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MOTION CONTROL

キャタピラー、電動ブルドーザで燃費を20%向上

[2008年06月号]

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キャタピラーの新型ハイブリッド電動ブルドーザD7Eは、その駆動力をディーゼルエンジン駆動の発電機と1対のACモーターから得ている

 電気によるハイブリッド駆動方式はもはや乗用車や高速道路を走行する車両のためだけのものではない。

 米Caterpillar社(キャタピラー)は3月に、電動式ドライブトレインによって駆動する土木機械を発表した。

 「D7E」と名付けられたこの約27トン(6万ポンド)のブルドーザは、235馬力のCaterpillar C9ディーゼルエンジンで駆動する。ただし従来のブルドーザとは異なり、そのディーゼルエンジンは、発電機を回して、差動ステアリングシステムを介して無限軌道を駆動させる2つの電気モーターに供給する電力を作り出す。

 この電動式ドライブトレインでは、従来の機械式トランスミッションが不要である。同社先進ドライブトレイン担当のエンジニアリングマネジャーであるEdward Zwilling氏によれば、その代わりに、無段変速機のように機能するという。「変速するためのギヤは存在しない」(同氏)。

回生機能を装備
 さらにD7Eには回生機能も備わっている。ブルドーザを減速する際のエネルギーは捕捉されてエンジンのフライホイールに送り返され、器具を動かす油圧ポンプを駆動できる。

 Zwilling氏によれば、電動システムは、ブルドーザを推進しポンプを駆動するだけでなく、従来はエンジンベルトで駆動していた電力を必要とする周辺機器を駆動するのにも十分なエネルギーを発生、捕捉するという。これらのアクセサリには電動ウォーターポンプおよびHVAC(冷暖房空調)システムが含まれる。「D7Eはベルトのないマシンである」と同氏は語る。

 同社の新しい電動システムは、大きな出力を必要とする用途をターゲットにしている。Zwilling氏によると、この235馬力の機械は、240馬力のエンジンを使用した従来型のD7よりも「大きい出力を地上で発揮する」という。

 電動システムの高い効率と、ハイブリッドドライブトレインが効率的な作動条件でエンジンを動かす時間が増すことにより、D7Eではさらに大幅な燃費向上を見込める。Zwilling氏によれば、同程度のサイズであるD7と比較して、D7Eは燃費が最大で20%向上し、単位燃料当たりに移送できる物質の量も約25%増えるという。

 さらに、電動ドライブトレインは機械式に比べて簡素であり、D7に比べて可動部品数が約60%減少している。

 しかし、すべてに対して、電動ドライブトレインが一般的になると思ってはならない。Zwilling氏によれば、電動化技術は整地や造成を行う中規模機械では大いに役立っているが、これよりも小さい、あるいは大きい土木機械には依然として従来のドライブトレイン技術の方が適している。「目標は、適切なトランスミッションを適切な用途に使用することである」と同氏は語る。

(Joseph Ogando)



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