W jaki sposób niskoemisyjne technologie hydrauliczne zwiększają konkurencyjność sprzętu?

Związek między wydajnością układu hydraulicznego a emisjami maszyny nie jest skomplikowany, ale łatwo go przeoczyć, gdy rozmowy na temat emisji koncentrują się wyłącznie na silniku, systemie oczyszczania spalin i rodzaju paliwa. W mobilnym sprzęcie napędzanym silnikiem wysokoprężnym układ hydrauliczny stanowi jeden z największych odbiorców mocy silnika — często 35–50% całkowitej mocy — a energia tracona w postaci ciepła zamiast przekształcana w użyteczną pracę to paliwo spalone przez silnik bez efektu.

To ujęcie zmienia sformułowanie pytania. Hydraulika o niskich emisjach nie stanowi osobnej kategorii w stosunku do hydrauliki energooszczędnej. Jest to ta sama inżynieria, ale mierzona na wylocie spalin zamiast na liczniku energii elektrycznej.

Miejsca występowania strat hydraulicznych w emisjach

Zawór bezpieczeństwa, który odprowadza 60 litrów na minutę przy ciśnieniu 250 bar w fazie postoju, pobiera około 25 kW mocy i nie wykonuje żadnej użytecznej pracy. Silnik napędzający pompę generującą ten przepływ odprowadzany przez zawór zużywa paliwo, aby wytworzyć ciepło w zbiorniku oleju hydraulicznego. Przemnóż tę wartość przez ułamek czasu pracy maszyny spędzany w fazie postoju lub przy częściowym obciążeniu — co zwykle stanowi od 50 do 70 procent rzeczywistych cykli roboczych w budownictwie i rolnictwie — a zgromadzone straty paliwa stają się istotne.

Zmienna wydajność pomp z kontrolą czucia obciążenia eliminuje większość tego zjawiska. Pompa redukuje swoją wydajność, aby dopasować ją do rzeczywistych potrzeb obwodu zamiast pracować przy pełnej wydajności przeciwko zaworowi bezpieczeństwa. Danfoss Konstrukcje pomp o zmiennej wydajności z kompensacją ciśnienia i przepływu redukują straty w stanie postoju niemal do zera. Oszczędność paliwa wynikająca wyłącznie z tej zmiany – w maszynie, która wcześniej była wyposażona w pompę o stałej wydajności – wynosi zwykle od 15 do 25 procent całkowitego zużycia paliwa przez układ hydrauliczny.

Cyfrowe przemieszczenie: kolejny krok

Technologia cyfrowej pompy przemieszczającej przesuwa krzywą sprawności dalej w zakresie obciążeń częściowych — dokładnie tam, gdzie większość maszyn pracuje przez najdłuższy czas. Konwencjonalne zmienne pompy przemieszczające osiągają praktyczny próg około 5–10% przemieszczenia, poniżej którego utrzymanie stabilności sterowania staje się trudne. Cyfrowa pompa przemieszczająca może działać stabilnie przy przemieszczeniu bliskim zeru, zapewniając wysoką sprawność nawet w fazach niskiego obciążenia, które konwencjonalne konstrukcje obsługują słabo.

Konkurencyjność w praktyce

Emisje sprzętu przesunęły się z pozycji wymagania regulacyjnego do kryterium różnicującego w procesie zakupów na wielu rynkach. Zamawiający floty rządowe w Europie i Ameryce Północnej coraz częściej określają zgodność ze standardem Stage V oraz całkowity cykl życia w zakresie emisji CO₂ jako kryteria oceny, a nie tylko cenę zakupu. Kupujący sprzęt rolniczy, który działa w ramach dużych kontraktów z wymogami raportowania z zakresu zrównoważonego rozwoju, zadają te same pytania.

Maszyna, która wykazuje rzeczywiste oszczędności paliwa na jednostkę wykonanej pracy — ponieważ jej układ hydrauliczny skutecznie przekształca moc wejściową w pracę wyjściową zamiast trać ją w postaci ciepła — ma rzeczywistą przewagę w tych rozmowach zakupowych. Oszczędności można udokumentować danymi pomiarowymi uzyskanymi podczas testów cyklu obciążenia, co stanowi bardziej wiarygodne potwierdzenie niż wartość podana w arkuszu specyfikacji technicznej.

Połączenie konserwacyjne

Wydajność hydrauliczna niskowymiarowych pomp pogarsza się w miarę zużywania się uszczelek. Przecieki wewnętrzne spowodowane degradacją uszczelki tłoka lub wału zmuszają pompę do większego wysiłku w celu utrzymania ciśnienia w układzie, co powoduje zużycie mocy wejściowej bez generowania odpowiedniego wyjściowego przepływu hydraulicznego. W trakcie okresu eksploatacji ta stopniowo narastająca niewydajność skutkuje wzrostem zużycia paliwa i emisji — cicho i bez widocznych usterek, aż do momentu inspekcji uszczelek, która ujawnia różnicę między obecną a zaprojektowaną szczeliną wewnętrzną.

HOVOO / HOUFU pompy hydrauliczne zestawy szczelników Dla platform Danfoss zachowują one wewnętrzną geometrię, od której zależy sprawność, w granicach tolerancji projektowych. Zaplanowana wymiana uszczeleń to jedna z nielicznych czynności konserwacyjnych, które bezpośrednio i mierzalnie utrzymują niski poziom emisji. Uszczelki z materiału HOUFU są dostępne w gatunkach NBR i FKM dla wszystkich serii pomp Danfoss. Odwiedź stronę hovooseal.com.

Źródło: www.hovooseal.com