|
|
|
|
|
|
Energiahatékonyság a mobil hidraulikában
|
|
|
|
|
|
A világ fenntartható fejlődéséhez azt az ellentmondást kell feloldanunk, amely szerint növekvő ipari termelést kell csökkenő energiafelhasználással és szennyezőanyag-kibocsátással megvalósítanunk. Az e célhoz vezető utak legfontosabbika az energia hatékony felhasználása, a veszteségek csökkentése – ez ma az ipar legfontosabb preferenciáinak egyike, melyet a Rexroth sem hagyhat figyelmen kívül. Cikkünkben ennek néhány szempontjára hívjuk fel a figyelmet.
A Rexroth háromévente rendez konferenciát a mobil hidraulika legaktuálisabb kérdéseiről. Ezek közül a legutóbbi – a világtrendeknek megfelelően – elsősorban az energiahatékonyság koncepciójára koncentrált, amely a Rexroth 4EE programjának irányelveiben fogalmazódik meg. Az elhangzott előadások arra hívták fel a figyelmet, hogy a hidraulikus rendszerek megvalósításánál is elsődleges szempont a hatásfok növelése az energiaveszteség csökkentése vagy visszanyerése révén. Az előadások legfontosabb gondolatainak vázlatos összefoglalása ötletek forrása lehet a tervezők, a gyártók és az üzemeltetők részére.
A gép életciklusának minden fázisában – a koncepciótól a beüzemelésig, a mindennapi működéstől a modernizációig – lehetőség adódik az energiahatékonyság jelentős javítására. Komplex rendszerekben azonban az egymástól elszigetelten végrehajtott intézkedések csak csekély előrelépést jelentenek. A tartós hatékonyságnövekedéshez vezető alapvető sikertényező a rendszerszemlélet, mely a technológiák kölcsönhatására, valamennyi tényező együttes hatására helyezi a hangsúlyt. A Rexroth ennek érdekében végez fejlesztéseket, és rendelkezik kész koncepcióval, illetve a legtöbb esetben már megépített prototípusokkal is.
Az ilyen irányú fejlesztések mozgatórugója a jelen gazdasági helyzetben a levegőszennyezés előrehaladt problémájára megoldást kereső – 2011-től 2014-ig folyamatosan életbe lépő – TIER 4 károsanyag-kibocsátási szabvány. A szabvány célja egyrészt a kibocsátott nitrogén-oxidok és szénhidrogének mennyiségének további csökkentése, másrészt a gázemisszión felül az utóbbi időben előtérbe került szilárd részecskék kibocsátásának drasztikus, több nagyságrendű csökkentése.
A fejlesztések során egyértelműen központi szerepet kap a drive & control-szemlélet, hiszen a beépített, vadonatúj fejlesztésű, kiváló hatásfokú hidraulikus végrehajtó egységek mellett minden fejlesztés lelke a Rexroth-elektronika, amely szinte minden esetben a hidraulikán túl a meghajtó dízelmotorral is kommunikál.
A beépítendő elemek hatásfokának javításával (főleg szivattyúk, motorok) és a szeleptechnika energiahatékony fejlesztésével (süllyesztő fékszelep, munkavégző elemekre kihelyezett szelepek) több irányban is folyik a kutatás és a megvalósítás:
Hidrosztatikus fékrendszer
A hatásfokjavítások és az egyéb energiahatékony fejlesztések eredményeképpen a beépített dízelmotorok teljesítménye csökken, azonban ez egyben a dízelmotor féknyomatékának csökkenését is eredményezi. Ezért is fejlesztette ki a Rexroth a HLB (Hochleistungsbremsen) nagyteljesítményű hidraulikus fékrendszerét, amely a Rexroth-elektronikával ötvözve még blokkolásgátlóként is működik.
Intelligens dízelmotor-szabályozás
A dízelmotor optimális fordulatszámának beállítása érdekében a központi elektronika még a tényleges nyomatékváltozás bekövetkezte előtt, a működtető szelepek vezérlőjelének változásával egy időben felkészíti a dízelmotort a nyomatékváltozásra. (DHC – Diesel Hydraulic Control)
Hidromechanikus erőátviteli rendszer
Már korábban is létezett a mechanikus és a hidraulikus hajtás kombinációjának továbbfejlesztett változata, a hidromechanikus erőátviteli rendszer (HVT - Hydromechanical Variable Transmission). Ez egy szivattyúval és hidromotorral egybeépített hidrosztatikus váltóval ellátott hajtómű, amely több fokozaton keresztül jut el a tisztán hidrosztatikus meghajtástól a direkt fogaskerékhajtásig, ötvözve ezzel a hidrosztatika alacsonyabb sebességeknél meglevő rugalmasságát és jó szabályozhatóságát a magasabb sebességeknél mechanikus hajtással elérhető jó hatásfokkal.
Energiatárolás és -visszanyerés
Miért állítanánk elő új energiát, miközben a rendszer egy másik pontján többletenergia vész kárba? Az energiamegtakarítás mellett a befektetett energia visszanyerésére a Rexroth elektromos és hidraulikus megoldást is kínál.
Az elektromos energia visszanyerésének alapja a dízelmotor felesleges teljesítményének tárolása és szükség esetén visszajuttatása a rendszerbe. A hidraulikus változat az előbb említett energiatárolás mellett (HPS – Hydraulic Power Storage) képes akár a haladó hajtás fékenergiáját tárolni és gyorsításkor a rendszerbe visszajuttatni (HRB – Hydrostatisch Regenerative Bremssystem)
A felsorolt megoldások összhatása
Az itt említett megoldások eredménye, hogy a dízelmotor teljesítménye - az eredeti gépteljesítmény megtartása mellett -több mint 15 %-kal csökkenthető. Ezáltal nemcsak üzemanyag takarítható meg, hanem a motor teljesítményegységre vonatkoztatott, relatív károsanyag-kibocsátása is csökken. Ez a csökkenés és a dízelmotor egyenletesebb terhelése jelentős előrelépést jelent az új TIER 4 károsanyag-kibocsátási szabvány határértékeinek betartásában.
Természetesen a megtakarított 15 % teljesítmény – a dízelmotor teljesítményének megtartásával – a gép termelékenységének 15 %-os növelésére is fordítható.
A kivonatosan idézett előadások komplett anyaga számos további részlettel szolgálhat az érdeklődők számára. A konferencia teljes anyaga a letölthető ezen a linken.
További információ:
Csikós Gábor
Bosch Rexroth Kft.
Hydraulics
Tel: +36 1 422-3217
Fax: +36 1 422-3201
gabor.csikos@boschrexroth.hu
|
|
|
|
|
| |
| |
|
|
|
