Därför behövs också hydraulik som bättre matchar elmaskinernas egenskaper. Om man byter från förbränningsmotor till elmotor så ställs helt nya krav på hydraulpumpen.
− Den måste klara både högre och lägre varvtal än tidigare och helt andra ljud kommer fram när motorn blir tystare. Samtidigt kan man återvinna energi från hydrauliken tillbaka till batteriet. Denna möjlighet finns inte med dieselmotorer, säger Thomas Heeger som i november 2025 lade fram sin doktorsavhandling om elektrifiering av hydraulmaskiner, vid Linköpings universitet.
Ökad verkningsgrad
Ulrik Svedin
− I konventionella maskiner har man en enda pump som trycker ut vätskan i systemet. Då anpassas pumpens tryck till största trycket i systemet. Det gör att en stor del av trycket försvinner. Verkningsgraden kan vara runt 30 procent. I ett elsystem kan man i stället sätta pumpar på varje cylinder/aktuator. Det kan öka verkningsgraden kraftigt, säger Thomas Heeger.
Samtidigt ställer det nya krav på systemet, och inte minst pumpen. Thomas Heeger har studerat detta utifrån flera perspektiv. Bland annat har han undersökt betydelsen av pumpens placering i förhållande till elmotorn.
− Vi har kollat på olika sätt att integrera hydraulpumpen med elmotorn. Vi har studerat en axiell stapling, alltså en mera linjär placering där pumpen sitter i linje med motorn. Och en radiell integration, där pumpen är mer centralt placerad och motorn sitter runt den. Dessutom har vi studerat hur man kan använda en växellåda för att minska elmotorns moment.
Motorns placering påverkar
Placeringen av elmotorn påverkar hur kompakt hela systemet blir. Vikt och volym har blivit ännu mera betydelsefullt eftersom batterier ofta tar mycket plats.
− Vi kom fram till att en axiell stapling kan bli mer kompakt. Men samtidigt avlångt och tunt. Därför såg vi att en radiellt integrerad pump, med motorn runt, är bättre.
Thomas Heeger har även kartlagt människors upplevelse av simulerat ljud från hydrauliska flödespulsationer i olika upplägg av elektrifierade hydrauliksystem.
Ulrik Svedin
Dolt ljud kommer fram
Problemet är ljudbilden. Dels att ljud som ”dolts” av dieselmotorn kommer fram, dels att högre varvtal också ger mer ljud. Thomas Heeger utvecklade en simuleringsmodell, och omvandlade flödesprocesserna i hydrauliksystemet till en ljudfil.
Jag har fått arbeta med
min forskning på utbyten i
Sydkorea och USA
− Så att man skulle höra hur processerna kan låta. Vi gjorde en liten enkät runt systemen med deplacementsreglering och hastighetsreglering, alltså varvtalet. Den visade att deltagarna tyckte att det var bättre när maskinen inte snurrade så snabbt.
Ulrik Svedin
− Jo, för ljudnivåerna var det dåligt med högre varvtal. Men för maskinens kompakthet var det bra. Den här kunskapen tillsammans med de andra studierna är på det sättet nyttig för utvecklingen av framtidens hydraulik, säger Thomas Heeger.
Stark uppmuntran
Hur har det varit att doktorera vid Linköpings universitet?
− Det har varit väldigt förmånligt. Jag har fått möjlighet att arbeta med min forskning på utbyten i Sydkorea och USA. Det finns också en stark uppmuntran till att ta allmänna kurser, till exempel i metodik och etik. Men också väldigt specifika kurser, till exempel om hydraulpumpar eller elmotorer, som man har direkt nytta av i sin forskning, svarar Thomas Heeger.
Läs avhandlingen här:
