福利姬

D盲rf枚r beh枚vs ocks氓 hydraulik som b盲ttre matchar elmaskinernas egenskaper. Om man byter fr氓n f枚rbr盲nningsmotor till elmotor s氓 st盲lls helt nya krav p氓 hydraulpumpen.

鈭� Den m氓ste klara b氓de h枚gre och l盲gre varvtal 盲n tidigare och helt andra ljud kommer fram n盲r motorn blir tystare. Samtidigt kan man 氓tervinna energi fr氓n hydrauliken tillbaka till batteriet. Denna m枚jlighet finns inte med dieselmotorer, s盲ger Thomas Heeger som i november 2025 lade fram sin doktorsavhandling om elektrifiering av hydraulmaskiner, vid Link枚pings universitet.

脰kad verkningsgrad

Ulrik Svedin

Hydrauliksystem finns p氓 alla m枚jliga st盲llen i samh盲llet, inte minst i stora maskiner som lastare och gr盲vmaskiner. I grunden fungerar hydraulik genom att v盲tska (olja) under tryck 枚verf枚r och f枚rst盲rker krafter.

鈭� I konventionella maskiner har man en enda pump som trycker ut v盲tskan i systemet. D氓 anpassas pumpens tryck till st枚rsta trycket i systemet. Det g枚r att en stor del av trycket f枚rsvinner. Verkningsgraden kan vara runt 30 procent. I ett elsystem kan man i st盲llet s盲tta pumpar p氓 varje cylinder/aktuator. Det kan 枚ka verkningsgraden kraftigt, s盲ger Thomas Heeger.

Samtidigt st盲ller det nya krav p氓 systemet, och inte minst pumpen. Thomas Heeger har studerat detta utifr氓n flera perspektiv. Bland annat har han unders枚kt betydelsen av pumpens placering i f枚rh氓llande till elmotorn.

鈭� Vi har kollat p氓 olika s盲tt att integrera hydraulpumpen med elmotorn. Vi har studerat en axiell stapling, allts氓 en mera linj盲r placering d盲r pumpen sitter i linje med motorn. Och en radiell integration, d盲r pumpen 盲r mer centralt placerad och motorn sitter runt den. Dessutom har vi studerat hur man kan anv盲nda en v盲xell氓da f枚r att minska elmotorns moment.

Motorns placering p氓verkar

Placeringen av elmotorn p氓verkar hur kompakt hela systemet blir. Vikt och volym har blivit 盲nnu mera betydelsefullt eftersom batterier ofta tar mycket plats.

鈭� Vi kom fram till att en axiell stapling kan bli mer kompakt. Men samtidigt avl氓ngt och tunt. D盲rf枚r s氓g vi att en radiellt integrerad pump, med motorn runt, 盲r b盲ttre.

Thomas Heeger har 盲ven kartlagt m盲nniskors upplevelse av simulerat ljud fr氓n hydrauliska fl枚despulsationer i olika uppl盲gg av elektrifierade hydrauliksystem.

Ulrik Svedin

鈭� I en variabel pump kan man 盲ndra m盲ngden olja per varv. Men med en elmotor 盲r det mer naturligt att 盲ndra p氓 varvtalet i st盲llet. Det g枚r att man f氓r ett st枚rre varvtalsomr氓de, allts氓 man kan k枚ra p氓 l盲gre och h枚gre varvtal, vilket i sin tur inneb盲r f枚rdelar f枚r hela hydrauliksystemet.

Dolt ljud kommer fram

Problemet 盲r ljudbilden. Dels att ljud som 鈥漝olts鈥� av dieselmotorn kommer fram, dels att h枚gre varvtal ocks氓 ger mer ljud. Thomas Heeger utvecklade en simuleringsmodell, och omvandlade fl枚desprocesserna i hydrauliksystemet till en ljudfil.

Jag har f氓tt arbeta med
min forskning p氓 utbyten i
Sydkorea och USA

鈭� S氓 att man skulle h枚ra hur processerna kan l氓ta. Vi gjorde en liten enk盲t runt systemen med deplacementsreglering och hastighetsreglering, allts氓 varvtalet. Den visade att deltagarna tyckte att det var b盲ttre n盲r maskinen inte snurrade s氓 snabbt.

Ulrik Svedin

P氓verkar inte detta andra systemegenskaper?
鈭� Jo, f枚r ljudniv氓erna var det d氓ligt med h枚gre varvtal. Men f枚r maskinens kompakthet var det bra. Den h盲r kunskapen tillsammans med de andra studierna 盲r p氓 det s盲ttet nyttig f枚r utvecklingen av framtidens hydraulik, s盲ger Thomas Heeger.

Stark uppmuntran

Hur har det varit att doktorera vid Link枚pings universitet?
鈭� Det har varit v盲ldigt f枚rm氓nligt. Jag har f氓tt m枚jlighet att arbeta med min forskning p氓 utbyten i Sydkorea och USA. Det finns ocks氓 en stark uppmuntran till att ta allm盲nna kurser, till exempel i metodik och etik. Men ocks氓 v盲ldigt specifika kurser, till exempel om hydraulpumpar eller elmotorer, som man har direkt nytta av i sin forskning, svarar Thomas Heeger.

L盲s avhandlingen h盲r: