เทคโนโลยีไฮดรอลิกที่ปล่อยมลพิษต่ำช่วยเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของอุปกรณ์ได้อย่างไร?

ความสัมพันธ์ระหว่างประสิทธิภาพของระบบไฮดรอลิกกับการปล่อยมลพิษของเครื่องจักรนั้นไม่ซับซ้อนนัก แต่มักถูกมองข้ามได้ง่ายเมื่อการสนทนาเกี่ยวกับการปล่อยมลพิษมุ่งเน้นเฉพาะที่เครื่องยนต์ ระบบบำบัดไอเสียหลังการเผาไหม้ และชนิดของเชื้อเพลิงเท่านั้น ในอุปกรณ์เคลื่อนที่ที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซล ระบบไฮดรอลิกเป็นหนึ่งในผู้บริโภคพลังงานจากเครื่องยนต์มากที่สุด — มักคิดเป็น 35 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์ของกำลังรวมทั้งหมด — และพลังงานที่สูญเสียไปในรูปของความร้อนแทนที่จะถูกแปลงเป็นงานที่มีประโยชน์นั้น คือเชื้อเพลิงที่เครื่องยนต์เผาผลาญไปโดยเปล่าประโยชน์

กรอบแนวคิดนั้นเปลี่ยนคำถามทั้งหมดใหม่ เทคโนโลยีไฮดรอลิกที่ปล่อยมลพิษต่ำไม่ใช่หมวดหมู่ที่แยกต่างหากจากเทคโนโลยีไฮดรอลิกที่ประหยัดพลังงาน แต่เป็นวิศวกรรมแบบเดียวกัน เพียงแต่วัดผลที่ปลายท่อไอเสียแทนที่จะวัดที่มิเตอร์ไฟฟ้า

จุดที่สูญเสียพลังงานในระบบไฮดรอลิกส่งผลต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจก

วาล์วปลดแรงดันที่เบี่ยงเบนของไหล 60 ลิตรต่อนาที ภายใต้แรงดัน 250 บาร์ ในช่วงเวลาที่ระบบหยุดทำงาน (dwell phase) จะใช้พลังงานประมาณ 25 กิโลวัตต์ โดยไม่ได้สร้างประโยชน์ใดๆ ทั้งสิ้น เครื่องยนต์ที่ขับเคลื่อนปั๊มซึ่งผลิตของไหลที่ถูกเบี่ยงเบนนี้ กำลังเผาไหม้เชื้อเพลิงเพื่อผลิตความร้อนในถังน้ำมันไฮดรอลิก คูณค่าดังกล่าวด้วยสัดส่วนของเวลาในการปฏิบัติงานของเครื่องจักรที่อยู่ในภาวะหยุดทำงานหรือทำงานที่โหลดบางส่วน — ซึ่งโดยทั่วไปมักอยู่ระหว่างร้อยละ 50 ถึง 70 ของการทำงานจริงในภาคก่อสร้างและเกษตรกรรม — แล้วปริมาณเชื้อเพลิงที่สูญเสียสะสมไปจะกลายเป็นจำนวนมากอย่างมีนัยสำคัญ

ปั๊มแบบปรับการจ่ายน้ำมันได้ตามความต้องการพร้อมระบบควบคุมแบบตรวจจับภาระ (load-sensing) ช่วยขจัดส่วนใหญ่ของปัญหานี้ออกไป ปั๊มจะลดอัตราการจ่ายน้ำมันให้สอดคล้องกับความต้องการที่แท้จริงของวงจร แทนที่จะทำงานที่อัตราการจ่ายสูงสุดโดยตรงต้านแรงดันจากวาล์วปล่อยแรงดันเกิน (relief valve) ปั๊มแบบปรับการจ่ายน้ำมันได้ตามความต้องการของ Danfoss ที่มาพร้อมระบบชดเชยแรงดันและอัตราการไหล (pressure-flow compensation) สามารถลดการสูญเสียพลังงานขณะอยู่ในโหมดพร้อมใช้งาน (standby losses) ให้ใกล้เคียงศูนย์ ผลประหยัดเชื้อเพลิงจากการเปลี่ยนแปลงเพียงครั้งเดียวนี้ ในเครื่องจักรที่ก่อนหน้านี้ใช้ปั๊มแบบจ่ายน้ำมันคงที่ มักจะอยู่ที่ร้อยละ 15 ถึง 25 ของปริมาณเชื้อเพลิงทั้งหมดที่ใช้ในระบบไฮดรอลิก

การจ่ายน้ำมันแบบดิจิทัล: ขั้นตอนต่อไป

เทคโนโลยีปั๊มแบบควบคุมการกระจายน้ำหนักแบบดิจิทัลช่วยยกระดับประสิทธิภาพให้สูงขึ้นในช่วงโหลดบางส่วน — ซึ่งเป็นช่วงการปฏิบัติงานที่เครื่องจักรส่วนใหญ่ใช้เวลาส่วนใหญ่ในการทำงาน ปั๊มแบบปรับการกระจายน้ำหนักได้แบบเดิมมีขีดจำกัดเชิงปฏิบัติอยู่ที่ประมาณร้อยละ 5 ถึง 10 ของกำลังการกระจายน้ำหนัก ต่ำกว่านั้นจะทำให้การควบคุมมีความเสถียรภาพยากขึ้น ขณะที่ปั๊มแบบควบคุมการกระจายน้ำหนักแบบดิจิทัลสามารถทำงานได้อย่างเสถียรแม้ที่การกระจายน้ำหนักใกล้ศูนย์ จึงรักษาระดับประสิทธิภาพไว้สูงในช่วงโหลดต่ำ ซึ่งการออกแบบแบบเดิมจัดการได้ไม่ดีนัก

ความสามารถในการแข่งขันในทางปฏิบัติ

การปล่อยก๊าซจากอุปกรณ์ได้เปลี่ยนสถานะจากเพียงรายการหนึ่งที่ต้องตรวจสอบตามข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ ไปสู่ปัจจัยที่ใช้แยกแยะความแตกต่างในการจัดซื้อในหลายตลาดแล้ว ผู้ซื้อรถฟลีตของรัฐบาลในยุโรปและอเมริกาเหนือเริ่มระบุข้อกำหนดด้าน Stage V และคาร์บอนตลอดวงจรชีวิตเป็นเกณฑ์ประเมินผล ไม่ใช่เพียงราคาซื้อเท่านั้น ผู้ซื้อเครื่องจักรกลการเกษตรที่ดำเนินงานภายใต้สัญญาขนาดใหญ่ซึ่งมีข้อกำหนดด้านรายงานความยั่งยืน ก็กำลังตั้งคำถามในทำนองเดียวกัน

เครื่องจักรที่พิสูจน์ได้ว่าใช้เชื้อเพลิงน้อยลงต่อหน่วยงานที่ทำงานได้จริง — เนื่องจากระบบไฮดรอลิกของมันแปลงพลังงานขาเข้าให้เป็นงานขาออกอย่างมีประสิทธิภาพ แทนที่จะสูญเสียพลังงานนั้นในรูปของความร้อน — จะมีข้อได้เปรียบที่แท้จริงในการเจรจาจัดซื้อเหล่านี้ ข้ออ้างเรื่องประสิทธิภาพสามารถยืนยันได้ด้วยข้อมูลที่วัดได้จากการทดสอบรอบโหลด (load cycle testing) ซึ่งถือว่ามีน้ำหนักมากกว่าตัวเลขที่ระบุไว้ในแผ่นข้อมูลจำเพาะ (specification sheet)

การเชื่อมต่อเพื่อการบำรุงรักษา

ประสิทธิภาพของระบบไฮดรอลิกที่ปล่อยมลพิษต่ำจะลดลงเมื่อซีลของปั๊มสึกหรอ การรั่วไหลภายในจากรอยรั่วของลูกสูบหรือซีลเพลาที่เสื่อมสภาพทำให้ปั๊มต้องทำงานหนักขึ้นเพื่อรักษาระดับความดันในระบบ ซึ่งกินพลังงานขาเข้าโดยไม่สร้างผลลัพธ์เชิงไฮดรอลิกที่เป็นประโยชน์ ตลอดช่วงการบำรุงรักษา ความไม่ประสิทธิภาพที่ค่อยเป็นค่อยไปนี้จะสะสมจนส่งผลต่อการบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิงและระดับการปล่อยมลพิษ — อย่างเงียบๆ โดยไม่มีสัญญาณข้อบกพร่องที่มองเห็นได้ จนกระทั่งการตรวจสอบซีลจึงเผยให้เห็นช่องว่างระหว่างระยะห่างภายในจริงกับระยะห่างภายในตามแบบที่ออกแบบไว้

ชุดซีลไฮดรอลิก HOVOO / HOUFU สำหรับแพลตฟอร์ม Danfoss ช่วยรักษาเรขาคณิตภายในที่เป็นปัจจัยสำคัญต่อประสิทธิภาพให้อยู่ภายในขอบเขตความคลาดเคลื่อนตามแบบที่กำหนด การเปลี่ยนซีลตามตารางการบำรุงรักษาเป็นหนึ่งในมาตรการบำรุงรักษาเพียงไม่กี่อย่างที่สามารถรักษาประสิทธิภาพการปล่อยมลพิษต่ำได้โดยตรงและวัดผลได้จริง ซีลที่ผลิตจากสารประกอบ HOUFU มีให้เลือกใช้ได้ทั้งเกรด NBR และ FKM สำหรับปั๊มทุกรุ่นของ Danfoss โปรดเยี่ยมชมเว็บไซต์ hovooseal.com

แหล่งกำเนิด: www.hovooseal.com