Logset 12H GTE Hybrid

Logset 12H GTE Hybrid

Wow! Tack för filmen mikado!
Denna ska bli intressant att veta mer om, undrar hur de byggt hybridlösningen. Innefattar det el?

Artikel och video på Yle Österbotten:
http://svenska.yle.fi/artikel/2016/03/2 ... idskordare

(This article about Logset 12H GTE can also be found in English, at nordicwoodjournal.com)

Logsets nya elhybridsskördare och monstermaskin, Logset 12H GTE Hybrid, börjar nu komma ut på marknaden. I Sverige levererades den första hybridskördaren i början av december i fjol och för någon vecka sedan träffade jag ägaren, Gerhard Sjölander med entreprenadföretaget Quickwood AB. Han jobbade i en slutavverkning åt SCA strax norr om Ramsele i Ångermanland och jag fick möjlighet att filma lite samt ställa frågor till Gerhard om hur elhybriden fungerat så här långt. Ni kan se resultatet i videon lite längre nr i tråden.



Nu ska sägas att Gerhard också är delägare i en av Logsets två återförsäljare i Sverige, företaget Sigsjö Maskin AB i Sollefteå, och därmed kan ha en viss jävssituation. Hursomhelst så har Gerhard kört Logsetmaskiner, både skördare och skotare, under många år och enligt honom är engagemanget i ÅF-företaget ett sätt att försäkra sig tillgång till en bra service och eftermarknad för ett märke han gillar men som har liten representation i Sverige

Elhybrid lämplig teknik i skördare
Elhybridtekniken i skördare är intressant. Företaget El-forest (som är mest kända för att de utvecklade en elhybrid-skotare för några år sedan) presenterade ett elhybridpaket för skördare: Elturbo. Det har bl a testats av Ponsse. Mer om det i tråden El-Forest Elturbo ger 50 kW extra i skördaren

Karakteristiskt för en skördare är att effektbehovet varierar mycket hela tiden. Det går åt väldigt mycket kraft när t ex kapsågen ska igenom en grov stam eller när kranen ska lyfta upp en fällkapad slutavverkningsgran från stubben. Eller när maskinen ska köras framåt i uppförsbacke samtidigt som en driven pilot jobbar för fullt med kran och aggregat. Däremellan kan effektbehovet vara avsevärt lägre. Skördarna blir allt större med allt större motorer och det drar med sig en ökad bränsleförbrukning.

Batterilöst laddsystem
Elhybridsystemet i Logsets skördare har inga batterier. Istället är den utrustad med en en s k "superkondensator" som laddas upp av en separat generator. Kondensatorn kan bara lagra ström som räcker till nio (9) sekunders drift av elmotorn men det räcker för att bidra under de korta cykler då det behövs extra kraft. Så fort effektbehovet sjunker övergår elhybridenheten till att ladda upp kondensatorn igen. Den laddas upp lika snabbt som den laddas ur så efter knappt 10 sekunder är den redo att bidra med mer kraft. Elmotorn kan bidra med hela 175 kW (mer än 200 hk) extra effekt!





Tittar man på Logsetskördarens konstruktion så sitter det ett elpaket mitt i motordelen. Där under huven finns motor/generatordelen som monterats mellan dieselmotor och hydraulpumparna. Den sitter på samma axel som driver pumparna. I elpaketet finns också superkondensatorn, en styrenhet och en separat kylning. Styrenheten känner av belastning på dieselmotorn och går in snabbt så fort varvtalet börjar dippa. Står man bredvid maskinen och lyssnar så uppfattar man att motorn går på ett jämnt varvtal oavsett belastning. SItter man inne i hytten uppfattar man samma sak och det går inte att känna när elmotorn jobbar eller ej. Det går bara att se på en mätare på skördardatorn.



Skillnaden i effekt blir stor när både diesel- och elmotor kör på. Från 220 kW med enbart dieselmotor till 395 kW (eller 520 hk) när elmotorn kickar in sin effekt. Enligt Gerhard ger det avsevärt mer med kraft när det behövs och det ger också en bättre förarmiljö. Arbetet blir mindre tröttande med elhybriden.

Ökad produktion eller mindre bränsleförbrukning?
Gerhard har kört elhybridskördaren sen början av december och han har också en vanlig Logset 8H som han kan jämföra med. Enligt Gerhard producerar 12H-hybriden 25-30% mer virke per månad med samma bränsleförbrukning som 8H-skördaren och med samma maskinförare. Räknar man per kubikmeter så går det åt 20-25% mindre bränsle. och det här är siffror från ganska klen skog. Årsmedelstammen ligger enligt Gerhard runt 0,22-0,23 m3fub.



Få problem
Jag frågar Gerhard hur maskinen har fungerat under den här perioden och vilka ev problem som uppstått. Han säger att maskinen bara rullat och gått. Några slangar på kranen har bytts ut men det var "användarorsakat" enligt Gerhard.
Han säger att det fanns initiala problem på de första prototyperna. Bl a en maskin som skulle visas upp på demo i södra Sverige i fjol.
- Elmotorn har ett väldigt distinkt och hårt "påslag", säger Gerhard. Innan Logset fann ut att det måste sitta en dämpande koppling mellan elmotorn och drivaxeln så fick själva axeln för mycket stryk. Problemet var känt och åtgärdat på de första maskinerna redan i fjol men tyvärr inte på den som skickades över till Sverige för demo...

Finns det oberoende studier i Finland?
Det skulle onekligen vara intressant att se oberoende forskningsresultat för elhybrid jämfört med en vanlig skördare. Vet någon av våra finska vänner om sådana studier gjorts av forskare i Finland ännu?

Här kan ni se videon från mitt besök i Ramsele:


Och här finns den tekniska specen för Logset 12H GTE Hybrid:

Mycket bra reportage som i vanlig ordning.
Keep up the good work.

Mycket intressant maskin detta....

Hade önskat fått se en närbild på skärmen med visat varvtal på motorn och i-/urladdning, men är det kanske något som observerades ändå?
Vad är standard varvtal på dieselmotorn i denna hybrid?
För att verkligen spara bränsle så skulle jag förvänta mig att varvtalet på dieselmotorn skulle ha sänkts, vilket också vore fullt möjligt med tanke på att dieselmotorn inte måste hållas på högre varvtal för att klara lastpåläggen tack vare elmotorns ypperliga förmåga att ta alla snabba lastpålägg. Lägre varvtal och bibehållen kapacitet på hydrauliken skulle dock kräva större pumpar eller ändrad utväxling i växellådan för snabbare pumpvarvtal.
På bilden över drivlinan så ser det ju dock ut som att hydraulpumparna går med direktdrift från motorn och utan växellåda som normalt annars höjer varvtalet på pumparna jämfört med varvtalet på dieselmotorn?

Jag tolkar det som om bränsle besparingen kommer av att det inte behöver pumpas in extra disel för att hålla varvet uppe i de tyngsta momenten.

Just det som du nämner ser inte jag som någon uppenbar bränslebesparing. Den energi som åtgår vid kraftig belastning måste ju oavsett produceras, men gör så i ett tidigare skede och lagras i form av el för att när den behövs tillföras igen av elmotorn.
Så dieselmotorn kommer istället för att variera kraftigt i effekt att ligga på en mer jämn effekt, men medelvärdet bör bli detsamma om man inte kunnat spara in effekt någonstans. Bränsleförbrukningsänkningen borde snarare behöva komma av ökad verkningsgrad. I viss mån kan verkningsgraden förbättras av att dieselmotorn mer sällan arbetar med riktigt låg belastning där den är mindre effektiv, men det bör vara en minimal besparing i detta fall.
Oklart om man med denna hybridlösning kan återvinna energi såsom lägesenergi vid kranrörelser heller.

Summa summarum så är det främst varvtalssänkning som jag skulle förvänta mig en förbrukningsänkning av. Dock är det ju så att man jämför med någon äldre maskin med potentiellt andra förklaringar till förbrukningssänkningen. Kan ju också vara så som det antyds i reportaget - Att förbrukningen per timma är samma, men att maskinen funkar så mycket bättre att föraren kan jobba mer effektivt... 20-25% mer effektivt.

Som sagt också en jävsituation i fråga om trovärdighet i det som sägs.

Man kan nog ta de där 20%-25% siffrorna med en nypa salt. Jag tror dock säkert att det finns bränslebesparing att hämta i systemet. Frågan är hur stor. Däremot tror jag inte att det finns en 20%-25% effektivitetsökning hos föraren att hämta pga hybridsystemet. Andra icke hybridmaskinförare arbetar med samma tempo etc. Men troligen med en högre bränsleförbrukning. 20%-25% är en väldigt hög siffra oavsett. Vad som dock slog mig var hur komfortabelt det var med det jämna och relativt obelastade motorvarvtalet. Kan se att det kan ha en viss avslappnande effekt på en förare.
Men att en förare skulle kunna öka från 120 träd per timme till150 träd per timme pga av detta hybridsystem tror lika lika mycket på som jag tror på tomten.....

Nu var väl effektivitetsökningen på 20-25% bättre jämfört med den äldre 2 modeller mindre skördaren som finns i företaget.
Starkare kran, stabilare maskin och ev. Större aggregat gör ju mycket i sav.

Det sägs vad jag hör i reportaget att han tar ut 20-25% mer kubik med samma bränsleförbrukning per timma, vilket jag sannolikt då är en kombination av högre produktivitet och ökad effektivitet på drivlinan.

Men om man då jämför med en två storlekar mindre maskin som potentiellt till och med går i olika grova bestånd, så jämför man ju verkligen äpple och päron. Alla maskiners produktivitet ökar i grövre skog upp till en viss gräns, utan att förbrukningen per timma ökar särskilt mycket? Det som varierar mycket med beståndet är liter diesel per kbm fub, och detta sjunker för grövre skog. En för liten maskin blir väl sedan också lätt ineffektiv i för grov skog om den inte riktigt har kraften som krävs för jobbet, även om aggregatet klara storleken på träden?

Imponerande maskin hur som helst, inget tal om det. Dock drar Logset till med en hel del "alternativa fakta" i sin marknadsföring på sin webbsida för den här maskinen. Bara för att elmotorn kan reagera blixtsnabbt, så har den såklart inte tillgång till alla 520 hästarna och alla 2000Nm inom en mikrosekund, vilket de påstår. För dieselmotorn tar fortsatt minst en sekund på sig att bygga laddtrycket som krävs för att ge alla sina hästar och Nm.
För att få angivna 520 hästar (med 2000Nm) inom en mikrosekund så krävs för övrigt ett varvtal som är 1830 varv/min, vilket jag betvivlar att de någonsin använder om det skall sparas på bränsle. Vid 1830 varv/min så finns det inte heller tillgång till 2000Nm, så faktum är att varvtalet måste upp ännu högre för att paketet skall ge 520 hästar. Så det finns en del frågetecken kring denna maskins uppgivna data.

Dieselmotorn ger 1200Nm och 220kW, så den behåller då 1200Nm som mest upp till 1750 varv/min för att redan där potentiellt gå över till att ha konstant effekt om 220kW. Logset anger dock att Agco-motorn ger 220kW först vid 1900 varv/min.
Elmotorn ger 800Nm från 0-2100 varv/min säger de, så 175kW ger den då först över 2100 varv/min.
Totalt så får jag det till att varvtalet på dieselmotorn och elmotorn måste vara minst 1930 varv/min för att ge sina uppgivna 520 hästar.

Oavsett hur man ser på det så är det bara elmotorns effekt som teoretiskt kan göras tillgänglig inom en mikrosekund, men någon nytta av detta lär man knappast ha då hydrauliken inte kan öka belastningen på motorn så snabbt ändå. Reaktionstid i storleken hundradels sekunder är nog närmare sanningen i vad som kan vara användbart och vad systemet jobbar med, men då också i princip aldrig som alla 800Nm från elmotorn behöver puttas ut inom en hundradels sekund.

Intressant diskussion när det gäller produktion och/eller bränsleförbrukning. Frågan är om det gjorts några studier i Finland på den här maskinen?

På Konecrens så har det byggts tre maskiner som hanterar containrar i Helsingborgs hamn och i Tyskland dom kör tre skift och har en bränsle besparing på upp till 30% .

Har dom elhybridteknik från El-Forest? Vet att dom jobbade med ett projekt som involverade containertruckar...