Steinexpo 2017: Cat sähköisti kasiparinsa

Olli Päiviö

Elo-syyskuun vaihteessa Saksassa pidetyn Steinexpo-näyttelyn yksi vetonauloista oli kasiparin tuoreimman kehitystyön tulos. Sähköä voimansiirrossaan hyödyntävä Cat 988K XEWitraktorin osastolla Maxpossa oli nähtävillä nykyinen kasipari mallia Cat 988K sekä vuoden 1966 mallinen Cat 988A. Kehitystä on tapahtunut ergonomiassa, tehossa, taloudellisuudessa ym., mutta peruskonsepti on vuosikymmenet pysynyt kutakuinkin ennallaan. Ja nyt tämä käsitteeksi muodostunut pyöräkuormaaja ottaa siis uuden, sähköisen askeleen.

Ulkoisessa tarkastelussa ei sähköistä ja normi mekaanista kasiparia juuri erota toisistaan. Komponentit ovat suojassa peltien alla ja hyvin eristetty muista rakenteista. Huoltotöissä onkin oltava varovainen, sillä uusi Cat jyskyttää eteenpäin melko suuren jännitteen avulla.

Uuden, Catin mukaan neljä vuotta testatun kasiparin voimansiirron muutoksissa piilee sen salaisuus. Momentinmuunnin ja vaihteisto ovat saaneet väistyä ja tilalle on istutettu generaattori. Generaattorin tuottama sähköenergia pyörittää invertterin kautta sähkömoottoria. Sekä moottorille että generaattorille on invertterin yhteydessä omat ohjausyksikkönsä. Generaattori ja sähkömoottori eivät siis ole mekaanisessa yhteydessä toisiinsa.

Kun dieselmoottori käy kierroksilla, antaa generaattori kolmivaihevirtaa invertterille. Invertterin tehtävänä on muuntaa generaattorilta tulevaa vaihtovirtaa tasavirraksi ja taas takaisin vaihtovirraksi. Kun moottorin käynti hidastuu tai jarrutetaan, virtaa energia toiseen suuntaan poispäin sähkömoottorilta. Sähkömoottorista tulee näin generaattori, joka muuntaa kineettisen energian sähköenergiaksi. Generaattori moottorin jatkeena muuntaa jarrutuksessa saamansa sähköenergian jälleen mekaaniseksi ja avustaa moottoria väännön tuottamisessa. Energia kulkee siis voimansiirtolinjassa kahteen suuntaan, riippuen siitä jarrutetaanko vai kiihdytetäänkö.

Perinteistä mekaanista osuutta voimansiirrosta löytyy sähkömoottorin jälkeen. Sähkömoottorilta voima nimittäin välittyy mekaanisesti akseleille, jotka ovat samat kuin normi kasiparissa. Myös dieselmoottori on perusmallista tuttu C18 Acert (451 kW). Ohjaamoon näyttöpaneeleihin on tullut vähäisiä muutoksia ja ne koskevat sähköiseen voimansiirtoon liittyviä ilmoituksia ruudulla.

Virtuaalivaihteet
Uudessa XE-mallissa on vain yksi nopeusalue. Hallittavuuden parantamiseksi Catilla on luotu koneeseen niin sanotut virtuaaliset vaihteet (4 kpl). Niitä hallitaan istuimen vasemmalla puolella olevan ajovivun keinukatkaisimella. Ykkösvaihteen nopea kytkeminen tapahtuu samaa katkaisinta painamalla. Maksimi siirtonopeus on 32 kilometriä tunnissa eli seitsemän kilometriä vähemmän kuin mekaanisessa versiossa. Catilta muistutetaan, että kiihtyvyys on kuitenkin huomattavasti parempi XE-mallissa.

Catilta kerrotaan, että sähköisen voimansiirron komponentit kestävät kaksi dieselmoottorin ikää. Myös itse dieselmoottorin kestoiän luvataan olevan reilut 3000 tuntia enemmän kuin perinteisellä voimansiirrolla varustetun version. Voimansiirron sähkökomponenteille on oma jäähdytyksensä.

Steinexpossa uusi Cat 988K XE esiintyi työnäytöksessä yhdessä, 51 tonnin 772G-kiviauton kanssa. Seitsemän kuution kauhallisia tarvittiin neljä täyttämään kiviauton 31,2 kuutiometrin vetoinen lava. Aikaa tähän täyttöön kului minuutti 50 sekuntia. Konepörssin oheisesta videosta voit nähdä myös, kuinka kauan samaan hommaan kului aikaa Cat 352F -kaivukoneelta. Catin oman ilmoituksen mukaan uusi malli on keskimäärin 25 prosenttia tehokkaampi lastauksessa. Altakantotehtävissä XE-malli on suoriutunut 10 prosenttia mekaanista veljeään tehokkaammin.

Polttoainetta sähköistetty voimansiirto säästää parhaimmillaan kymmeniä prosentteja, kun vertailukohtana on normi kasipari. Cat on mitannut esimerkiksi kiviautojen lastauksessa 14 prosentin vähennyksen polttoaineen tuntikulutuksessa. Tämä merkitsee peräti 49 prosenttia enemmän tonneja litralla. Molemmat mallit Cat 988K ja 988K XE ovat nyt rinnakkain Catin valmistusohjelmassa.

Tekniset tiedot: Cat 988K XE

Moottori: Cat C18 ACERT™

Teho: 439 kW

Työpaino standardi / high lift: 52,8 t / 54,3 t

Työkuorma / high lift: 11,3-16 t / 11,3-16 t

Kauhakoot: 4,7-13 m3

Tyhjennyskorkeus / high lift: 3 492 mm / 3 885 mm