Всеобщая борьба за чистоту окружающей среды заставила производителей тяжелой техники задуматься над созданием комбинированных моделей двигателей, применимых для тяжелой строительной техники.
Не стала исключением японская компания Komatsu, чье дочернее предприятие Komatsu Amerika, выпустила модель гусеничного экскаватора HB215LC-2. Эта гибридная модель использует кроме основной дизельной установки вспомогательную электрическую сеть, основанную на накоплении (рекуперации), механической энергии. Это уже третье поколение экскаваторов, которое получило гибридные силовые установки, имеющие значительные улучшения показателей, по сравнению с предыдущими образцами. В состав общей силовой установки гибридных экскаваторов входят дизельный агрегат, энергетические накопители повышенной емкости, мотор, он же генератор и электрический двигатель поворотной платформы. Энергетические накопители выполнены из мощных конденсаторов, а в качестве основного агрегата используется дизельный двигатель типа SAA4D107E-2-A.
Рабочая схема гибридной установки состоит из следующих этапов:
- основное движение платформы и самого экскаватора осуществляется с помощью дизельного двигателя;
- во время движения поворотной платформы, механическая энергия преобразуется в электрическую энергию, которая накапливается в энергетических накопителях (конденсаторах);
- перевод механической энергии в электрическую энергию, происходит с помощью специально созданного инвертора;
- накопленная электрическая энергия позволяет вращаться электрическому двигателю, который дополнительно участвует в повороте платформы.
Гибридная схема работы силовых агрегатов очень выгодна, так как она позволяет получить дополнительную энергию, равную 60л.с. При собственной мощности дизельной установки, равной 139л.с, такое дополнение мощности почти в полтора раза увеличивает производительность экскаватора. Работа инвертора никаким образом не влияет на замедление работы поворотной платформы, что позволяет говорить о 40% увеличении эффективности работы экскаватора.
Включение электрического двигателя поворотной платформы происходит в момент разгона поворотной платформы, когда необходима дополнительная энергия, чтобы провернуть платформу со стрелой. При отпускании педали газа, электрический двигатель автоматически отключается, обеспечивая свободное вращение платформы на холостом ходу, или его работу на малом газе. При необходимости, электрическая энергия поступает в электрический насос, который встроен в общую гидравлическую систему. Дополнительная энергия гидравлической жидкости помогает поднимать стрелу и участвовать в копательных движениях. Дополнительные энергетические включения в помощь гидравлической системе, включаются, как и в случае поворота платформы, при нажатии педали газа, и отключаются, при уменьшении нажима на педаль.
С момента выхода в продажу первых экскаваторов с гибридной установкой, компания успела реализовать 2500 машин, что является хорошим показателем, учитывая, что первые экскаваторы с гибридными установками, были проданы в 2008 году.