Дизельно-гидравлические приводы являются мерой всего, что касается строительных машин, особенно по деловым соображениям. Они характеризуются высокой удельной мощностью, малым весом и низкими затратами. «Для предпринимателей решение об инвестициях в строительную технику существенно зависит от двух параметров производительности», - объясняет Клаус Гранер, управляющий директор и руководитель отдела технологий приводных систем Liebherr-Components Biberach GmbH. «Сколько тонн может перемещать устройство в час и насколько высоки затраты на тонну?». Это можно использовать для расчета, когда достигается возврат инвестиций (ROI) и машина начинает зарабатывать деньги. Но что это значит для электропривода?
Электрическая трансмиссия лучше позиционируется с эффективностью около 90% по сравнению с гидравлическим решением с 70% и обеспечивает значительную экономию энергии, но стоит значительно дороже. Требуется много часов работы до тех пор, пока эти дополнительные затраты, например, на дизель-электрическое решение по сравнению с дизель-гидравлическим, не амортизируются из-за снижения расхода топлива. «Конечно, это занимает значительно больше времени для строительных машин с максимальным 2000, часто только около 1000 часов работы в год, чем для горнодобывающих машин с 5000 или более часов работы», объясняет Гранер.
Дизель прослужит долго
По этой причине Graner также ожидает, что дизельное топливо в течение длительного времени останется мерой всех вещей в мобильной строительной технике: «Топливо обладает чрезвычайно высокой удельной энергией, так что управляемый большой бак обеспечивает непрерывную мобильную работу до 24 часов. ». Кроме того, благодаря современной обработке выхлопных газов в соответствии со все более строгими европейскими стандартами выбросы загрязняющих веществ продолжают снижаться. Еще неизвестно, будет ли водород или синтетическое топливо заменять дизельное топливо в будущем, и можно ли поднять технологию сжигания на новый уровень с точки зрения нейтральности CO 2.
Электродвигатели
Так выглядит технология привода будущего
Чисто электроприводы, с другой стороны, будет трудно самоутверждаться. Недостатки по-прежнему преобладают: большой вес, большой объем, ограниченная энергоемкость и высокая стоимость батарей.
Дизель-электрические приводы, с другой стороны, могут очень хорошо показать свои преимущества при высокой производительности и очень длительном времени работы. Передача электроэнергии на 90% эффективнее, чем механико-гидравлические решения на 20%. Это влияет на расход топлива и, следовательно, выбросы CO 2. «Согласно нашему анализу, использование дизель-электрических приводов в современных условиях имеет экономический смысл только от примерно 5000 часов работы в год, так как они имеют место в основном в области добычи полезных ископаемых», - считает Клаус Гранер. Для небольших машин, однако, дизель-электрические приводы могут стать интересными, если в какой-то момент, как в автомобильной промышленности, законодательные требования и ограничения в отношении CO 2- Выбросы отдельных машин или целых парков и парков существуют.
Автономная строительная техника
Когда каток стал роботом
Аккумуляторы быстро достигают своего предела
Законодатели решат, будут ли по крайней мере местные нулевые выбросы происходить на строительных площадках в городских районах. Использование аккумуляторов в качестве накопителя энергии на строительных площадках или поставка машин «от розетки» полностью зависит от профиля применения. «Однако с жесткими концепциями, которые длятся дольше, мы быстро достигаем физических ограничений с концепциями батареи», объясняет Грэйнер.
Это видно на примере полностью электрического колесного погрузчика мощностью 50 кВт, который должен работать четыре часа утром без подзарядки на строительной площадке в центре города, а затем перезаряжаться во время обеденного перерыва, чтобы иметь возможность работать еще четыре часа днем. Средняя потребляемая мощность на валу электродвигателя при таком более легком применении составляет около 12 кВт. За четыре часа это 50 кВтч энергии. При таком полезном содержании энергии батарея будет весить около 500 кг, иметь объем 250 л и стоимость от 25 000 до 30 000 евро. В случае гораздо более сложных и длительных операций, чем только что описанный, например, на крупных землеройных строительных площадках или в районе добычи полезных ископаемых, появляется применение двигателей внутреннего сгорания с водородным или синтетическим топливом.и то, и другое в идеале должно было бы стать климатически нейтральным чуть дальше в будущем, более реалистичным и более целенаправленным.
Новый экскаватор Бодо
Мобильная машина 4.0?
С технологической точки зрения электропривод сегодня уже достаточно широк, говорит Клаус Гранер. Теперь по-прежнему важно еще больше улучшить компактность с помощью электрических машин с большим вращением, чтобы иметь возможность разумно устанавливать эти приводы в строительных машинах. «Мы ожидаем, что период разработки составит около трех лет, пока серийное производство не будет готово», - оценивает управляющий директор. И подчеркивает: «Это решение для строительных машин с батареями или на электросети только помогает изменению климата, если электричество поступает из возобновляемых источников энергии».
Дополнение к теме опыта с электрическими трансмиссиями, выросшими исторически
Либхерр разрабатывал концепции привода с самого начала развития компании. Из-за недовольства рыночным предложением, основатель Dr. Е. ч. С изобретением башенного крана в 1949 году, Ханс Либхерр пришел к выводу, что лучше всего изготавливать некоторые детали технологии привода самостоятельно. По этой причине Liebherr с 1950-х годов также разрабатывает и производит электрические машины и шкафы управления для своих башенных кранов в Биберахе. Опыт, особенно с концепциями электропривода, со временем вырос. Компания получает выгоду от разработки новых концепций привода, таких как дизель-электрическая система привода для карьерных самосвалов, которую Liebherr поставляет с этим приводом уже около десяти лет.
Кабельное соединение на строительной площадке
Клаус Гранер считает, что для мобильного использования строительных машин они могут подъехать к месту работы в качестве двигателя внутреннего сгорания, а затем выполнить свою работу там. Они также могут получать питание через «розетку», например, гусеничный экскаватор, который выкапывает яму с небольшим рабочим радиусом. «Туннельные экскаваторы иногда работают таким образом, чтобы не загрязнять туннельную трубу выхлопными газами», - сообщает Гранер. Подсоединение кабеля к электросети на строительной площадке также возможно, например, для мобильного крана, бетононасоса или бетономешалки. Если требования к рабочим характеристикам низкие, можно также использовать батарею надлежащим образом сконструированной, что означает, что подвижность полностью электрической машины на строительной площадке будет полностью сохранена по сравнению с обычной.
Электропривод для бесступенчатой трансмиссии имеет большие перспективы для тяжелых мобильных тяжелых условий эксплуатации, а также для дизельного двигателя в соответствии с последними европейскими стандартами в качестве основного источника энергии в автомобиле и в будущем для двигателей внутреннего сгорания, работающих на водороде или синтетическом топливе., Если бы тогда также можно было производить эти альтернативные виды топлива с использованием возобновляемых источников энергии и, таким образом, CO 2 -нейтрального, многое было бы достигнуто с точки зрения устойчивости. (уд)