Güç yoğunluğu gibi birçok özelliğiyle hidrolik sistemler, yol dışı mobil makineler için-birçok-uzun vadeli tercih haline gelmiştir. Son yıllarda giderek katılaşan düzenlemeler ve sürekli teknolojik ilerlemenin etkisiyle elektrifikasyonun gelecekte ana akım haline gelmesi bekleniyor.
Peki geleneksel hidrolik teknolojisi elektrik teknolojisiyle buluştuğunda nasıl bir kıvılcım çarpışacak?
Bugün, makine performansını optimize etmek ve geleceğin zorluklarını aşmak amacıyla hidrolik bileşenleri, motorları ve araç kontrollerini birleştirmek için hidrolik ve elektrik teknolojisinden nasıl yararlanacağımızı tartışıyoruz.
01. Hidrolik sistem kaybolmayacak
Piyasa, elektrik teknolojisi araştırmalarına her zamankinden daha fazla para yatırıyor. Reuters analizine göre küresel otomobil üreticileri, 2030 yılına kadar elektrikli araçlar ve akülerin araştırma ve geliştirilmesine 5 trilyon dolardan fazla harcamayı planlıyor. Yatırımları artırarak, fosil yakıtlı araçları aşamalı olarak kaldırmayı ve giderek daha sıkı hale gelen karbondan arındırma hedeflerine ulaşmayı planlıyorlar. Tüm yatırımların ortak hedefi var: Elektrik sistemlerinin erkenden yaygınlaşması. Ancak bu, özellikle belirli çalışma senaryolarındaki hidrolik sistemlerde her yerde olacakları ve yakın zamanda ortadan kaybolmayacakları anlamına gelmez. Bazı uygulamalarda hidrolik sistem daha uygun bir sistemdir.
Hidrolik sistemin güç yoğunluğu oldukça iyidir ve güç aktarımı alanındaki önemi-açıktır.
Hidrolik sistemlere elektrik sistemlerinin eklenmesinin ürün performansını artırabileceği ve gürültüyü azaltabileceği bulunmuştur. Aslında hidrolik ve elektrik teknolojisinin avantajlarını birleştiren teknolojiler daha umut vericidir. Endüstri, güç yoğunluğunu ve verimliliğini artırmak amacıyla elektrik teknolojisini mevcut platformlarla birleştirmenin çeşitli yollarını kullanıyor.
02. Hidrolik ve elektrik tasarımının birleşimi
Geleneksel teknolojiyi kullanmamız, ancak elektrifikasyonun faydalarını en üst düzeye çıkarmak için hidrolik teknolojisinin ve elektrikli tahrikin avantajlarını birleştirerek onu geliştirmemiz gerekiyor.
Ancak doğru dengeyi bulmak kolay olmayacak. Yürüme makinesi üreticileri aktarma organlarının elektrikli hale getirilmesine doğru ilerliyor ve karşılaştıkları temel sorunlar, ekipman için yeterli torkun nasıl sağlanacağı ve elektriğin nasıl verimli kullanılacağıdır. Transmisyon sistemlerinde olduğu gibi, ekipmanı kaldırmak veya hareket ettirmek için gereken maksimum yüke göre transmisyon bileşenlerinin tasarımı hassas hesaplamalar gerektirir. Tam-boyutlu bir ekskavatör için kazma süresini ve gün içindeki iş miktarını dikkate almak gerekir. Bu alet genellikle hidrolik olarak çalıştırılır ve yürüyen bir makinenin dizel motoruyla çalıştırılan bir pompadan basınç ve akış alır. Tamamen-elektrikli bir sistemde, alete, bilyeli vidaları veya diğer doğrusal bileşenleri çalıştıran-ağır hizmet tipi bir motor tarafından güç verilebilir. Ancak hibrit platformlarda bile aslında işi tamamlayan aktüatörün boyutu ve güç tüketimi büyük olabiliyor.
Elektrik ve hidrolik gücün birleştirilmesi daha verimli bir çözümdür. Belirli bir ağırlığın yükünü taşımak için, ister motorun voltajı ve akımı, ister silindirin akışı ve basıncı ve son olarak işi üretmek için gereken tork olsun, belirli bir güce ulaşılması gerekir. Motor, hidrolik sisteme güç sağlamak için dizel motor yerine bir jeneratör kullanır. Jeneratör, ekskavatör aletlerini çalıştıran silindirlere güç sağlayan açık bir hidrolik pompayı çalıştırır. Bu, güç açısından içten yanmalı motor sisteminden elektrikli tahrik sistemine geçiş yaparken hidrolik sistemin mükemmel güç yoğunluğu özelliklerinden yararlanır. Hidrolik ve elektrik sistemlerini optimize ederek, yalnızca tek tek bileşenlere odaklanmak yerine, tek tek bileşenlerin genel sistemdeki rolüne odaklanarak her iki sistemi birlikte kullanmamız gerektiği sonucuna vardık.
03. Hibrit güç günümüzün ana akımıdır
Pil ve yakıt hücresi teknolojisindeki ilerlemelere rağmen hâlâ pek çok ağır aracın, özellikle de{0}arazi araçlarının zorlu koşullardaki yüksek güç gereksinimlerini karşılayamıyorlar. Piller gelişmeye devam ettikçe ve elektrifikasyonun yayılmasını sınırlayan zincirleri kırmaya çabaladıkça, hibrit güç aktarma organları ideal geçici çözüm haline geliyor. Hibrit sistemler özellikle uzun çalışma döngülerine sahip büyük ekipmanlar için uygundur ve toplam sahip olma maliyeti açısından tüm-elektrikli sistemler için uygun değildir.
Hibrit cihazlar, dizel jeneratörün güç yoğunluğunu, daha küçük bir dizel motor ve şarj edilebilir bir pil ve motor içeren bir pilin emisyon azaltma performansıyla birleştirerek yüksek-yoğunlukta çalışma ve düşük emisyon gereksinimlerini karşılar. Bugüne kadar hibrit sistemler esas olarak çalışma fonksiyonlarına güç sağlamak için kullanıldı ancak aynı zamanda büyük kamyon ve otobüslerin çekme fonksiyonlarına da güç sağlayabilir.
04. Gelecek elektrikli bir dünya
Araçların ve ekipmanların elektrifikasyonu, son birkaç yılda, ağır ekipmanlarda bile (nispeten yavaş da olsa) kademeli olarak hızlandı. Teknolojik gelişimin mevcut hızı göz önüne alındığında, sektördeki pek çok kişi elektrifikasyona yönelik ilerlemenin 2030'dan sonra daha da hızlanmasını bekliyor.
