„Elektronika hraje důležitou roli v ohledu k celkové užitné hodnotě našich strojů a má vliv na všechny stránky práce s nimi,“ říká Alan Pumklin ze společnosti Caterpillar. „Díky ní se oblasti jako bezpečnost, pohodlí obsluhy, produktivita a spolehlivost dostaly na novou úroveň.“

Evoluce začala základními vylepšeními u motorů řady Tier II, ale brzy pokročila k mnohem preciznějším pohonným jednotkám Tier III, které jsou řízeny elektronikou kompletně. Co víc, již nyní společnosti uvádějí do provozu další generaci Tier IV.

 Nick Tullo z divize výrobce Volvo zabývající se průmyslovými stroji tvrdí: „Díky tomu, že výrobci stále více směřují k plně elektronicky vybaveným produktům, ovladatelnost se zlepšuje, provozní náklady snižují a je snazší přizpůsobit stroj specifickému druhu práce, jenž kupující požaduje.“

Výkon stroje

Jako demonstrační příklad přínosů elektroniky poslouží kolové nakladače. Moderní systémy je ovlivňují především ve třech základních aspektech: 

• Zvyšuje se čistý výkon strojů, jelikož elektronika přesně řídí chování motoru a převodovky. Tím se snižují emise a rovněž řazení je pohodlnější. 

• Řidič je schopen nastavit řadu parametrů tak, aby co nejlépe vyhovovaly jeho potřebám pro zadaný úkol s daným strojem. 

• Výrazně se zjednodušila údržba a zejména diagnostika. Stroje tráví méně času mimo provoz díky snížené poruchovosti a je zabráněno katastrofickým následkům nehod vyvolaných nefunkčností nebo špatným chodem některé ze součástí. 

Elektronika napomáhá vyhovět striktním předpisům bojujícím proti škodlivým emisím. Klíč je v dokonalém nadávkování paliva, aby jím nebyl motor zbytečně zahlcen, ale zároveň měl dost síly k provedení předem nadefinovaného úkonu. Výsledkem je čistší chod při zachování efektivity.

„Bez elektroniky bychom neměli nad spotřebou paliva zdaleka takovou kontrolu jako dnes,“ uvádí zástupce americké pobočky Komatsu Mike Gidaspow. „Emise klesají a hospodaření s palivem se zlepšuje.“

Absolutní účinnost motorů je dnes mnohem lepší, jelikož elektronika upravuje časování a regulaci dávek paliva, výkonu válců apod. Tullo podává: „Aby vůbec dosáhly předepsaných emisních norem, musí výrobci v plné míře spoléhat na elektronické systémy. V případě Tier III však má každá firma mírně odlišný přístup k problému.“

Výrobci mohou upravit výkonnostní křivku i hodnoty točivého momentu doslova na míru pro každý stroj, aby se choval co nejekonomičtěji a byl co nejflexibilnější. Od elektroniky je například žádoucí, aby kontinuálně přizpůsobovala (snižovala) výkon i spotřebu během prostojů mezi nakládkou/vykládkou a jinými druhy činností.

Příkladem budiž systém z produkce Caterpillar – Engine Idle Management – používaný u středně velkých nakladačů. Pumklin vysvětluje: „Tento typ elektroniky přináší čtyři druhy rychlostí využívaných u prostojů stroje. V kombinaci s elektronicky ovládanou převodovkou není pochyb, že se dnešní nakladače mohou přizpůsobit každému úkolu.“

Elektronická převodovka umožňuje strojům značky Caterpillar nabídnout vlastnosti jako Variable Shift Control (proměnlivé ovládání řazení), díky níž si může řidič zvolit ze tří převodových módů ten, který nejlépe odpovídá jeho aktuálním potřebám. Jiné nástroje, jako například automatické uzamknutí diferenciálu dostupné u modelu 938H/IT38H, kontinuálně sledují chod stroje a napomáhají při tlačení velkého objemu zeminy lépe se přizpůsobit proměnlivému podloží tak, aby měl nakladač neustále konstantní tlačnou sílu.

Jiní výrobci nabízejí podobné systémy. Například ovládání tlačného výkonu u Komatsu omezuje prokluzování kol tím, že během operace přizpůsobuje rychlost. „Zabraňuje to opotřebení vzorku pneumatik a zároveň zlepšuje ovladatelnost stroje. S tím se snadněji manipuluje, stejně jako se zvýší produktivita,“ říká Gidaspow.

U modelů s logem John Deere drží elektronika stráž nad rychlostmi a nakládáním. Firemní převodovky dokážou přizpůsobovat tlak oleje v hydraulickém rozvodu, adaptovat jej na aktuální zatížení radlice, jež je neustále monitorováno. Výsledkem je opět snazší řazení a menší opotřebení mechanických částí nakladačů.

Novější elektronické systémy zajišťují proporcionální řízení chladících ventilátorů. „Potřebujete elektroniku, abyste mohli ovládat ventilátory úměrně,“ vypichuje O’Keeffe. „Měří teplotu součástí stroje a uvádí v provoz chlazení, jen pokud je to skutečně nutné. Ve výsledku se pak ventilátory otáčejí například pouze 60% rychlostí, aby zajistily potřebné chlazení, čímž se sníží hladina produkovaného hluku a ve stejné linii samozřejmě rovněž energie nutná k jejich pohánění. 

Plynulejší řazení patří k dalším zásluhám elektroniky. U velkých nakladačů výrobci s oblibou používají několik módů provozu – nejčastěji ekonomický a výkonný. Přehozením páčky lze stroj přepnout do úsporného režimu, jenž sníží maximální otáčky motoru nebo dokonce změní křivku točivého mementu na některých strojích vedoucí k další úspoře paliva.

Výhod elektroniky dokážou nejvíce využít hydraulické převodovky. „Hydrostatické převodovky neřízené elektronikou jsou plně výkonné, ale ztrácí většinu svých základních výhod,“ tvrdí Gidaspow. „S hydrostatikou se nemusíte starat o řazení, protože zde jednoduše nejsou žádná ozubená kola – vše je řízeno hydraulikou. Protože není nutné rozpojovat klasické převody, lze od strojů očekávat rychlé reakce. Elektronika ovládá pístové čerpadlo, jež velí pístovým motorům. Bez elekroniky by nebylo možné dočasně vysadit jeden motor a pak jej opět nahodit, když je potřeba. Bylo by mnohem obtížnější dosáhnout plynulých převodů – možná téměř nemožné.“

Další díl čtenářům přiblíží vliv elektroniky na práci samotného řidiče, její zjednodušení a aspekty týkající se údržby strojů spolu s výhledem do budoucnosti automatizovaných systémů.