Caterpillar päästöjahdissa - EGR pienentää kulutusta ja lisää tehoja

Caterpillar on tänä vuonna aloittanut maarakennuskoneidensa viemisen Stage IIIB/Tier 4i aikaan. Pakokaasujen takaisinkierrätykseen (EGR) ja hiukkassuodattimen (DPF) käyttöön perustuvia Catin Acert -moottoreita on testattu uusien mallien voimanlähteinä ympäri maailmaa reilusti ennen lanseeraamista. Hiukkassuodattimesta noki poistetaan regeneroinnilla, joka on täysin automaattista. Kuljettaja ei sitä työskennellessään edes huomaa, eikä valmistajan mukaan minkäänlaista tehon putoamista regeneroinnin aikana tapahdu. Tuhkanpoistoon lähetettävä suodatin pitää vaihtaa 5000 tunnin välein.

Malagassa, Caterpillarin koulutuskeskuksessa esiteltiin syyskuun lopussa uudet E –sarjan kaivukoneet, K –sarjan pyöräkuormaajat sekä automatiikaltaan varsin pitkälle kehitetty puskutraktori D8T. Myös G –sarjan kiviautot olivat näytillä. Kaikissa siis uuden sukupolven Stage IIIB –moottorit.
Uusissa malleissa ei kuitenkaan ole kyse pelkästä uuden moottorin sovittamisesta peltien alle, vaan lukuisia muitakin uudistuksia ja muutoksia koneisiin on tehty.

Kaivukoneissa D –sarja jää vähitellen historiaan

Kaivukoneiden E –perhe käsittää nyt alkuvaiheessa neljä mallia painoluokissa 30-53 tonnia. Pienin koneista on 324E, joka painaa maksimissaan 29,9 tonnia. Malagassa esillä olivat E –sarjan kaivukoneet 329 E (32 t), 336E (36 t) sekä 349E (53 t). Työpainot muuttuvat puomivarustuksen mukaan, sillä saatavilla on kaikkiaan kolme erilaista  kaivupuomia ja neljä kauhanvarsipituutta. Puomivaihtoehdot ovat ”reach”, ”super long reach” sekä  ”mass excavation”.  Elikä siis normaalilla ulottuvaisuudella oleva kaivulaite, pitkäpuomiversio sekä raakaan massakaivamiseen ja lastaukseen tarkoitettu vaihtoehto.
Ulkonäkö ja muotoilu ovat Catin uusissa E-sarjan koneissa muuttuneet massiiviseksi D-sarjalaisiin verrattuna. Kauneus on toki katsojan silmässä, mutta päästöjä vähentävät komponentit sekä myös kasvanut jäähdytystarve on nostanut Catinkin ylävaunua ohjaamon takaa kohti taivasta. Massiivinen hiukkassuodatin sijaitsee moottorin päällä ja on se eniten tilaa vaativa komponentti. Takaikkuna ohjaamossa jää tarpeettomaksi, sillä kuljettaja ei  enää näe koneen taakse mitään ilman peruutuskameraa, joka alkaakin nykymalleissa olla pakollinen vakiovaruste. Uusin E –sarjalaisiin saa takakameran lisäksi kytkettyä vielä kaksi muutakin kameraa. Vaikkapa koneen oikealle sivulle ja puomiin. Kahden kameran kuva saadaan samaan aikaan näkyviin.
Uusien moottoreiden ja niihin liittyvien komponenttien lisäksi suurimmat muutokset ovat ohjaamossa. Ensinnäkin valmistaja lupaa melutason alentuneen sekä ohjaamossa että koneen ulkopuolella. Kuljettajaa rasittaa nyt reilun kolmen desibelin meluannos vähemmän kuin D –sarjassa. Kun tiedämme meluasteikon olevan logaritmisen, niin alennus on merkittävä. Siihen on päästy mm. komponenttivalinnoilla ja eristystä niin ohjaamossa kuin konehuoneessakin lisäämällä. Ilmajousitetussa istuimessa on nyt vakiona lämmitys ja viilennyksen saa lisävarusteena. Istuimen ja hallintavipujen korkeuksia voi säätää erikseen.
Ja myös LCD näyttö on uusi. Seitsemän tuumaisena  pinta-ala on 40 prosenttia vanhaa näyttöä suurempi ja maksimi resoluutio on 800x480 pikseliä. Kielivaihtoehtoja on neljä ja löytyipä niiden joukosta suomikin. Navigointia on helpotettu siten, että tasoja on vain kaksi eli monen tason alavalikoista on päästy eroon. Hallinta tapahtuu viidellä painonapilla sekä nuolinäppäimillä.
Kaivualueita on kolme; Economy, Standard Power ja High Power Mode. Oletusarvona on standard ja kahden muun alueen valinnasta kertoo symboli näytöllä. Perinteisesti meillä kuljettaja valitsee tehoalueista  sen, millä eniten omasta mielestä tapahtuu. Näillä polttoaineen hinnoilla syytä olisi kuitenkin miettiä asiaa uudelleen. Caterpillar on tutkinut tarkasti eri tehoalueiden valinnan vaikutusta koneen polttoaineen kulutukseen ja kapasiteettiin. Kokeessa uudella 329E -kaivukoneella lastattiin dumpperia eri tehoalueilla.  Vertailukohteena on vanha 329D suhdeluvulla 100.
Kun tuottavuus ja polttoaineenkulutus suhteutettiin yhteen, osoittautui Standard –alue parhaaksi suhdeluvulla +17 prosenttia. Toiseksi tuli Eco (+15 %) ja kolmanneksi HP+ (+11 %). Tämä siis mitattuna lastaustyössä.
Tilapäistä lisävoimaa kaivamiseen saa painamalla Heavy Lift -katkaisinta. Se lisää hetkellisesti hydrauliikan paineen 380:een baariin, kun vakiopaine hydraulijärjestelmässä on 350 baaria. D –sarjassakin tämä ominaisuus oli, mutta paineen lisäys oli vain kolme prosenttia. Kaivulaitteen nostoarvoihin on tullut mallista riippuen 4-11 prosentin parannus.
Moottori voidaan ohjelmoida sammumaan automaattisesti, kun tyhjäkäyntiä on jatkunut  aikavälillä 1-60 minuuttia.

Paluuöljyä hyödyntäen

”Maantasosta tehtävät huollot ja tarkastukset ovat lisääntyneet. 100 prosenttisesti robottitekniikalla valmistetuissa sivuluukuissa ei ole yhtään hitsaussaumaa ja enää ei ruoste niihin pysty. Ne ovat myös aiempaa suuremmat”, kertoo kaivukonespesialisti Cedric Masson Caterpillarilta konetta esitellessään.
Komposiittimateriaalista valmistettu kevyt konepeitto koneen päällä on nyt koko ylävaunun levyinen ja paljastaa kerralla moottorin ja jäähdyttimet. Suuremmissa malleissa 336E ja 349E  jäähdyttimet ovat rinnakkain ja näin ollen helposti puhdistettavissa. Tilanpuutteen vuoksi kahdessa pienemmässä koneessa jäähdyttimet ovat peräkkäin, mutta nopeasti kallistettavissa ulos puhdistusta varten.
Venttiililohkot ovat nekin uusia ja polttoainetalouteen vähentävästi vaikuttaa se, että öljykäytävät ovat lyhyemmät kuin ennen.
Jo D –sarjassa oli käytössä järjestelmä, joka palauttaa sylintereiden paluuöljyä järjestelmään. Elikä kaikki sylinterin alapuolinen öljy ei mene energiantuhlauksena takaisin säiliöön. Uusissa E –malleissa järjestelmän ohjaus on sähköinen ,mikä vähentää moottorin kierroslukua edelleen 100 kierrosta ja pumpulta vaaditaan entistä  pienempää tuottoa kaivuliikkeiden aikaansaamiseksi.
Koneen suojakaiteita on lisätty ja maantasosta siis hoidetaan entistä enemmän tarkistuksia ja huoltotoimenpiteitä. Paitsi suodattimien vaihdot, myös moottori- ja hydrauliöljyn tyhjennykset hoituvat helposti. Niiden tyhjennysliittimet kun on keskitetty vierekkäin sivuluukun taakse.
Mielenkiintoinen uudistus on myös 1D-/2D –mittausjärjestelmän lisääminen koneen vakiovarusteeksi. Puomin ja kauhanvarren potentiometrit on piilotettu rakenteen sisään ja kauhansylinterissä on asennon tunnistava anturi. Edelleen järjestelmään kuuluvat lasersäteen vastaanotin sekä kallistusanturi alavaunussa. Näyttöruutuna toimii koneen oma näyttöpaneli, joten lisävarusteena ei mittausjärjestelmää tarvitse välttämättä hankkia. 3D –järjestelmäksi se päivitetään Caterpillarin AccuGrade järjestelmän avulla.
Pimeässä Pohjolassa arvostetaan tietoa, että halogen valojen vaihtoehtona koneen saa tehokkailla ja kirkkailla HID –valoilla. Syksyn rospuuttoaikoina  työmaalta poistumista helpottaa valoautomatiikka, joka jättää koneen valot päälle maksimissaan 90 sekunniksi koneen lukituksen jälkeen. Kelpaa siinä sitten kompuroimatta maasturille hipsiä rankan työpäivän päätteeksi.

Video 1 YoutubeVideo 2 YoutubeVideo 3 YoutubeVideo 4 YoutubeVideo 5 YoutubeVideo 6 Youtube

Olli Päiviö