Jak nízkovýkonové hydraulické technologie zvyšují konkurenceschopnost zařízení?

Vztah mezi účinností hydraulického systému a emisemi stroje není složitý, avšak je snadné jej přehlédnout, zaměřují-li se diskuse o emisích výhradně na motor, pojízdné zařízení a typ paliva. U mobilních zařízení poháněných dieselovým motorem představuje hydraulický systém jeden z největších spotřebitelů výkonu motoru – často 35 až 50 procent celkového výkonu – a teplo, které ztrácí místo toho, aby jej přeměnil na užitečnou práci, představuje palivo, které motor spálil zbytečně.

Tento rámec přeformuluje otázku. Hydraulická technologie s nízkou emisí není samostatnou kategorií oddělenou od hydraulické technologie s vysokou energetickou účinností. Je to stejná inženýrská řešení, jen měřená u výfukové trubky místo u elektroměru.

Kde se ztráty v hydraulickém systému projevují ve formě emisí

Uvolňovací ventil, který přesměrovává 60 litrů za minutu při tlaku 250 bar během fáze čekání (dwell), spotřebuje přibližně 25 kilowattů a neprodukuje žádný užitečný výkon. Motor, který pohání čerpadlo generující tento přesměrovaný průtok, spaluje palivo a vytváří teplo v nádrži hydraulického oleje. Vynásobte tento efekt podílem doby provozu stroje strávené v režimu čekání nebo částečného zatížení – což je v reálných provozních cyklech stavebních a zemědělských strojů obvykle 50 až 70 procent – a akumulovaná ztráta paliva se stane významnou.

Čerpadla s proměnným výkonem řízená systémem detekce zátěže eliminují většinu tohoto jevu. Čerpadlo snižuje svůj výstup tak, aby odpovídal skutečným potřebám obvodu, místo aby běželo při plném výkonu proti pojistnému ventilu. Konstrukce čerpadel s proměnným výkonem od společnosti Danfoss s kompenzací tlaku a průtoku snižují ztráty v režimu čekání téměř na nulu. Úspora paliva z této jediné změny u stroje, který dříve používal čerpadlo se stálým výkonem, činí obvykle 15 až 25 procent celkové spotřeby paliva hydraulickým systémem.

Digitální výkon: Další krok

Digitální technologie čerpadla s proměnným výtlakem posouvá křivku účinnosti dále při částečném zatížení — právě v tomto provozním režimu stráví většina strojů nejvíce času. Konvenční čerpadla s proměnným výtlakem dosahují praktického dolního limitu přibližně 5 až 10 procent výtlaku, pod kterým je obtížné udržet stabilitu řízení. Digitální čerpadlo s proměnným výtlakem dokáže pracovat stabilně téměř při nulovém výtlaku a tak udržuje vysokou účinnost i v fázích nízkého zatížení, které konvenční konstrukce zpracovávají špatně.

Konkurenceschopnost v praxi

Emise vybavení se v několika trzích přesunuly z požadavku na splnění regulačních podmínek na kritérium pro výběr dodavatele. Státní zakázky na vozový park v Evropě a Severní Americe stále častěji stanovují jako hodnotící kritéria soulad se stupněm emisí Stage V a celkový uhlíkový dopad během celého životního cyklu, nikoli pouze pořizovací cenu. Také zakupující zemědělské techniky, kteří působí v rámci rozsáhlých smluv s požadavky na vykazování udržitelnosti, kladou stejné otázky.

Stroj, který prokazatelně spotřebuje méně paliva na jednotku vykonané práce – protože jeho hydraulický systém efektivně převádí vstupní výkon na výstupní práci místo toho, aby jej plýtvavě přeměňoval na teplo – má v těchto nákupních rozhovorech skutečnou výhodu. Tvrzení o účinnosti lze podpořit naměřenými údaji z testování zátěžních cyklů, což je důvěryhodnější postavení než pouhé číslo uvedené v technické specifikaci.

Údržbové propojení

Výkon hydraulického systému s nízkou emisí se zhoršuje, jak se opotřebují těsnění čerpadla. Vnitřní únik z degradujícího pístového nebo hřídelového těsnění nutí čerpadlo pracovat intenzivněji, aby udrželo tlak v systému, čímž spotřebuje vstupní výkon bez produkce hydraulického výstupu. Během servisního intervalu se tato postupná neúčinnost kumuluje ve formě vyšší spotřeby paliva a vyšších emisí – tiše, bez jakéhokoli viditelného poruchového jevu, dokud kontrola těsnění neodhalí rozdíl mezi současnou a návrhovou vnitřní vůlí.

Sady těsnění pro hydraulická čerpadla HOVOO / HOUFU pro platformy Danfoss zachovávají vnitřní geometrii, od níž závisí účinnost, v rámci návrhových tolerancí. Plánovaná výměna těsnění patří mezi málo údržbářských zásahů, které přímo a měřitelně udržují výkon s nízkou emisí. Těsnění z kompozitu HOUFU jsou k dispozici v materiálových třídách NBR a FKM pro všechny řady čerpadel Danfoss. Navštivte stránku hovooseal.com.

Zdroj: www.hovooseal.com