i reduir el soroll. De fet, les tecnologies que combinen els avantatges de la tecnologia hidràulica i elèctrica són més prometedores. La indústria utilitza diverses maneres de combinar la tecnologia elèctrica amb les plataformes existents per millorar la densitat i l'eficiència de potència.
02. Combinació de disseny hidràulic i elèctric
Hem d'utilitzar la tecnologia tradicional, però millorar-la, combinant els avantatges de la tecnologia hidràulica i l'accionament elèctric per maximitzar els beneficis de l'electrificació.
Trobar l'equilibri adequat, però, no serà fàcil. Els fabricants de maquinària per caminar s'estan avançant cap a l'electrificació de la transmissió, i els principals problemes als quals s'enfronten són com proporcionar el parell suficient per a l'equip i com utilitzar l'electricitat de manera eficient. Igual que amb els sistemes de transmissió, el disseny dels components de transmissió en funció de la càrrega màxima necessària per aixecar o moure l'equip requereix càlculs precisos. Per a una-excavadora de mida completa, cal tenir en compte el seu temps d'excavació i la quantitat de treball al llarg del dia. Aquesta eina sol ser accionada hidràulicament i extreu pressió i cabal d'una bomba accionada per un motor dièsel d'una màquina que camina. En un sistema totalment-elèctric, l'eina pot ser alimentada per un motor-de gran resistència que acciona cargols de boles o altres components lineals. Tanmateix, fins i tot en plataformes híbrides, la mida de l'actuador que realment completa la feina i el seu consum d'energia poden ser grans.
La combinació d'energia elèctrica i hidràulica és una solució més eficient. Per moure la càrrega d'un pes determinat, s'ha d'assolir una potència concreta, ja sigui la tensió i corrent del motor, o el cabal i la pressió del cilindre, i finalment, el parell necessari per produir l'obra. El motor utilitza un generador, en lloc d'un motor dièsel, per alimentar el sistema hidràulic. El generador acciona una bomba hidràulica oberta que subministra energia als cilindres que accionen les eines de l'excavadora. Això aprofita les excel·lents característiques de densitat de potència del sistema hidràulic, alhora que passa d'un sistema de motor de combustió interna a un accionament elèctric en termes de potència. En optimitzar els sistemes hidràulics i elèctrics, vam arribar a la important conclusió que hauríem d'utilitzar tots dos sistemes junts, centrant-nos en el paper dels components individuals en el sistema global, en lloc de centrar-nos només en components individuals.
03. L'energia híbrida és la corrent principal avui dia
Malgrat els avenços en la tecnologia de les bateries i les piles de combustible, encara no poden satisfer els requisits d'alta potència de molts vehicles pesants, especialment els vehicles fora de{0}}carretera, en condicions dures. A mesura que les bateries continuen evolucionant i s'esforcen per trencar els grillons que limiten la propagació de l'electrificació, els trens de propulsió híbrids són la solució temporal ideal. Els sistemes híbrids són especialment adequats per a equips grans amb cicles de funcionament llargs, que no són adequats per a tots els-sistemes elèctrics en termes de cost total de propietat.
Els dispositius híbrids combinen la densitat de potència d'un generador dièsel amb el rendiment de reducció d'emissions d'una bateria, que conté un motor dièsel més petit i una bateria i un motor recarregables, alhora que compleixen els requisits de funcionament d'alta-intensitat i baixes emissions. Fins ara, els sistemes híbrids s'han utilitzat principalment per alimentar les funcions de treball, però també poden alimentar les funcions de remolc de camions i autobusos grans.
04. El futur és un món elèctric
L'electrificació de vehicles i equipaments s'ha accelerat gradualment durant els últims anys, fins i tot en equipament pesat (encara que a un ritme relativament lent). Donat el ritme actual de desenvolupament tecnològic, molts de la indústria esperen que el progrés cap a l'electrificació s'acceleri encara més després del 2030.
