KESKUSTELU

Tekniikka kehittyy ja kallistuvat polttoaineen hinnat, päästömääräykset ja poliittiset päätökset vauhdittavat henkilöautoliikenteen kehitystä pienikulutuksiseen suuntaan. On jo hybridit ja joitan sähköautoja.

Ihmetyttää kuitenkin miksi sähkömoottori ei ole suuremmin ollut esillä työkoneissa esim. traktorissa. Myös sähkömoottorin ylivertainen vääntö olisi omiaan työkoneissa.

Onko niin että päästömääräykset ei koske niitä eikä näinollen painetta kehitykselle ole vai haluavatko valmistajat ottaa mahdollisimman pieniä hyppyjä kerralla ja lypsää rahaa joka vaiheesta?

Traktorinhan ei tarvitse päivittäin kulkea monia satoja kilometrejä ja painava akku ei siinä olisi kovinkaan suuri ongelma koska traktorin kuuluukin olla painava ja yösähköllä vosi ladata akun taas seuraavan päivän tarpeisiin.

Mikä on, vai onko olemassa joku muu syy miksi sähkömoottoria ei ole otettu käyttöön vaikkapa nyt traktorissa?

Periaatteessa tilakäytössä oleva traktori voisi olla akkukäyttöinen jos työsuorite sallisi ajallisesti tai akunvaihtomahdollisuus olisi. Painokaan ei haittaisi koska vedon vuoksi sitä tarvitaan.

Enempi mua kyllä kiinnostaa tuo kyntölaite.

http://www.youtube.com/watch?v=_hzoLKRr5R8

Vedetään hatusta sellainen polttoaineen kulutus kuin 10 litraa tunnissa polttoöljyä. Sen kertoo vaikka 16 tunnilla, mikä voi olla käyttöaika per vuorokausi kun on vaikka kynnöt menossa.

Nyt kun joku tietää ja osaa laskea polttoöljyn energiasisällön ja sen sellaiset, niin voidaan verrata tarvittaviin akkuihin ja ihmetellä miten ne akut saadaa ladattua.

Koska oikeastaan mikään noista perusteista ei pidä paikkaansa. Traktoreissa käytetään pitkäiskuisia dieseleitä joiden vääntöominaisuudet ovat hyvät, ja enemmän kuin maksiväännöstä, ollaan kiinnostuneita väännön noususta kierrosten laskiessa. Tuossa suhteessa sähkömoottori ei ole diesseliä tietääkseni parempi.

Tahallaan painavaksikaan traktoreita ei pyritä tekemään, yleiskoneena useimmissa töissä liiasta painosta on vain haittaa.

Sitten toisin kuin autoissa, traktoreissa käytetään koko tehoa töitä tehdessä. Ja siihen kuluu polttoainetta, traktoreissa alkaa olla yleisesti yli 200 litran polttoainesäiliöt. Ja suuri polttoaineenkulutus ei sovi akkuteknologialle.

Mitä saastemääräyksiin tulee, ovat ne samaa luokkaa henkilöautojen kanssa, tai jo tiukemmat. Uusimmat traktorit on jo varustettu ureasäiliöillä pakokaasujen puhdistukseen. Mitään rahastusta valmistajilta ei ole koska pakokaasupäästöjen takia ei traktoreita olla pistämässä käyttökieltoon.

Jos polttoöljyllä väännetään sähköä aggregaattikäytössä, niin sitä tulee n. 4 kWh/ litra, ja kun diesel-koneen käytännön hyötysuhde on n. 30%, niin sama pätee aika hyvin toisinpäinkin laskiessa.
Tosin, kyntöhommissa koneesta voi laskea vedettävän tehoa ainakin puolet siitä, mitä koneesta irtoaa, nimim. been there, done that. Ihan tappiin ei kannata yleensä vetää, koska vähän reserviä pitää olla tiukempia paikkoja varten.
Tällöin tehoa käytetään vaikka esimerkkitraktorista lähtevästä 110kW tehosta 55 kW, ja ajetaan talla tiskissä 90% ajasta. Vähän pyöristäen energiaa kuluu 800 kWh siinä 16 tunnin ajassa.
Alussa mainitulla tehontuotolla löpöä kuluu 200 litraa, joka muuten vastaa aika hyvin omia kokemuksia.
Akkuja pitäisi siis olla tähän suoritukseen yhdellä 8h latauksella 48 V jännitteellä (esim) 20000 Ah edestä, ihan kuivaksi kun niitä akkujakaan ei voi ajaa. Tarkoittaa vaikkapa normaaleita 200 Ah julmetun isoja kuorma-auton akkuja 12 V jännitteellä 400 kpl.
Jos nuo ladataan verkkovirrasta 3-vaihelaturilla 8h aikana, ja hyötysuhde on 80%, niin laturin tehon pitää olla 140 kW, eli 400 V jännitteellä pääsulakkeet 350 A.

Nykyisissä traktoreissa alkaa jo 200 kW lukemiakin olla tehoissa, joten tuo laskelma voi olla lähellä keskiarvoa käytettävissä olevalla kalustolla - ellei sisällä pahaa suuruusluokkavirhettä. Jos, niin joku varmaan korjaa?

Hybridi rulettaa:

http://en.wikipedia.org/wiki/Liebherr_T_282B
http://en.wikipedia.org/wiki/Komatsu_930E
http://en.wikipedia.org/wiki/Terex_33-19_%22Titan%22

Diesel-generaattorilla tuotetaan sähkömoottoreille tarvittava teho. Tällöin diesel-moottoria voidaan käyttää optimaalisella kierrosalueella, ja sähkömoottorilla voidaan tuottaa optimaalinen vääntö alhaisilla kierroksilla, ilman että tarvitaan tehoa hukkaavaa vaihteistoa voimasiirrossa.

"Belaruksen sähkötraktori olisi Luultavasti saanut kultamitalin, hopeamitalin sijaan, jos Belarus olisi saksalainen traktori"

http://autokanta-com-bin.directo.fi/@Bi ... utiset.pdf

On hiukan sellainen olo, että vaihteiston vastus on aika mitätön traktorin tapaisessa laitteessa. Ellei sitten vaihteiston vastus kasva kuorituksessa, enpä uskoisi, koska sehän tarkoittaisi lähinnä vaihdelaatikon hammasrattaiden kulumista. Kylä se vastus tulee siitä kun maa kääntyy siellä traktorin takana.

Lyijyakun tehotiheydeksi mainitaan 600W/kg ja energiatiheys 100 Wh/kg.
Kevyen polttoöljyn energiasisältö on n. 10 kWh/litra (11,8 kWh/kg tai 42,7 MJ/kg).

http://enpos.weebly.com/uploads/3/6/7/2 ... totiss.pdf
Kuinka hankalaa kulutuksen laskenta on.

Keskiarvo (0,7 - 25) on n.7 litraa/ha eli 6 kg. Kulutukseksi saadaan 72 kWh keskimäärin. Akkuja se taitaa vaatia 1000 kg. Sillä möyrisi kyntöä aika vähän mutta yleisajoja ja kevyempää työtä tarvittavasti. Pari työtä kaataa hankkeen mielekkyyden, vaikka on sitä hevosillakin kynnetty yksisiipisellä auralla ennen.

Nopeasti googlettamalla:
POWER EFFICIENCY CHARACTERISTICS OF A TRACTOR DRIVE TRAIN
"According to a field test, power transmission efficiency of a tractor drive train varied from 56% to 86% with a mean value of 72.5%."
Lähde: http://elibrary.asabe.org/abstract.asp? ... redirType=

Eli häviöt näyttäisivät olevan luokkaa 14% - 44%, ja keskiarvo piirun alle 30%.

Sähkömoottorin hyötysuhde taajuusmuuttajan läpi ajettuna on tosin pienillä kierroksilla lähes nolla. Yleisesti ottaen se on surkea alle 20% nimellisnopeudesta, eli 3000 kierroksen moottorilla ei kannata vetää alle 600 rpm tai muuten lämmitetään vain kuljettajan hermoja.

Siinä on pakko olla se vaihdelaatikko välissä, teki kummin vain.

Suoraveto on yksi sähköautojen typerimmistä keksinnöistä, vaikka se onkin yksinkertainen ja halpa valmistaa.



Ei pidä paikkansa. Lyijyakun energiatiheys on luokkaa 30-50 Wh/kg

Niiden tehokäyrät on likimain samat joten laatikon sähkökin kaipaa. Ero on vain väännössä joka alkaa nollasta. Tehon kaava http://www.jkauppi.fi/convert/power_calculation.php

Sähköä käytetään ihan kivasti logistiikassa: sähkötrukit ja hulit

Mm. New Hollandilla on ollut sarjatuotantoon valmis vetykenno-malli
jo 5 vuotta. Pystyy käyttämään myös metaania vedyn lisäksi.

Hinta,hinta, hinta.