Tutkimus

Suurten työkoneiden polttoaineenkulutusta voidaan vähentää jopa kolmanneksella

Tampeen yliopistossa kehitetty hydraulihybriditekniikka pudottaa työkoneiden polttoaineenkulutusta jopa 30 prosenttia. Samalla voidaan parantaa koneiden tuottavuutta ja säästää ympäristöä.

Tyypillisen dieselkäyttöisen työkoneen polttoaineenkulutus on kymmeniä tuhansia litroja vuodessa. Se tietää merkittäviä hiilidioksidipäästöjä ja käyttökustannuksia koneen omistajalle. Tampereen yliopiston tutkijat kehittivät tekniikan, jolla kulutusta voidaan vähentää jopa kolmanneksella.

– Kun työkoneiden vuosikulutus on yleensä 20 000 - 80 000 litraa, puhutaan todella merkittävästä säästöpotentiaalista, sanoo projektipäällikkö Matti Linjama Tampereen yliopistosta.

Tutkijat kävivät ensin teoreettisesti läpi 18 erilaista tapaa pienentää polttoaineenkulutusta. Näistä lupaavimmat tutkittiin simuloinnein ja paras ratkaisu toteutettiin metsäkoneessa.

– Tehokkaimmaksi osoittautui hydraulihybridi, jossa hetkelliset suuret tehot otetaan hydraulisesta paineakusta. Kehittämässämme ratkaisussa myös optimoidaan hydrauliventtiileiden ja -pumppujen toimintaa. Paineakun ansiosta voidaan käyttää pienenpää dieselin pyörimisnopeutta, jolloin säästetään merkittävästi polttoainetta ja samalla melutaso laskee, Linjama kertoo.

Ratkaisu on yksinkertainen, edullinen, kevyt ja täysin kierrätettävä. Koneeseen lisätään hydraulinen paineakku, uudet säätöventtiilit, laskentayksikkö ja mahdollisesti uusitaan hydraulipumppu.

– Kaikki komponentit ovat tunnettua tekniikkaa ja hankintakustannuksiltaan edullisia. Koneen paino ei merkittävästi lisäänny. Komponentit ovat lähinnä terästä ja siksi helposti kierrätettävissä. Nämä ovat merkittäviä etuja esimerkiksi sähköisiin ratkaisuihin verrattuna.

Uutta tekniikkaa voidaan hyödyntää esimerkiksi kaivinkoneissa, metsäkoneissa ja materiaalinkäsittelykoneissa. Tutkimus jatkuu sovellusprojekteina.

Tekniikka on kehitetty Business Finlandin rahoittamassa Challenge Finland -projektissa vuosina 2016–2018. Mukana Tampereen yliopiston (vuoteen 2019 saakka Tampereen teknillisen yliopiston) vetämässä hankkeessa oli myös Aalto-yliopisto sekä viisi alan yritystä: Ponsse, Bosch Rexroth, Vilakone, Hydroline ja Fiellberg.

Lisätiedot: hankkeen projektipäällikkö, dosentti Matti Linjama, Tampereen yliopisto, puh. 040 849 0525, matti.linjama [at] tuni.fi