Koparki hybrydowe "CAT"

Prezentujemy kilka dostępnych na rynku modeli koparek, w których zastosowano napędy hybrydowe.Jeśli chodzi o zintegrowane systemy hybrydowe, stosowane są różne połączenia źródeł napędu i energii. Dominują rozwiązania spalinowo-elektryczne, zaprzężone najczęściej do obrotu nadwozia koparek, choć nie brak też innych układów, opartych na hydraulice, wykorzystujących np. energię wysięgnika.

Cat

Hybrydowy układ hydrauliczny z system odzysku energii zastosowała w swoje koparce 336F L/LN XE firma Caterpillar. Ważąca od 37 do prawie 39 t maszyna (zależnie od wersji), napędzana silnikiem Cat C9.3 Acert o mocy 235 kW/320 KM (ISO 14396), jest wyposażona w pompę ESP (Electronic Standardized Programmable), która znacznie obniża zużycie paliwa dzięki dostosowywaniu parametrów roboczych silnika do bieżącego obciążenia. Będący uzupełnieniem pompy zawór układu ACS (Adaptive Control System), poprzez inteligentne sterowanie przepływem optymalizuje wydajność hydrauliki o maksymalnym wydatku 558 l/min (robocza). Jednak kluczowe znaczenie dla oszczędności i dużej wydajności modelu Hybrid ma zawór odzyskiwania energii mechanizmu obrotu SER (Swing Energy Recovery), który umożliwia przechwycenie energii kinetycznej podczas zmniejszania prędkości obrotu. Tracony w klasycznych maszynach przepływ oleju z silnika mechanizmu obrotu jest gromadzony w akumulatorach wysokociśnieniowych. Zebrana energia jest następnie uwalniana, wspomagając obrót koparki w kolejnym cyklu roboczym. W efekcie zmniejsza się obciążenie pomp hydraulicznych, a co za tym idzie, także zużycia paliwa. Producent podaje, że system hybrydowy pozwala zaoszczędzić nawet 20% paliwa w stosunku do standardowej wersji koparki 336F, bez utraty wydajności.

Hybrydowy model jest uzbrojony w wysięgnik o długości 6,5 m oraz ramię o długości 2,8 lub 3,2 m, co zapewnia maksymalną głębokość kopania 7,49 m i zasięg na poziomie gruntu 11,02 m (ramię 3,2 m, łyżka 2,28 m³). Zwraca uwagę dobre wyposażenie standardowe, obejmujące szereg rozwiązań zwiększających wydajność, oszczędzających paliwo i ułatwiających pracę. Wśród nich jest m.in. zintegrowany system pomiaru masy ładunku CPM (Cat Payload Measurement), który pozwala nabierać precyzyjnie dobraną ilość materiału i monitorować produktywność maszyny. Dzięki czujnikom siłownika podnoszenia mierzącym ciśnienie hydrauliczne i położenie łyżki, CPM oblicza masę ładunku w łyżce z dokładnością do ±5% w trakcie pracy, bez zakłócania cyklu roboczego, co pozwala operatorowi kontrolować załadunek. W standardzie jest też układ kontroli głębokości i nachylenia Cat Grade Control, oparty na czujnikach w układzie zawieszenia osprzętu, który przedstawia w czasie rzeczywistym informacje o położeniu osprzętu i procesie kopania/zasypywania na monitorze w kabinie, co pozwala zwiększyć precyzję i wydajność (skrócić czas) profilowania. Z kolei układ recyrkulacji oleju w obwodach wysięgnika i ramienia zwiększa dostępność strumienia wypływającego z pompy i zmniejsza zapotrzebowanie na moc silnika, co zapewnia szybsze ruchy, większą wydajność i niższe koszty eksploatacji.