Fonte:JASE-W Tecnologias e Produtos Energéticos Inteligentes Japoneses, 2015
http://www.jase-w.eccj.or.jp/technologies-p/index.html
Palavra-chave
Y3
equipamento ou instalação
Z2
petróleo
máquinas de uso geral
E25
Komatsu Ltd.
Empilhadeira de Transmissão Hidrostática
Características
Ao invés de utilizar o conversor de torque (T/C) e transmissão (T/M) na tração da empilhadeira, foi feita
introdução da exclusiva Transmissão Hidrostática (HST) com controle eletrônico original, resultando em
uma grande melhora no consumo de combustível e motor a diesel com potência de carga máxima de
4,0 toneladas, 4,5 toneladas e 5,0 toneladas.
Melhora na eficiência da transmissão, e redução do consumo de combustível e impacto ambiental
através do controle da otimização da potência do motor.
A economia de energia pode chegar até a 30% (em comparação com o motor a diesel convencional de
fabricação própria), sendo a maior economia de energia obtida em atividades com grande peso ou
carga de trabalho, em especial quando a quantidade de elevação e descida de carga ou mudança de
direção é grande.
Motor a diesel Common rail
Bomba HST
Motor HST
Bomba variável
para uso do equipamento
Válvula de controle
para uso do equipamento
Foto 1: Empilhadeira HST
Ilustração 1: Principais componentes
Descrição Geral ou Princípios do Sistema
1) Redução da perda de calor e perda de deslizamento, com melhor desempenho a baixa
velocidade.
No sistema convencional (T/C), para trabalhar com carga em movimento, é feito o ajuste do
deslizamento do pedal modulador para controlar a velocidade do veículo, incorrendo em perda de
deslizamento e de calor. (ilustração 2). No veículo HST, ao invés de deslizar a embreagem, é mudado
o ângulo da placa inclinada na bomba, controlando a velocidade do veículo com a redução da
quantidade de óleo, não incorrendo em perdas de calor ou de deslizamento, com grande eficiência na
transmissão. (ilustração 3) Além disso, no veícul.o T/C, o conversor de torque utilizado (3 elementos,
estágio simples, 2 fases), a eficiência em alta velocidade é alta com a roda livre, mas na fase de baixa
velocidade a perda em vibração é grande. Em comparação, no sistema HST, a eficiência de
transmissão a baixa velocidade é boa, e comparando com os veículos T/C, mesmo controlando para
reduzir a aceleração, não há redução na capacidade de deslocamento, possibilitando a redução do
consumo de combustível durante a aceleração.
Pedal
modulador
Guia
diferencial
Pneu
Equipamento
de trabalho
Pedal
modulador
Acelerador
Transmissão
Conversor
de torque
Válvula de
controle
Bomba de
engrenagem
Ilustração 2: veículo convencional
(T/C)
HST
T/C
Controlador
Guia
diferencial
Motor
Embreagem
Comando
Acelerador
Motor
Motor
Pneu
Sensor de
pressão
Equipamento
de trabalho
HST
Bomba
Placa inclinada
Comando
Válvula de
controle
Bomba
variável
Ilustração 3: veículo HST
Torque [Nm]
C-06
gado
Carre
scarregado
②
③ De
①
Mapa do consumo
de combustível [L/h]
Rotação [rpm]
Ilustração 4: mapa de torque da
rotação do motos
2) Otimização da potência do motor, ajuste em baixa velocidade, troca da curva do torque do
motor quando está sem carga.
Com o item 1 descrito anteriormente, foi possível uma redução de até 15% na potência do motor em
comparação com veículos T/C sem perda da capacidade de trabalho. (Ilustração 4 (1)) No geral, o
índice de consumo de combustível é menor em rotações de motor onde o torque é maior, em relação
ao índice de consumo de combustível quando no motor com alta rotação. Com isso, o ponto de ajuste
do torque a ser absorvido pela bomba HST foi selecionado para perto do maior torque, em relação ao
torque absorvido pelo conversor de torque, fazendo com que na aceleração, mantenha o baixo
consumo de combustível por um intervalo maior, resultando em redução de consumo de combustível.
(Ilustração 4 (2)). Além disso, a diferença do peso do veículo carregado (estado carregado) e
descarregado (estado descarregado) é grande. A carga é detectada por um sensor, e quando não
houver carga (estado descarregado), ou quando for pequena, a potência do motor é reduzida,
reduzindo o consumo de combustível. (Ilustração 4 (3))
Efeitos de Economia de Energia e Itens Específicos
Em exemplo de implementação real, foi obtido um resultado de redução de consumo de energia de até
30% (7,7 litros/h → 5,4 litros/h, redução de 2,3 litros/h) em comparação com um veículo convencional
de fabricação própria realizando o mesmo trabalho em uma fábrica de papel, onde o tempo de
funcionamento e quantidade de carga é elevada.
Neste caso, onde as horas de utilização ultrapassam 300 horas mensais, é possível a redução de 8.000
litros de combustível por ano, que calculado em 100 yenes/litro, resultariam em economia de 800 mil
yenes por ano.
Consumo de combustível [L/h]
312 horas/mês
△ 30%
Veículo
HST
Veículo
convencional
Usuário com alto índice de uso (fábrica de papel)
Ilustração 5: Resultado da redução do consumo
de combustível
Implementações Realizadas ou Previstas
JAPÃO
Vendas cumulativas: Cerca de 450 unidades (ao final de julho de 2014)
EXTERIOR
Instalado no E.U.A., Austrália, Rússia, Tailândia e Indonésia.
Contato:
Komatsu Ltd., Environmental Affairs Department
Tel: +81-3-5561-2646 Fax: +81-3-5561-2780
URL: http://www.komatsu.com/ [email protected]
C-06