Новые концепции привода для мобильных машин на выставке SYSTEMS & COMPONENTS
Электромобильность приобретает все большее значение не только на дорогах, но и во внедорожном секторе. Ведущие поставщики технологий последовательно продвигают электрификацию с помощью интегрированных системных решений. Весь потенциал мобильной и коммерческой техники будет продемонстрирован с 12 по 18 ноября 2023 года на выставке SYSTEMS & COMPONENTS , которая пройдет параллельно с Agritechnica 2023. Участники выставки на выставочной площадке в Ганновере (Германия) представят различные гибридные концепции, а также решения со 100-процентным электроприводом практически для каждого сегмента.
Инновации в технологии привода для мобильной техники раньше основывались на дизельных двигателях и гидростатических приводах, но сегодня основное внимание уделяется электрификации. В преддверии SYSTEMS & COMPONENTS 2023 можно признать, что тенденция к электромобильности больше не ограничивается легковыми автомобилями, но также играет центральную роль в сельском и лесном хозяйстве, а также в строительстве и горнодобывающей промышленности, еще больше повышая производительность мобильной техники. Преимущества электроприводов очевидны: они содержат меньше движущихся частей и требуют менее частого обслуживания, чем двигатели внутреннего сгорания, а также обеспечивают более высокую эффективность, снижение выбросов и повышение производительности.
Однако растущий размер и сложность систем ставят разработчиков перед сложной задачей. Простая электрификация трансмиссии, например, путем замены дизельного двигателя на электродвигатель, не является потенциальным решением. Мобильная техника, будь то экскаватор, самосвал или трактор, неизменно оснащается гидравлическими системами, которые в лучшем случае также должны быть электрифицированы. В качестве альтернативы дизельный двигатель может стать частью гибридного привода, или автомобили могут быть оснащены электроприводами с батарейным питанием или дизельными генераторами. На такие вопросы необходимо ответить в начале каждого проекта электрификации.
Масштабируемость модульной системы
Инженеры и разработчики найдут ответы на эти вопросы в разделе SYSTEMS & COMPONENTS. Платформа B2B будет ориентирована на практические решения для электрификации, которые легко интегрируются, и с новаторскими функциями вождения и работы приведут к новым бизнес-моделям. Для этого поставщики технологий предлагают решения по установке, настраиваемые в зависимости от области применения, рабочей области и мощности двигателя. От синхронизаторов, коробок передач с переключением под нагрузкой и бесступенчатых коробок передач с соответствующими электронными системами управления до жестких и управляемых осей включительно — для любых требований имеется подходящее оборудование.
Будут показаны модульные платформы, разработанные специально для внедорожной техники, включая не только электродвигатели и инверторы, но и коробки передач, программное обеспечение и аксессуары, а также соответствующие аккумуляторные и гидравлические системы. Диапазон производительности, совместимый с широким спектром конструкций, охватывает весь спектр от компактных до тяжелых рабочих машин. Ассортимент высоковольтных двигателей включает двигатели с регулируемой мощностью, предназначенные для использования, например, в качестве генераторов в дизель-электрических установках. Обладая пиковой мощностью до 400 кВт и максимальным крутящим моментом более 2000 Нм, такие двигатели предлагают максимально возможную свободу проектирования для электрификации новых и существующих транспортных средств. Дополнительные ключевые компоненты, такие как преобразователи постоянного тока в постоянный и встроенные зарядные устройства, дополнят ассортимент продукции, представленной на выставочной площадке.
В будущее с нулевым уровнем выбросов
Более широкое использование альтернативных приводов во внедорожных приложениях также поощряется законодательством по выбросам выхлопных газов. В некоторых случаях строгие европейские правила для бездорожья Stage V и США для бездорожья Tier 4 вынуждают производителей переосмысливать свои конструкции. Хотя технология выбросов выхлопных газов хорошо изучена, использование электроприводов устраняет опасения по поводу более жестких пределов выбросов выхлопных газов. «eDumper» демонстрирует, как производители решают эту проблему устойчивым образом. Основанный на модели Komatsu HD 605-7, этот самосвал не только считается самым большим электромобилем в мире, но, по словам производителя, он также оснащен аккумулятором самой высокой емкости (700 кВтч), когда-либо установленным на транспортном средстве. . При полезной нагрузке 65 т, грузовик может перевозить как известняк, так и мергель из карьера в транспортную систему. При движении вниз по склону электродвигатели замедляют полностью загруженный автомобиль и передают полученную энергию в аккумулятор. Чем тяжелее груз, тем сильнее нужно тормозить транспортному средству и тем больше электроэнергии рекуперируется. Энергия, накопленная в батареях, затем используется для движения в гору без груза.
Сдвиг рынка в сторону мобильных машин с нулевым уровнем выбросов и транспортных средств с приводом от аккумуляторов и топливных элементов демонстрируется не только транспортными средствами с доказательством концепции, такими как eDumper. Прежде всего, технологическое партнерство с отдельными OEM-производителями прокладывает путь к строительной площадке с нулевым уровнем выбросов — подход, который производители машин и транспортных средств применяют параллельно с непрерывным развитием своих собственных решений, и который предназначен для более быстрого выхода на рынок. В зависимости от требований заказчика дизельные фронтальные погрузчики, экскаваторы или самосвалы могут быть переоборудованы на электроприводы.
Одним из примеров этого является электрическая конверсия L120H от Volvo CE., 20-тонный колесный погрузчик с такой же производительностью, как и его дизельный аналог, но с нулевым уровнем выбросов выхлопных газов и почти бесшумной работой. Емкость аккумулятора составляет 240 кВтч, время работы составляет около пяти часов в условиях средней нагрузки, а полная зарядка может быть произведена в течение двух часов.
Оптимизация системы за счет электрификации
Производители сельскохозяйственной техники также постоянно расширяют ассортимент электрических машин и трансформируют отрасль, приближая ее к климатически нейтральному будущему. Генераторные системы высокого и низкого напряжения для бесступенчатых коробок передач тракторов — это лишь некоторые из компонентов, которые будут представлены на выставочной площадке в Ганновере. Однако электрификация не ограничивается трансмиссией. Гидравлические приводы в настоящее время управляют линейным приводом в сельскохозяйственной технике, но все большее значение приобретают электрические приводы. Чтобы добиться необходимого прорыва в производительности тракторов и навесного оборудования, все больше внимания уделяется модульным системам электропривода, с помощью которых можно добиться синергии с другими приложениями.
John Deere демонстрирует форму, которую это может принять, с помощью eAutoPowr — бесступенчатой коробки передач, которая заменяет гидравлические компоненты электрическими. Эта коробка передач с электромеханическим разделением мощности доступна для трех модельных рядов тракторов. Электрическая система достаточно мощная, чтобы не только питать электродвигатель, но и может дополнительно обеспечить до 100 кВт для внешних потребителей от трехфазного переменного тока переменной частоты 480 В. Компания John Deere разработала первое приложение совместно с бельгийским поставщиком сельскохозяйственной техники Joskin. В сочетании с приводом цистерны для навозной жижи две оси приводятся в действие электрически, а вес цистерны используется для передачи тягового усилия, что приводит к увеличению тягового усилия, уменьшению проскальзывания и улучшению направления гусеницы. Скорость до 5 км/ч полностью электрическая, что позволяет быстро и плавно менять направление. Водитель также выигрывает от точного регулирования скорости и улучшенного поведения при ускорении.
Оптимальная стратегия привода для любых нужд
Работа современных внедорожников требует надежной и точной работы двигателя. Плотность энергии батареи в настоящее время слишком мала, чтобы можно было заменить двигатель внутреннего сгорания во всех приложениях. Но будущее принадлежит новаторским гибридным концепциям, сочетающим в себе дизельные двигатели меньшего размера и с низким уровнем выбросов, электрические приводы и литий-ионные аккумуляторные батареи. В этом контексте открытые системы станут ключевым моментом на SYSTEMS & COMPONENTS 2023. С 12 по 18 ноября разработчики двигателей для коммерческих автомобилей и инженеры-конструкторы найдут дизельные, газовые, гибридные, электрические и водородные технологии для наилучшего возможного решения для каждого клиента.
