Desenvolvimento do e-Hydro, um sistema hidráulico motorizado que sustenta a conversão de veículos comerciais em veículos elétricos

Com o objetivo de atingir a neutralidade de carbono, o governo japonês declarou que todos os novos veículos de passageiros vendidos nacionalmente serão veículos elétricos até 2035. Atualmente, a conversão de veículos de passageiros para veículos elétricos está ocorrendo em ritmo acelerado, e essa onda agora está avançando em veículos comerciais, como guindastes e caminhões de lixo. O e-Hydro, sistema hidráulico motorizado da Shimadzu, foi recentemente desenvolvido com sua tecnologia hidráulica e é essencial para a evolução futura de veículos comerciais para veículos elétricos.

Equipamentos hidráulicos movem coisas grandes com uma força pequena

Equipamentos hidráulicos movimentam máquinas transmitindo energia elétrica por meio de fluxo de óleo e pressão, usando bombas e válvulas. Sua característica mais importante é que eles podem mover coisas grandes usando uma pequena força. Eles utilizam o teorema de Pascal, que afirma que se a pressão for aplicada a uma parte de um fluido em repouso em um recipiente hermético, a pressão se propagará uniformemente para todas as partes do fluido.

Isso é facilmente visto na elevação e abaixamento de uma empilhadeira. A razão pela qual um pequeno veículo pode levantar uma tonelada ou mais de carga é que ele é equipado com equipamento hidráulico. Este equipamento também é usado em escavadeiras e outras máquinas de construção, bem como máquinas agrícolas e caminhões de lixo, e a demanda cresceu em sintonia com o desenvolvimento industrial. O equipamento hidráulico é realmente o "herói anônimo" que sustenta as fundações da sociedade.

e-Hydro, um vislumbre do futuro da conversão de veículos comerciais em veículos elétricos

e-Hydro, o sistema hidráulico motorizado desenvolvido pela Shimadzu, é um sistema total que combina uma bomba hidráulica silenciosa com um motor especial e equipamento de controle recentemente desenvolvidos. O e-Hydro opera quando caminhões de lixo coletam lixo e quando guindastes elevam e abaixam cargas.

Quando veículos comerciais são convertidos em veículos elétricos, a fonte convencional de energia da bomba hidráulica, o motor de combustão interna, é eliminada pela instalação de um motor elétrico. Em um motor elétrico, a energia elétrica é fornecida por baterias. Portanto, um sistema hidráulico motorizado altamente eficiente é necessário para estender a vida útil do motor.

Daisuke Goshima, Gerente, Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento, Divisão de Sistemas Fluídicos

Assim, com o e-Hydro, um motor especial foi desenvolvido para operar a bomba hidráulica. Daisuke Goshima, Gerente, Departamento de Pesquisa e Desenvolvimento, Divisão de Sistemas Fluídicos, observa que “Controlar a potência se torna extremamente difícil quando a fonte de energia é alterada de um motor para um motor. Conhecimento de novos eletrônicos se torna necessário, o que significa um trabalho mais desafiador para nós que somos especialistas em design de máquinas. Não apenas o departamento de P&D, mas também o departamento de vendas e o departamento de produção se uniram para empreender a criação do e-Hydro.”

Equipe de desenvolvimento com o sistema hidráulico motorizado e-Hydro (centro fotográfico).
Goshima está na fileira de cima, na extrema esquerda.

“O desenvolvimento do e-Hydro ainda é apenas um trabalho em andamento. Primeiramente, no Japão, acumularemos um histórico de introdução dessa tecnologia em veículos comerciais, como guindastes e caminhões de lixo, e adicionaremos melhorias. Então, gostaríamos de desenvolver o e-Hydro globalmente para novos mercados, incluindo máquinas de construção, que estão sendo constantemente convertidas em motores elétricos. O setor de mobilidade de próxima geração está evoluindo diariamente, mas há amplo espaço para a utilização da tecnologia hidráulica cultivada até o momento pela Shimadzu. Gostaria de nos ver continuar com o processo de desenvolvimento, com o objetivo de desenvolver novos mercados e resolver os problemas enfrentados por nossos clientes.”

Alcançando Baixo Ruído e Vibração em Apoio aos Trabalhadores

Linha de produção de equipamentos hidráulicos na Seta Works (Cidade de Otsu, Prefeitura de Shiga), Shimadzu Corporation

Além disso, para que os veículos elétricos funcionem silenciosamente, a bomba hidráulica deve ser silenciosa para garantir que os ruídos vibracionais sejam imperceptíveis durante a operação. Normalmente, as pulsações são produzidas quando as duas engrenagens embutidas nas bombas hidráulicas se engrenam, resultando em ruído e vibrações. O recém-desenvolvido e-Hydro incorpora a SERENADE Technologies, uma técnica proprietária para atingir baixos níveis de ruído em bombas Shimadzu. Isso permite que o nível de ruído seja reduzido à noite ou na cidade, onde o ruído vibracional durante a operação é notável.

Dessa forma, o e-Hydro contribuirá para a concretização de um ambiente de trabalho tranquilo e confortável, à medida que a conversão de veículos comerciais para veículos elétricos continua.

Comentários de um engenheiro de desenvolvimento da e-Hydro