Les matériels "Hybrides"

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fredmeca
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La pelle hybride Komatsu HB215
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La première pelle hybride au monde est la PC 200 Hybrid présentée par Komatsu en 2008. Sans réussite, le constructeur a ensuite dévoilé en mars 2011 la pelle hybride HB215LC. Elle affiche jusqu’à 30% de consommation de carburant en moins qu’un modèle équivalent de pelle avec des niveaux de bruit très réduits.
La pelle Komatsu HB215LC est équipée d’un moteur Komatsu de 110 kW, qui intègre une fonction d’ajustement variable de la vitesse et de la pompe hydraulique, ainsi qu’un ralenti automatique.
​Le mode économique peut être ajusté pour atteindre l’équilibre optimal puissance/faible consommation.

Présentation du système hybride Komatsu

Nous connaissons bien le fonctionnement des voitures hybrides. Elles produisent de l’électricité à partir du freinage. Cette énergie est récupérée et stockée dans des batteries afin de pouvoir la réutiliser plus tard lors d’un trajet urbain via le moteur électrique, difficile d’utiliser ce même principe sur une pelle sur chenilles…...
​Rien à voir avec les voitures hybrides. Ici, il s'agit d'un supercondensateur, pas d'une batterie. Le supercondensateur se charge rapidement en électricité, et restitue à la demande une grande puissance.
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Komatsu a donc eu l’idée de stocker de manière temporaire l’énergie provenant du freinage de la tourelle. L’électricité passe du moteur de translation au condensateur. Cette énergie est distribuée immédiatement pour venir soulager le système hydraulique.
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En termes de performance la pelle hybride Komatsu gagne alors en rapidité de mouvements et en souplesse. Au niveau de la consommation de carburant la pelleteuse hybride Komatsu fait la différence. C’est environ 25 à 40 % de carburant économisé, c’est-à-dire une consommation de carburant qui va descendre jusqu'à 9 litres, par rapport au modèle équivalent. Qui dit moins de consommation dit également une empreinte carbone réduite d’environ 9kg de CO2.

Plus besoin de gros 6 cylindres pour animer une pelle de 22 tonnes, un 4 cylindres suffit. Moins de carburant consommé pour le même résultat.
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Pour l’opérateur, c’est également un confort supplémentaire : la nuisance sonore du 6 cylindres disparaît au profit d’un moteur plus petit et proportionnellement moins bruyant.

Les avantages de la pelle hybride viennent de son moteur/générateur. Il tire son énergie d'un supercondensateurs qui peut générer à lui seul une puissance de 60 ch.
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Ensemble moteur-générateur rotation électrique

​Sous le capot, 3 éléments :
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Le moteur de rotation de la tourelle, qui n'est plus hydraulique, mais électrique. Ensuite, on a un 4 cylindre qui va dégager 141 chevaux et qui va souvent descendre en régime, mais qui est très peu gourmand en carburant, car il va être couplé au générateur électrique.

​Le principe de la pelle hybride est super simple : chaque rotation de tourelle va charger le supercondensateur. C'est lui ensuite qui alimente le générateur faisant fonctionner les pompes hydrauliques : le mouvement des bras et les équipements. De ce fait, le moteur diesel est beaucoup moins sollicité, car les 4 cylindres sont assistés du générateur.
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fredmeca
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Système hybride Hitachi


Le système est quasiment le même que Komatsu, il combine un système hybride aux systèmes hydrauliques TRIAS pour réduire la consommation de carburant. Le moteur de rotation du système hybride convertit l’énergie cinétique en une énergie électrique. Celle-ci est transférée par l’intermédiaire du bloc de puissance et stockée dans l’unité de condensation avant d’être utilisée pour aider le moteur à accélérer et à déplacer la structure supérieure.
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Le système TRIAS fait appel à un système à trois pompes, ce qui se traduit par une précision, une diminution de la perte de pression et permet d'économiser de l'énergie. La ZH210LC se dote également d’un système à assistance électrique pour les mouvements à faible rayon de rotation. Ces mouvements sont amorcés par des moteurs de rotation électriques qui contribuent à leur tour à réduire davantage la consommation.
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fredmeca
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Système hybride Caterpillar
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Le circuit hydraulique hybride du modèle 336F L XE n’est en rien similaire aux circuits hybrides proposés par tous les autres fabricants de matériel en activité aujourd’hui. Le circuit hydraulique hybride est fiable et économique. La 336F XE s’appuie sur trois éléments technologiques pour améliorer substantiellement les performances et les économies de carburant : La pompe électronique standardisée programmable (ESP, Electronic Standardized Programmable) de Cat assure une transition souple entre les sources hydrauliques hybrides, le moteur et l’accumulateur pour économiser du carburant. La vanne du système de commande adaptatif (ACS, Adaptive Control System) optimise les performances en gérant intelligemment les restrictions et les débits pour commander les déplacements de la machine.
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Au lieu de gaspiller de l’énergie cinétique lors du freinage de tourelle, le système de tourelle hydraulique hybride de chez Caterpillar met l’accumulateur sous pression pour arrêter la machine et utilise cette pression pour faire accélérer la machine dès que cela est nécessaire.
Cette vanne est comme un « cerveau » du système ; un cerveau qui commande les fonctions de la machine. La vanne est entièrement intégrée à la pompe et au circuit hybride. On utilise la puissance hydraulique de la machines à haut rendement tout en bénéficiant d’une réduction considérable de la consommation de carburant.
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fredmeca
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Système hybride Volvo :
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La pelle hydraulique utilise le mouvement d'abaissement
de la flèche pour charger ses accumulateurs, et l'énergie stockée est utilisée pour
entraîner un moteur hydraulique qui va assister le moteur thermique.
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Le résultat est une augmentation de l'efficacité énergétique pouvant atteindre
20 %.
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La solution consiste en une poignée de composants supplémentaires :
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accumulateur


Système hybride Senneboggen :

On reprend le principe de la récupération d'énergie en descente de flèche que l'on stocke en comprimant des accumulateurs d'azote pour réinjecter lors des phases de levages.
https://www.youtube.com/watch?v=yzUvEW_IM0U


Système hybride Hamm :

HAMM propose actuellement l'entraînement hybride pour le rouleau tandem 9 HD+ 90i PH (EPA Tier 4 / EU Stage V) en différentes variantes (VV, VV-S, VO, VO-S, VT, VT-S). Dans ces modèles, HAMM combine un moteur à combustion classique avec un accumulateur hydraulique. Tandis que le moteur diesel fournit la charge de base, l'accumulateur hydraulique couvre les charges de pointe (telles que le démarrage ou l'activation des vibrations ou des oscillations) en fournissant brièvement 20 kW supplémentaires. Après cette charge maximale, l'accumulateur hydraulique est rechargé par une pompe. Comme la charge maximale n'est généralement appelée que pendant quelques secondes, il y a suffisamment de temps disponible pour la charge. De plus, le moteur diesel est soulagé par un entraînement de ventilateur électrique avec un rendement optimisé et un système de démarrage/arrêt efficace. Avec le HD+ 90i PH, un moteur d'une puissance de 55,4 kW au lieu de 85 kW dans le modèle standard HD+ 90i est donc suffisant.
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Peu de composants, grand effet
Moteur (1), filtre (2), bloc de soupapes (3), accumulateur hydraulique (4), régulateur électronique hybride (5), régulateur électronique moteur (6). L'accumulateur hydraulique fournit 20 kW pendant une courte période.

Les avantages du Power Hybrid :
Mêmes fonctionnalités et utilisation qu’une machine standard
Aucun entretien supplémentaire n'est nécessaire
Moins d'émissions sonores grâce à une puissance du moteur adaptée
Post-traitement des gaz d’échappement simplifié (pas de catalyseur RCS, pas d'AdBlue)
Diminution des émissions de CO2
Solution complète économique : consommation de carburant réduite (jusqu'à 15 %) avec des performances de compactage complètes
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Suisso
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très intéressant comme sujet
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fredmeca
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Système Hybride Liebherr :

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Le Patronic de Liebherr est un mécanisme d'entraînement hybride révolutionnaire. Sa caractéristique principale réside dans un système de stockage de l'énergie, l'accumulateur.
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Le chargement de cet accumulateur s'opère lors de l'abaissement de la charge ou par le biais de la puissance excédentaire du groupe d'entraînement conventionnel. Le système Pactronic de Liebherr est un multiplicateur d'effort impressionnant. Les vitesses de levage et d'abaissement augmentent considérablement malgré une puissance primaire inchangée. De plus, la consommation de carburant de la grue est réduite. Les économies de carburant résultent de l'exploitation totale de l'énergie restituée et de la puissance excédentaire du système.
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