Varikliai mašinoms
Teemu Hautamäki (kairėje) ir Pekka Karjalainen
Glaudus „John Deere Forestry“ bendradarbiavimas su „John Deere“ variklių gamykla leido pasiūlyti geriausią miško mašinų variklį rinkoje.
„John Deere“ pranoksta kitus miško mašinų gamintojus vienu aiškiu aspektu: ji turi nuosavą variklių gamyklą. Glaudus bendradarbiavimas suteikia puikių galimybių optimizuoti variklį konkrečiai miško mašinoms. Į reikalavimus, keliamus miško mašinų varikliams, atsižvelgiama dar projektavimo etapu, ir nedaroma jokių kompromisų dėl jų našumo.
JDPS („John Deere Power Systems“) gamina variklius daugiau nei 700 įrangos gamintojų visame pasaulyje, gaminančių žemės darbų, jūrines, žemės ūkio ir miško mašinas, kompresorius, generatorius, drėkinimo siurblius ir gamtinėmis dujomis varomas transporto priemones. Nuo 1949 m. „John Deere“ sukūrė ir pagamino daugiau nei 5 milijonus dyzelinių variklių. Miško mašinos kelia didžiausius reikalavimus variklių našumui. Miško mašinų apkrovos keičiasi labai greitai, todėl variklis turi sklandžiai dirbti kartu su įvairiomis kitomis sistemomis ir komponentais, pvz., galios pavara, strėle ir pjaunamąja.
„John Deere Forestry“ ir „Power Systems“ bendradarbiavimas prasideda nuo varikliui keliamų reikalavimų aprašymo – pavyzdžiui, didžiausio įmanomo našumo ir taupaus degalų vartojimo visuose apsukų diapazonuose.
„Miško mašinos kelia labai didelių iššūkių. Mūsų kalibravimo inžinieriai privalo užtikrinti mažiausias degalų sąnaudas nemažindami perjungimo proceso efektyvumo. Bendradarbiavimas leido mums geriau suprasti, kaip šios mašinos veikia. Remdamiesi įgytomis žiniomis, sukūrėme unikalią miško mašinų kalibravimo strategiją, kuri šiandien taikoma visoms „John Deere Forestry“ variklių platformoms – nuo 4,5 iki 9 litrų variklių. Be to, patobulinome savo bandymo metodus pritaikydami juos perjungimo procesams – dabar naudojame įgytą patirtį kalibruodami ir kitus variklius“, – sakė Stefanie Dieringer iš JDPS Našumo ir kalibravimo komandos.
Nuo projektavimo stalo iki bandymų
Naujo variklio kūrimas dažnai trunka keletą metų. Nustačius tikslus, prasideda projektavimo etapas, o tada vykdomi kruopštūs ir ilgi komponentų bei sistemų bandymai. Pavyzdžiui, IIIb etapo / „Interim Tier 4“ variklių kūrimas prasidėjo nuo pirmųjų koncepcinių mašinų dar 2008 metais, o pradėti serijinę gamybą buvo planuojama 2013 m.
Variklių prototipų gamyba planuojama pagal naujų mašinų modelių projektų grafikus, o tada „John Deere Forestry“ tęsia bandymus tiek laboratorijoje, tiek faktinėmis lauko sąlygomis. Siekdama standartizuotų bandymo sąlygų, „John Deere“ turi du termodinaminius bandymo įrenginius, kuriuose galima palaikyti stabilią temperatūrą pašalinant variklio generuojamą šilumą. Tamperėje turimi bandymo įrenginiai leidžia atlikti nuodugnius bandymus ir įsitikinti, kad pradiniu projekto etapu variklių našumui nustatyti reikalavimai buvo pasiekti. Galutiniai bandymai atliekami miške.
Teemu Hautamäki vadovauja variklių bandymo komandai penkerius metus. Pekka Karjalainen, vyriausiasis projektų inžinierius, turi perduoti varikliams keliamus „John Deere Forestry“ reikalavimus variklių gamyklos produktų kūrimo skyriui. „Variklių gamykla ir miško mašinų kūrimo skyrius nuolat keičiasi informacija. Toks bendradarbiavimas leidžia aptikti problemas ir triktis gerokai prieš gaminio pristatymą. JDPS atliekami našumo ir degalų sąnaudų bandymai suteikia daug reikiamų duomenų pradiniais variklio kūrimo etapais. Prireikus, sureguliuojamas bei išbandomas ir variklio valdiklis, taip gaunant funkcinį paketą, kuriame visos sistemos puikiai veikia kartu“, – apibendrina Teemu Hautamäki.
Bendradarbiavimas padeda užtikrinti geriausią kokybę
„John Deere“ IV etapo / FT4 variklių sukimo momentas lieka geras net ir esant mažoms apsukoms, varikliai veikia tyliai, o jų našumas padidintas sumažinus degalų sąnaudas – pavyzdžiui, dideliuose medkirčių modeliuose jos mažesnės net 10 procentų lyginant su IIIb etapo / IT4 mašinomis. Norint tenkinti IV etapo / FT4 išmetamosios taršos reikalavimus, reikia naudoti selektyviąją katalizinę redukciją (SCR) ir karbamido sistemą, kurios papildo jau anksčiau naudotą dyzelino oksidacijos katalizatorių (DOC) ir dyzelino kietųjų dalelių filtrą (DPF). Visi reikalingi komponentai buvo įtraukti į mašinos konstrukciją, todėl jie nesumažina matomumo ir neblogina darbo našumo. Bet žvilgsniai jau nukreipti į ateitį. V etapo išmetamosios taršos lygiai 130–560 kW varikliams įsigalios 2019 m. „John Deere“ klientai gali miegoti ramiai žinodami, kad technologija, leisianti tenkinti ir būsimus reikalavimus, jau sukurta „Deere“ variklių gamykloje.
Pirmosios taisyklės dėl naujų dyzelinių virš 37 kW (50 AG) variklių bekelės mašinoms buvo priimtos 1996 m., kai „John Deere“ pristatė „PowerTech™“ – naują „Tier 1“ / I etapo išmetamosios taršos taisykles atitinkančių variklių šeimą. Nuo tada buvo kuriami įvairūs etapai, leidžiantys atitikti griežtėjančius reikalavimus.
TEKSTAS IR NUOTRAUKOS: TERO IKÄHEIMONEN, Miške 2017-01