Máy xây dựng truyền động hybrid: Máy xúc tiết kiệm nhiên liệu
Các nhà khoa học đã trang bị cho chiếc máy xúc này các cảm biến và nghiên cứu cách nó có thể hoạt động hiệu quả hơn nhiều. Tín dụng: Niklas Bargen, KIT
Giá tài nguyên và năng lượng đang tăng vọt - và kết quả là, việc xây dựng ngày càng đắt đỏ. Bên cạnh biến đổi khí hậu, chi phí cao là một lý do bổ sung để tiết kiệm nhiên liệu trong máy móc xây dựng. Các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT) đã nghiên cứu các khả năng vận hành hiệu quả hơn, sử dụng máy xúc thủy lực với hệ dẫn động hybrid làm ví dụ. Họ nhận thấy tiềm năng tiết kiệm khoảng 10%. Một phần mềm chuyên dụng kiểm soát hoạt động của các ổ đĩa khác nhau có thể tăng hiệu quả hơn nữa.
Hệ truyền động hybrid, sự kết hợp của một số công nghệ truyền động và lưu trữ năng lượng khác nhau, đã được hình thành từ lâu trên ô tô, chẳng hạn như sự kết hợp của động cơ xăng hoặc diesel với hệ dẫn động điện. Máy xây dựng đã có một số bộ truyền động: Một bộ truyền động đẩy, một bộ truyền động quay vòng và một bộ truyền động làm việc. Tất cả những thứ này đều có thể là hệ dẫn động hybrid nhưng hiện tại, hầu hết các máy xúc đều được trang bị động cơ diesel cho tất cả các hệ thống truyền động của chúng. Niklas Bargen thuộc Viện Công nghệ Hệ thống Xe cho biết: “Chúng tôi đã nghiên cứu các biện pháp lai tạo khác nhau để tìm ra khả năng tăng hiệu quả của chúng.
Kết quả: "Sử dụng bộ truyền động điện cho hệ thống quay của máy xúc - đó là bộ truyền động cho phép máy xúc quay sang một bên - dẫn đến việc tăng hiệu suất lên 11% khi chất đất hoặc mảnh vụn lên xe tải, tiết kiệm khoảng 8% nhiên liệu."
Với khả năng phục hồi năng lượng bổ sung từ việc hạ thấp cánh tay máy xúc - tương tự như hệ thống phanh phục hồi trong ô tô điện - có thể tăng hiệu suất lên 12,5 phần trăm. Theo Bargen, khả năng tiết kiệm là chín phần trăm nhiên liệu. "Chúng tôi thậm chí còn mong đợi tiềm năng tiết kiệm hơn nữa. Ví dụ: bằng cách sử dụng một phần mềm liên tục quyết định ổ đĩa nào sẽ sử dụng cho các chức năng khác nhau của máy đào dựa trên nhu cầu và hiệu quả."
Các nhà khoa học của phân viện Máy di động (Mobima) đã trang bị cho một chiếc máy xúc một số cảm biến phục vụ nghiên cứu của họ. Họ đã giám sát chặt chẽ cỗ máy nặng 15 tấn trong suốt một trăm ngày làm việc tại các công trường xây dựng khác nhau. Bargen giải thích: “Sau đó, chúng tôi mô phỏng các biến thể lai ghép khác nhau trên máy tính và tính toán tiềm năng của chúng để tăng hiệu quả trong hoạt động thực tế.
Xem xét mức tiêu thụ nhiên liệu ước tính của một máy xúc hạng trung là 100.000 lít diesel trong suốt vòng đời của nó, hệ thống truyền động hybrid trong máy xây dựng có tiềm năng tiết kiệm năng lượng đáng kể. "Tuy nhiên, chúng tôi coi lai hóa giống như một công nghệ bắc cầu trên con đường dẫn đến điện khí hóa hoàn toàn máy móc xây dựng, công nghệ này vẫn đang gặp phải những trở ngại lớn do tiêu thụ nhiều năng lượng và công nghệ lưu trữ không đủ."
