GLI ESCAVATORI ELETTRICI HANNO UN FUTURO NELL'EDILIZIA?

Il mondo si trova di fronte alla crisi ambientale, ma il settore edile deve trovare il modo di adottare soluzioni energetiche più ecologiche. Essere in grado di assicurare lo sviluppo della trasformazione per abbassare le emissioni nell'edilizia non rallenta, è una sfida fondamentale.

Cummins costruisce un percorso verso un'edilizia più sostenibile
Nel 2018, Undai Construction Equipment e Cummins hanno annunciato che avrebbero sviluppato insieme mini escavatori azionati elettricamente. Da quella data, sono stati sviluppati prototipi dei mini escavatori e le due società hanno fatto richiesta di feedback iniziale sul mercato e continuano a rifinire il prodotto per i casi di utilizzo dei clienti target.

Ora, Hyundai e Cummins stanno trasferendo questa collaborazione produttiva a lungo termine nella sua fase successiva, i test sul campo.

Durante questa fase, i prototipi di un progetto ad intento di produzione vengono consegnati ai clienti per acquisire esperienza nel mondo reale e per testare e convalidare l'adozione di mini escavatori azionati elettricamente in base alle esigenze di quei clienti. I test sul campo giocano un ruolo fondamentale nel fornire soluzioni ottimali che soddisfino o superino le aspettative di durata e affidabilità di cui Hyundai e Cummins sono riconosciuti nel settore.

Le prove sul campo sono un elemento fondamentale per offrire le migliori soluzioni della categoria e dimostrano come siamo sempre innovativi in termini di sicurezza e prestazioni. Copiando i test sull'ambiente nel mondo reale nelle condizioni operative e nei cicli di lavoro di Hyundai, monitoreremo l'adozione, le prestazioni e l'affidabilità dei mini escavatori.

Perché gli escavatori sono un buon candidato per l'elettrificazione?

Zero emissioni
Dato che continuano a sorgere standard più severi per le emissioni zero, anche le applicazioni off-highway hanno fatto la loro parte per sentire la spinta ad abbassare le loro emissioni di CO2. Le città urbane hanno iniziato a implementare zone a zero emissioni (ZEZ) che richiedono qualsiasi veicolo, on o off-highway, per rispettare le normative locali. Per questo motivo, le aree di costruzione nelle città urbane hanno cercato di eliminare i prodotti elettrificati, come gli escavatori elettrici, che corrispondono o superano l'affidabilità e le prestazioni delle loro controparti diesel. Questi escavatori elettrici sono ora considerati inestimabili per i cantieri edili interni, dove le controparti diesel non erano in grado di funzionare a causa dei fusmi che elettono e della scarsa ventilazione.

Inquinamento acustico
Con l'implementazione dello ZEZ da parte di un maggior parte delle città, vi è stata una forte diminuzione dell'inquinamento acustico. Quella che un tempo era una macchina sconsigliata che causava una insidiosità insidiosa quando si accendeva, ora è silenziosa proprio quando opera come accadrebbe quando si spegne. Una riduzione dell'inquinamento acustico non solo è appagante per le aree circostanti i cantieri di costruzione, ma in molti modi far diminuire il rumore ambientale potrebbe avere effetti positivi sulla salute dei passanti. Indipendentemente dal rumore, le aziende edili vogliono la garanzia che questi escavatori elettrificati possano svolgere il lavoro.

Un ulteriore vantaggio della riduzione dell'inquinamento acustico è una migliore comunicazione tra l'operatore dell'escavatore e gli altri lavoratori in loco. Rimuovendo le vibrazioni alla base del motore, sia l'operatore che i lavoratori che guidano l'operatore possono sentire meglio l'un l'altro.

Interoperabilità
Gli operatori hanno notato che non vi è alcuna differenza nell'interoperabilità delle macchine tra controparti elettriche e diesel. Le prestazioni di un escavatore elettrico si adattano facilmente alle prestazioni dei veicoli diesel. La risposta del suo motore alle inattività nel carico è più veloce grazie alla velocità di connettività tra il modulo elettrico e la batteria, consentendo prestazioni e sensazione di funzionamento migliori.

Manutenzione
Poiché gli escavatori elettrici non corrono a lungo sul carburante tradizionale, la necessità di refrigeranti e filtri dell'olio viene eliminata e diminuisce significativamente gli intervalli di manutenzione. I veicoli hanno anche un numero inferiore di ricambi che devono essere manutenuti, il che può potenzialmente comportare che il costo totale di proprietà sia più conveniente rispetto alle controparti diesel.

Quali sono alcune delle sfide che gli escavatori elettrici devono ancora affrontare oggi?

Imballaggio
L'imballaggio è sempre stato un dilemma nello spazio dell'elettrificazione, in quanto queste macchine sono state ottimizzate per un motore diesel, non per le batterie. Sebbene le batterie siano meno dense di energia rispetto al carburante tradizionale, richiedono componenti aggiuntivi che non sono richiesti da un motore diesel e da pile a combustibile, come un sistema di gestione termica. Pertanto, la domanda più importante a cui gli ingegneri stanno lavorando per rispondere è: come è possibile imballare una batteria con sufficiente energia e tutti i suoi componenti in una macchina diesel esistente?

Raffreddamento e riscaldamento
Essendo racchiusi in spazi così serrati ed esposti a qualsiasi tipo di intemperie, gli escavatori devono operare in condizioni di temperatura di ogni genere. Tuttavia, a causa della compattezza della macchina, l'aggiunta di un componente per il raffreddamento non è sempre possibile. Dal punto di vista del riscaldamento, la batteria non può funzionare se è al di sotto di 0 gradiCeo grazie alla sua chimica.

La soluzione dimostrativa per gruppi motopropulsori Cummins
Cummins ha progettato un nuovo gruppo motopropulsore elettrico per l'escavatore più piccolo e compatto da 1.9 tonnellate. Simile al modello del 2018 sviluppato da zero, questi mini escavatori sono dotati di un gruppo motopropulsore completamente nuovo che compensa alcune delle sfide dell'applicazione. Con un nuovo motore, caricatore a bordo, integrazione hardware elettrica e batteria BM8.9E mai utilizzata prima, questo modello dell'escavatore è stato ottimizzato per l'elettrificazione.

Mentre sviluppavano la progettazione per i nuovi mini escavatori elettrici, gli ingegneri Cummins avevano l'esigenza di superare il problema dell'alloggiamento. Oltre a usare batterie agli ioni di litio a alta densità di energia, gli ingegneri Cummins hanno adottato soluzioni di progettazione creative e compatte per ottimizzare l'alloggiamento del gruppo motopropulsore elettrico nella richiesta di spazio esistente di un escavatore diesel. Queste soluzioni includevano un gruppo accoppiamento motore-pompa, soluzioni compatte per l'unità di distribuzione dell'alimentazione elettrica per massimizzare l'utilizzo dello spazio e sostituire una grande ventola meccanica montata sul motore con una piccola ventola elettrica che funziona con una batteria per raffreddare l'olio idraulico. La ventola elettrica ha anche una funzione intelligente che accende le ventole solo se richiesto, in modo che non funzionino continuamente.

Per ottimizzare ulteriormente il sistema, Cummins ha aggiunto ulteriori funzionalità intelligenti tra più componenti per aumentare l'efficienza. Questo nuovo sistema includerà anche componenti per la regolazione della temperatura della batteria: riscaldatori interni per la gestione termica.

Cosa speravamo di imparare questa nuova fase?
Cummins sta costruendo mini escavatori con batteria elettrica da 11, 1,9 tonnellate. Nel 2022, nove di questi escavatori saranno consegnati ai clienti di tutta Europa e della Corea del Sud per prove sul campo per determinare la loro adottabilità nelle applicazioni in cui gli escavatori alimentati a diesel sono tradizionalmente usati.

Con questa nuova soluzione di batterie elettriche che opera attraverso le prove sul campo, Cummins intende far comprendere meglio il mercato del prodotto, le sue esigenze e l'impatto che l'alimentazione elettrificata avrà sul settore edile. Le unità di prova forniranno informazioni sui cicli di lavoro degli utenti finali, sulla domanda di alimentazione elettrica, sull'esperienza dell'operatore e sui dati sul campo associati.

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