Desarrollo de e-Hydro, un sistema hidráulico motorizado que sustenta la conversión de vehículos comerciales en vehículos eléctricos

Con el objetivo de lograr la neutralidad de carbono, el gobierno japonés declaró que todos los vehículos de pasajeros nuevos vendidos a nivel nacional serán vehículos eléctricos para 2035. En la actualidad, la conversión de vehículos de pasajeros a vehículos eléctricos avanza a un ritmo rápido, y esta ola ahora está avanzando en vehículos comerciales como grúas y camiones de basura. e-Hydro, el sistema hidráulico motorizado de Shimadzu, fue desarrollado recientemente con su tecnología hidráulica y es esencial para la futura evolución de los vehículos comerciales a vehículos eléctricos.

Equipos Hidráulicos mueven cosas grandes con poca fuerza

Los equipos hidráulicos mueven maquinaria mediante la transmisión de energía eléctrica a través de un flujo de aceite y presión, utilizando bombas y válvulas. Su característica más importante es que pueden mover objetos grandes utilizando una pequeña fuerza. Utilizan el teorema de Pascal, que establece que si se aplica presión a una parte de un fluido en reposo en un recipiente hermético, la presión se propagará uniformemente a todas las partes del fluido.

Esto se puede ver fácilmente en la elevación y el descenso de una carretilla elevadora. La razón por la que un vehículo pequeño puede elevar una tonelada o más de carga es que está equipado con equipo hidráulico. Este equipo también se utiliza en excavadoras y otra maquinaria de construcción, así como en maquinaria agrícola y camiones de basura, y la demanda ha crecido al ritmo del desarrollo industrial. El equipo hidráulico es realmente el "héroe anónimo" que sostiene los cimientos de la sociedad.

e-Hydro, una mirada al futuro de la conversión de vehículos comerciales a vehículos eléctricos

e-Hydro, el sistema hidráulico motorizado desarrollado por Shimadzu, es un sistema total que combina una bomba hidráulica silenciosa con un motor especial y un equipo de control recientemente desarrollado. e-Hydro funciona cuando los camiones de basura recogen basura y cuando las grúas suben y bajan la carga.

Cuando los vehículos comerciales se convierten en vehículos eléctricos, se elimina la fuente de energía convencional de la bomba hidráulica, el motor de combustión interna, y se instala en su lugar un motor eléctrico. En un motor eléctrico, la energía eléctrica se suministra mediante baterías. Por lo tanto, se requiere un sistema hidráulico motorizado de alta eficiencia para prolongar la vida útil del motor.

Daisuke Goshima, Gerente del Departamento de Investigación y Desarrollo, División de Sistemas de Fluidos

Por ello, con e-Hydro se desarrolló un motor especial para accionar la bomba hidráulica. Daisuke Goshima, director del Departamento de Investigación y Desarrollo de la División de Sistemas de Fluidos, señala que “controlar la potencia se vuelve extremadamente difícil cuando la fuente de energía se cambia de un motor a otro. Se hace necesario el conocimiento de la nueva electrónica, lo que supone un trabajo más exigente para nosotros, que nos especializamos en el diseño de maquinaria. No solo el departamento de I+D, sino también el departamento de ventas y el de producción se unieron para emprender la creación de e-Hydro”.

Equipo de desarrollo con el sistema hidráulico motorizado e-Hydro (foto centro).
Goshima está en la fila superior, en el extremo izquierdo.

“El desarrollo de la tecnología e-Hydro todavía es una etapa en proceso. En primer lugar, en Japón, acumularemos experiencia en la introducción de esta tecnología en vehículos comerciales, como grúas y camiones de basura, y añadiremos mejoras. Luego, nos gustaría desarrollar la tecnología e-Hydro a nivel mundial para nuevos mercados, incluida la maquinaria de construcción, que se está convirtiendo de forma constante a motores eléctricos. El sector de la movilidad de próxima generación evoluciona a diario, pero hay un amplio margen para la utilización de la tecnología hidráulica cultivada hasta la fecha por Shimadzu. Me gustaría que continuáramos con el proceso de desarrollo, con el objetivo de desarrollar nuevos mercados y resolver los problemas que enfrentan nuestros clientes”.

Conseguir niveles bajos de ruido y vibraciones en beneficio de los trabajadores

Línea de producción de equipos hidráulicos en Fábrica de Seta (ciudad de Otsu, prefectura de Shiga), Shimadzu Corporation

Además, para que los vehículos eléctricos funcionen silenciosamente, la bomba hidráulica debe ser silenciosa para garantizar que los ruidos vibratorios sean discretos durante el funcionamiento. Normalmente, las pulsaciones se producen cuando los dos engranajes integrados en las bombas hidráulicas se engranan, lo que da lugar a ruido y vibraciones. El nuevo e-Hydro incorpora SERENADE Technologies, una técnica patentada para lograr bajos niveles de ruido en las bombas Shimadzu. Esto permite reducir el nivel de ruido por la noche o en la ciudad, donde el ruido vibratorio durante el funcionamiento es notorio.

De este modo, e-Hydro contribuirá a la creación de un entorno de trabajo silencioso y confortable a medida que avanza la conversión de vehículos comerciales a vehículos eléctricos.

Comentarios de un ingeniero de desarrollo de e-Hydro