Með mörgum eiginleikum eins og aflþéttleika hafa vökvakerfi orðið -langtímaval fyrir margar farvélar sem ekki eru-vegar. Á undanförnum árum, knúin áfram af sífellt strangari reglugerðum og stöðugum tækniframförum, er búist við að rafvæðing verði almenn stefna í framtíðinni.
Svo, þegar hefðbundin vökvatækni mætir raftækni, hvers konar neisti munu þeir rekast á?
Í dag ræðum við hvernig á að nýta vökva- og raftækni til að sameina vökvaíhluti, mótora og stýringar ökutækja til að hámarka afköst vélarinnar og mæta áskorunum framtíðarinnar.
01. Vökvakerfið mun ekki hverfa
Markaðurinn leggur meira fé í rannsóknir á raftækni en nokkru sinni fyrr. Samkvæmt greiningu Reuters ætla alþjóðlegir bílaframleiðendur að verja meira en 5 billjónum Bandaríkjadala í rannsóknir og þróun á rafknúnum farartækjum og rafhlöðum fyrir árið 2030. Með því að auka fjárfestingu ætla þeir að hætta ökutækjum með jarðefnaeldsneyti í áföngum og uppfylla sífellt strangari markmið um kolefnislosun. Allar fjárfestingar hafa sameiginlegt markmið: snemma útbreiðslu rafkerfa. En það þýðir ekki að þeir verði alls staðar, sérstaklega fyrir vökvakerfi í sérstökum vinnuaðstæðum, og þeir munu ekki hverfa í bráð. Í sumum forritum er vökvakerfi hentugra kerfi.
Aflþéttleiki vökvakerfisins er mjög góður og mikilvægi þess á sviði aflflutnings er augljóst-.
Það hefur komið í ljós að það að bæta rafkerfum við vökvakerfi getur bætt afköst vörunnar og dregið úr hávaða. Reyndar er tækni sem sameinar kosti vökva- og raftækni vænlegri. Iðnaðurinn notar ýmsar leiðir til að sameina raftækni við núverandi vettvang til að bæta aflþéttleika og skilvirkni.
02. Samsetning vökva- og rafhönnunar
Við þurfum að nota hefðbundna tækni, en bæta hana, sameina kosti vökvatækni og rafdrifs til að hámarka ávinninginn af rafvæðingu.
Það verður hins vegar ekki auðvelt að finna rétta jafnvægið. Framleiðendur gönguvéla eru á leið í átt að rafvæðingu drifrásarinnar og helstu vandamálin sem þeir standa frammi fyrir eru hvernig á að veita búnaðinum nægjanlegt tog og hvernig á að nýta rafmagn á skilvirkan hátt. Eins og með flutningskerfi þarf hönnun flutningsíhluta á grundvelli hámarksálags sem þarf til að lyfta eða færa búnaðinn nákvæma útreikninga. Fyrir gröfu í fullri-stærð er nauðsynlegt að huga að gröfutíma hennar og vinnumagni yfir daginn. Þetta tól er venjulega vökvadrifið og dregur þrýsting og flæði frá dælu sem knúin er af dísilvél gönguvélar. Í al-rafmagnskerfi getur tólið verið knúið áfram af þungum-mótor sem knýr kúluskrúfur eða aðra línulega íhluti. Hins vegar, jafnvel á tvinnpöllum, getur stærð stýrisins sem raunverulega lýkur verkinu og orkunotkun hans verið mikil.
Að sameina rafmagn og vökvaafl er skilvirkari lausn. Til að hreyfa álag ákveðinnar þyngdar þarf að ná ákveðnu afli, hvort sem það er spenna og straumur mótorsins, eða flæði og þrýstingur strokksins og að lokum togið sem þarf til að framleiða verkið. Vélin notar rafal, frekar en dísilvél, til að knýja vökvakerfið. Rafallinn knýr opna vökvadælu sem veitir afli til strokkanna sem knýja gröfuverkfærin. Þetta nýtir sér frábæra aflþéttleikaeiginleika vökvakerfisins, um leið og skipt er úr brunahreyflakerfi yfir í rafdrif hvað afl varðar. Með því að hagræða vökva- og rafkerfin komumst við að þeirri mikilvægu niðurstöðu að við ættum að nota bæði kerfin saman, með áherslu á hlutverk einstakra íhluta í heildarkerfinu, frekar en að einblína á einstaka íhluti.
03. Hybrid power er aðalstraumurinn í dag
Þrátt fyrir framfarir í rafhlöðu- og eldsneytisfrumutækni geta þeir enn ekki uppfyllt mikla aflþörf margra þungra farartækja, sérstaklega torfærubíla, við erfiðar aðstæður. Þar sem rafhlöður halda áfram að þróast og leitast við að brjóta fjötrana sem takmarka útbreiðslu rafvæðingar eru blendingar aflrásir tilvalin tímabundin lausn. Hybrid kerfi henta sérstaklega fyrir stóran búnað með langa notkunarlotu, sem henta ekki öllum-rafmagnskerfi miðað við heildareignarkostnað.
Blendingstæki sameina aflþéttleika dísilrafalls og losunarminnkandi frammistöðu rafhlöðu, sem inniheldur minni dísilvél og endurhlaðanlega rafhlöðu og mótor, á sama tíma og hún uppfyllir kröfur um mikla-virkni og litla útblástur. Hingað til hafa tvinnkerfi aðallega verið notuð til að knýja vinnuaðgerðir, en geta einnig knúið dráttaraðgerðir stórra vörubíla og rútur.
04. Framtíðin er rafheimur
Rafvæðing farartækja og tækja hefur smám saman aukist á undanförnum árum, jafnvel í þungum tækjum (þó á tiltölulega hægum hraða). Miðað við núverandi hraða tækniþróunar búast margir í greininni við að framfarir í átt að rafvæðingu muni hraða enn frekar eftir 2030.
