Komatsu uudistaa – Hybridistä jo toinen sukupolvi

Euroopan markkinoille se ei kuitenkaan koskaan ehtinyt. Nyt mallimerkintä on muuttunut HB215LC-1 muotoon ja koneeseen on tehty joitakin parannuksia. Samalla alkaa myös Euroopan valloitus. Kaikkiin hybridikomponentteihin valmistaja lupaa nyt viiden vuoden tai 7000 tunnin takuun.
Myös Dash 10 –sarjan ensimmäinen Eurooppaan saatu kaivukone oli Hannoverissa esillä eli 26 tonnin malli PC240-10. Keväällä ConExpossa ensi-iltansa saaneet Dash 10 –koneet ovat Stage IIIB/tier 4i –yhteensopivia ja näin ollen pakollinen vaihe koneiden kehityksessä.
Dash 10 –kaivukoneita on Euroopan ulkopuolella esitelty jo kaikkiaan viisi. Mallit ovat PC 240-10 (141 kW/25,2 t), PC290LC-10 (159 kW/30,3 t), PC 360-10 (202 kW/34,8 t), PC390LC-10 (192 kW/40,4 t) ja PC490-10 (270 kW/47,4 t). Suomeen ensimmäisiä kymppisarjalaisia odotellaan vuoden 2012 alussa.
Myös puskukone D65WX herätti kiinnostusta jälleenmyyjien keskuudessa.

Ennen Hanomag – nyt Komatsu

Komatsun Hannoverin tuotantolaitos on perustettu jo vuonna 1835. Ennen Komatsun omistusta Hanomagin pyöräkuormaajia valmistanut tehdas on vuosien varrella tuottanut myös monenlaisia muita tuotteita traktoreista autoihin. Vanhat hallit ovat suojelukohteita, mutta edelleen vankasti käytössä osavalmistuksessa, koneistuksessa ja hitsauksessa. Kokoonpanoa varten tosin on rakennettu uudet hallitilat. Nykyisin 200.000 neliömetrin kokoinen tehdas, on ollut Komatsun omistuksessa vuodesta 1989 lähtien. Ensimmäinen pyöräkuormaaja alueella on rakennettu jo vuonna 1959.
Tällä hetkellä Hannoverin tehtaalla valmistetaan koko kompaktikokoisten pyöräkuormaajien perhettä painoluokkiin 4,6 – 7,2 tonnia. Malleja on kaikkiaan viisi (WA65-6 – WA100M-6). Järeämmistä pyöräkuormaajista tehtaan linjoilla kootaan neljää hydrostaattimallia painoluokissa 9-15 tonnia (WA150PZ-6 – WA320PZ-6).
Powershift –voimansiirrolla varustetut Hannoverin tehtaan mallit ovat kokoluokissa 17-33 tonnia (WA380-6 – WA600-6). Mallisto kattaa kahdeksan erilaista kokoluokkaa tai variaatiota. Suurimmat mallit eli WA800-3 (105 t), WA900-3 (107 t) ja WA1200-3 (210 t) valmistetaan Japanissa.
Komatsun pyöräalustaisten kaivukoneiden mallistossa on tällä hetkellä kuusi mallia (PW140-7 – PW220-7) painoluokkiin 13-24 tonnia. Kaikkia näitä valmistetaan Hannoverin tehtaalla. Komponenttivalmistuksen omavaraisuus on suuri. Konevalmistus Hannoverissa kun alkaa levyjen leikkaamisesta.
Italian tehtaalla valmistetaan liukuohjatut pienkuormaajat, kaivurikuormaajat sekä minikaivukoneet. Englannin tehtaalta tulevat tela-alustaiset kaivukoneet sekä niiden purku- ja materiaalinkäsittelyversiot.
Maailmanlaajuisesti Komatsu työllistää 40.000 ihmistä ja tehtaita on kaikkiaan 45. Maarakennuskonevalmistajana se on yksi maailman suurimmista. Vuosina 2004-2010 Komatsu on toimittanut oman ilmoituksensa mukaan lähes 500.000 konetta maailmanlaajuisesti. Näistä 114.100 Japaniin, 94.500 Eurooppaan ja 63.200 Kiinaan. Suomeen Komatsu –koneet tuo Suomen Rakennuskone Oy.

Hybridi säästää polttoainetta

Hybriditeknologiaa on hiljalleen tuotu myös maanrakennuskoneisiin viimeisten parin kolmen vuoden aikana. Komatsu oli ensimmäinen konevalmistaja, joka sai sarjavalmistukseen ns. hybridimallin ja nyt ollaan siis jo toisen sukupolven koneissa. Komatsu HB 215LC-1 (21,2 t) ja HB205-1 (20 t) hybrid ovat nämä tulokkaat.
Lähestymistapa on hieman muista poikkeava, sillä akkuja ei ole käytössä. Akkuteknologia asettaakin vielä ylitsepääsemättömiä rajoitteita, joten niiden puuttuminen on tervetullut seikka. Akut ovat hitaasti ladattavissa ja lataamisessa syntyy paljon hukkaenergiaa lämmön muodossa.
Komatsun, lähes kokonaan omaa rakennetta olevassa järjestelmässä akut on korvattu nopealla kapasitaattorilla, jonne sähkövirta varastoituu elektroneina ja ioneina. Suuri määrää sähköenergiaa on nopeasti vastaanotettavissa ja luovutettavissa ilman lämpöhäviöitä. Ja koska kapasitaattorissa ei tapahdu kemiallista reaktiota, toisin kuin akuissa, on se täysin huoltovapaa.
Yksinkertaistettuna Komatsun järjestelmä toimii seuraavanlaisesti. Sähkömoottori /-generaattori ylävaunun käännössä muuttaa hidastusvoiman sähköenergiaksi. Syntynyt energia varastoidaan kapasitaattoriin. Sen etu akkuihin verrattuna on ylivertaisessa reagointinopeudessa, jota tarvitaan kuormituksen äkkinäisissä muutoksissa.
Kapasitaattori kykenee luovuttamaan energian välittömästi eteenpäin; joko dieselmoottoria avustamaan tai takaisin käännön moottorille. Jännite tässä vaiheessa on 400-550 volttia. Koska näin suurta jännitettä ei voi hyödyntää suoraan eteenpäin, tarvitaan invertteri, joka muuntaa jännitteen 25 voltiksi ja käännön moottorilta tulevan vaihtosähkön kapasitaattoriin varattavaksi tasavirraksi.
Moottorin ja hydraulipumpun väliin on asennettu toinen moottori/generaattori, joka myös lataa kapasitaattoria silloin, kun kääntöä ei käytetä sekä hyödyntää käännöltä tulevaa sähköenergiaa antamalla lisäenergiaa hydraulipumpun pyörittämiseen. Dieselmoottorin kierrosten kiihdytysvaiheessa hyödynnettävä, korvaava sähköenergia vähentää polttoaineen kulutusta merkittävästi. Ja tietenkin myös päästöjä.
Sähköenergia kulkee siis kahteen suuntaan järjestelmässä.

Ainakin 25 pinnaa säästöä

Kuinka paljon polttoaineen kulutus sitten vähenee?
”Ensimmäisen sukupolven hybridikoneissa on päästy keskimäärin 25 prosentin polttoainesäästöihin. Aika paljon prosentit riippuvat tehtävästä työstä. Yksinkertaistettuna voisi sanoa, että mitä enemmän ylävaunun kääntöä käyttää, sitä suuremmat ovat säästöt. Lastaustyössä tai jatkuvassa kaivutyössä hyöty on paljon suurempi, kuin esimerkiksi vasarakäytössä, missä kääntöä ei juuri tarvita. Parhaimmillaan voidaan päästä jopa 40 prosentin kulutuksen pienenemiseen, kun vertailukohtana on saman kokoinen, pelkällä dieselmoottorilla varustettu malli PC210 (116 kW)”, tiivistää tuotepäällikkö Visa Mönkkönen Suomen Rakennuskoneelta. Hän muistuttaa myös, että hybridikoneet ovat kaivuvoimiltaan, ulottuvaisuuksiltaan ym. suoritusarvoiltaan täysin yhteneväiset perusmallien kanssa.
HB215LC-1 hybrid -kaivukoneessa dieselmoottori on ainoastaan nelisylinterinen (110 kW), kun se ilman hybdriditekniikkaa olevassa, vastaavan kokoisessa Komatsun kaivukoneessa PC210 on kuusisylinterinen. Tämäkin tietysti omalta osaltaan pienentää polttoaineen kulutusta, joten koko kulutuksen erotus ei mene yksistään hybriditeknologian piikkiin.
Hybridi on Mönkkösen mukaan hankintahinnaltaan noin 30 prosenttia kalliimpi kuin perinteinen malli. Tästä syystä käyttäjäkunta löytynee niistä, joiden töissä ylävaunu ei pitkiä ajanjaksoja paikallaan ole. Tällöin saavutettu hyöty on suurin ja korkeampaa hankintahintaa saadaan kurottua kiinni.
Ohjaamo hybridikoneissa on hallintalaitteiltaan täysin yhteneväinen muihin konemalleihin. Erot ovat järjestelmän tarkkailussa ja analysoinnissa. Hybridikoneissa ohjaamon näytöltä löytyy polttoaineenkulutuksesta kertovaa dataa paljon perusmalleja enemmän. Historiaa kertyy polttoaineen kulutuksesta maksimissaan viimeisen kuukauden ajalta. Kaaviokuvista selviää myös energiavirtojen suunta hybridijärjestelmässä. Kuljettaja oppii järjestelmää tarkkailemalla ja omia työtapojaan muuttamalla säästämään polttoainetta edelleen. Ohjaamosta löytyy uuden sukupolven koneissa myös käännön hätäkatkaisin, jonka avulla koko hybridijärjestelmä ja kääntö ovat mykistettävissä nopeasti, esimerkiksi häiriötilanteessa.

Internet –osoitteet: