Mikä eroa on bensiini- ja dieselmoottorien lataajissa?

Suorituskykyvertailu: bensiini- ja dieselkäyttöiset lastaajat

Vääntö ja teho diesel- ja bensiinimoottoreissa

Dieselmoottorit tuottavat yleensä 25–35 prosenttia enemmän vääntöä matalilla kierroksilla verrattuna bensiinimoottoreihin, mikä tekee niistä hyvin toimivia raskaiden materiaalien siirtämiseen rakennustyömailla. Vuoden 2023 Construction Equipment Efficiency -raportin mukaan dieselvetoiset lastaajat saavuttavat parhaan suorituskykynsä 1 200–1 800 kierroksella. Bensiinikäyttöisten laitteiden on kierrettävä selvästi yli 2 500 kierrosta ennen kuin ne pystyvät vastaavaan suoritukseen. Mikä tämä käytännössä tarkoittaa? Dieselkäyttöiset lastaajat pystyvät kantamaan lasteja ja kiivettävät mäkiä vaihtaen vaihdetta huomattavasti vähemmän, mikä tekee suuren eron työskentelyssä koko päivän ajan vaikeassa maastossa.

Kiihdytys ja vasteominaisuudet bensiinikäyttöisissä lastaajissa

Bensiinillä toimivat kuormaajat tarjoavat nopeamman kaasunvasteen ja ne kiihdyttävät 0,8–1,2 sekuntia nopeammin kuin dieselin versiot kevyissä tasauksissa. Niiden kevyemmät moottorilohkot – keskimäärin 19 % kevyemmät – parantavat liikkuvuutta tiheissä kaupunkirakennusympäristöissä. Suorituskyky kuitenkin laskee 14–23 % lämpötiloissa yli 95°F (35°C) lämpöstressin vaikutuksesta vähentyneen tilavuustehokkuuden vuoksi.

Tehon toimittaminen kuormitukseen: Dieselmoottorien edut

Kun dieselkuormaajat toimivat kovissa, jatkuvissa raskaiden kuormitusten tilanteissa, ne säilyttävät noin 92–97 prosenttia nimellistehostaan, kun taas bensiinimoottoriset koneet saavuttavat tuskin 78–85 prosenttia. Miksi näin käy? Asiaan liittyy itse asiassa kolme pääasiallista syytä. Ensinnäkin dieselmoottoreilla on huomattavasti korkeammat puristussuhteet, tyypillisesti noin 18:1 verrattuna vain 10:1 bensiinimoottoreihin. Tämän lisäksi polttoaineen syötössä on eroja – dieselsysteemit käyttävät tarkkaa suorasuihkutusta, joka pitää palamisen vakiona myös kuormituksen alaisena. Myös turboaika on tärkeä tekijä, erityisesti korkealla sijaitsevissa kalliotyömaissa, joissa ilman tiheys on heikompi. Käytännön testit 6500 jalan korkeudella merenpinnasta sijaitsevissä kivikairauksissa osoittivat selkeästi erot. Dieselkoneet onnistuivat siirtämään noin 28 tonnia tunnissa, kun taas bensiinikoneet kamppailivat vain noin 21 tonnin siirtämisessä tunnissa. Tämä ero on merkittävä, kun tuotanto on tärkeää.

Moottorityypin vaikutus kuormaimen tuotantotehoon

Kymmenen tunnin työvuoron aikana dieselin kuormaimet kokevat 11 % vähemmän tyhjäkäyntisyklejä ja suorittavat tehtävät 19 % nopeammin raskaiden sovellusten yhteydessä. Niiden tasainen tehon toimitus vähentää vaihteiston vaihtamista 40 %, mikä alentaa merkittävästi kuljettajan väsymystä. Vastaavasti bensiinikäyttöiset kuormaimet saavuttavat 8–12 % korkeamman tuotantotehon lyhyissä sykleissä, kuten maiskuntarakentamisessa ja kevyessä purkutyössä.

Bensiini- ja dieselin kuormainten polttoaineen kulutus ja käyttökustannukset

Dieselin ja bensiinimoottorien polttoaineen hyötysuhde raskaspuolella

Dieselmoottorit ovat 20–30 % bensiinimoottoreita tehokkaampia polttoaineen hyötysuhteessa korkeamman energiatiheyden ja optimoidun palamisen ansiosta. Vuoden 2023 vertailu tutkimus osoitti, että dieselin rakennuskoneiden keskimääräinen polttoaineen kulutus on 0,18 litraa kilowattituntia kohti, kun taas bensiinikoneilla se on 0,24 l/kWh.

Metrinen	Diesel-lastajat	Bensiinikäyttöiset kuormaimet
Keskimääräinen polttoaineen kulutus (l/h)	12—16	18—22
Tuntihinta (USD)	$48–64	$72–88
Kokotankin käyttöaika	8–10 tuntia	5–7 tuntia

Polttoaineen kulutus pyöräkuormaajissa oikeissa olosuhteissa

Laajennetussa käytössä dieselmoottorien hyötysuhde on selkeästi parempi. Kun materiaaleja käsitellään, bensiinimoottoriset kuormaajat kuluttavat 20 litraa polttoainetta tunnissa, kun taas dieselinäköiset vastaavat saman työkuorman 14 litralla – 30 % säästö. Nykyisillä polttoaineen hinnalla tämä tarkoittaa 280 dollarin säästöä päivässä konekohtaisesti.

Pitkän aikavälin kustannusten analyysi: Polttoaine- ja käyttökustannukset 5 000 tunnin käyttöajalla

Viiden tuhannen käyttötunnin aikana dieselkuormaajat säästävät noin 32 000 dollaria polttoainekustannuksissa verrattuna bensiinimoottorisiin malleihin. Kun tämä yhdistetään 14 %:n vähennykseen huoltotoimenpiteissä, kuten varmennettu laitteen elinkaari tutkimuksissa, kokonaiskäyttökustannusten säästöt ylittävät 45 000 dollaria konekohtaisesti.

Kestävyys, käyttöikä ja pitkän aikavälin luotettavuus

Dieselin ja bensiinin pitkäikäisyys raskasajoneuvoissa

Raskaiden koneiden maailmassa dieselmootorit kestävät yleensä kaksi kertaa niin pitkään kuin bensiinimoottorit. Otetaan esimerkiksi rakennustyömaiden dieselkuormaajat, joiden huoltotunnit ovat usein 10 000–15 000 tuntia ennen kuin tarvitaan isoja korjauksia, kun taas bensiinimoottoriversiot pysyvät tyypillisesti noin 6 000–8 000 tunnissa, kuten Equipment Reliability Report 2023 mainitsee. Mikä tekee dieseleistä niin kovia? Niiden sisäosat ovat rakennepohjaisesti paljon vahvempia. Sylinterinseinät ovat paksummat ja venttiilien istuimille on annettu erityiskovastuksellisia käsittelyjä. Tämä lisävahvuus auttaa niitä selviytymään dieselmoottorien korkean puristussuhteen aiheuttamista raskaita olosuhteista.

Dieselmoottorin rakenne, joka takaakin kestävyyden rakennuskoneissa

Valmistajat parantavat dieselkuormaajien kestävyyttä seuraavilla tavoilla:

• Vääntömomenttiin keskittyvällä sytytysajastuksella vähennetään kierrosnopeuden aiheuttamaa rasitusta
• Kovan teräksen kierukka-akselit, joiden väsymisvastus on 40 % suurempi
• Suurennetut öljykäyttöiset karterit, jotka ylläpitävät voitelua kulmissa yli 35°
• Vahvistetut männynpäät, jotka kestävät yli 3 200 psi:n polttopaineet

Nämä ominaisuudet antavat dieselmoottoreiden säilyttää yli 92 %:n osuuden alkuperäisestä suorituskyvystä 8 000 käyttötunnin jälkeen vaativissa olosuhteissa, kuten kivijyrkänteissä ja purkutöissä.

Onko bensiinikäyttöisten lastaajien pitkäaikainen käyttö aliarvioitu?

Bensiinillä toimivat kuormaajat näyttävät kokevan noin 18–22 prosenttia enemmän kulumista osiin, kun niitä käytetään kovaa vauhtia koko päivän, mutta nämä koneet toimivat silti melko hyvin kevyemmissä töissä, kuten pihan hoidossa. Useimmat käyttäjät kertovat saavansa noin 7 500 käyttötuntia ennen kuin tarvitaan isoja korjauksia. Myös valmistajat ovat tehneet oikeasti parannuksia. Uudet suoraruiskutusjärjestelmät yhdessä erikoisalumiinipinnoitteiden kanssa tarkoittavat, että nykyiset moottorit kestävät paljon pidempään ilman huoltoa verrattuna ajanjaksoon varhain 2010-luvulla. Puhutaan noin 20 prosentin paremmasta huoltovälistä, vaikka tämä pitää paikkansa vain, jos käyttäjät noudattavat valmistajan ohjeita eivätkä ylikuormita koneita niiden kapasiteettirajoja ylittäen.

Bensiini- ja dieselpolttoainekuormaajien huoltovaatimukset

Huollon taajuus ja monimutkaisuus moottorityypin mukaan

Dieselkuormaajien huolto tapahtuu noin 38 prosenttia useammin kuin niiden bensiinikäyttöisten vastineiden mukaan Heavy Equipment Maintenance Report 2023 -tutkimuksen mukaan. Öljynvaihdot näille koneille tapahtuvat tyypillisesti noin 250–300 käyttötunnin välein, kun taas bensiinimoottoriset laitteet voivat olla välillä 400–500 tuntia ennen samanlaista huoltoa. Hyvä uutinen on, että dieselin ilmansuodattimet säilyvät pidempään, kestävät noin 500 tuntia verrattuna vain 300 tuntia bensiinikoneisiin. Tämä etu kuitenkin hieman kumoutuu nykyaikaisten päästöjärjestelmien aiheuttamien monimutkaisten ongelmien vuoksi, jotka tekevät tilanteesta ylikokonaisesti monimutkaisemmaksi. Toisaalta bensiinimoottorien huoltovaatimukset ovat yleensä yksinkertaisempia, koska niissä on vähemmän osia. Silti niissä tarvitaan säännöllistä huomiota sytytysjärjestelmään. Sytytystulpat on yleensä vaihdettava noin 1 000 käyttötunnin jälkeen, ja teknikoiden tulisi myös suorittaa kausittaiset etanolipolttoaineen huuhtelut välttääkseen ongelmia, kuten höyrylukon muodostumista myöhemmin.

Yleisiä huoltokysymyksiä bensiinimoottorikäyttöisissä kuormaimissa

Korkealla kierrosluvulla tapahtuva käyttö nopeuttaa kritiittisten komponenttien kulumista:

• Pysäytyskierrokset : Altis lämpöön liittyvälle vioittumiselle pitkäkestoisessa tasaustyössä
• Kierresäätimet : Hiilivetykertymät heikentävät vasteominaisuuksia 12–18 % vuodessa
• Polttoaineen ruiskuttimet : Etanolisekoituspolttot eivät lisää tukosriskiä 22 %

Nämä ongelmat johtavat korkeampiin pitkän aikavälin käyttökustannuksiin, vaikka alkuperäiset huoltokustannukset olisivatkin matalammat. Laivaston käyttäjät eivät usein huomioi koneistojen uudelleenrakennuksessa tai imusarjan tiivisteiden vaihdoissa tarvittavaa työtä vanhoissa bensiinimalluksissa.

Suorituskyky ääriolosuhteissa ja haastavissa ympäristöissä

Kenttäluotettavuus raskasliikenteessä ja jatkuvassa käytössä

Kun on kyse pitkistä työvuorista, dieselkäyttöiset lastaajat erottuvat selvästi. Ne säilyttävät noin 15–20 prosenttia enemmän vääntöä kuin bensiinimoottoriset laitteet useiden työtuntien jälkeen, kuten energian osaston hiljattain julkaisemista tutkimuksista ilmenee. Kestävä rakenne tekee koneista kestävämpiä raskaita olosuhteita vastaan, kuten kaivoksissa ja murskauksissa, joissa niiden kanssa käsitellään jatkuvasti raskaita kuormia. Bensiinimoottorit eivät kestä yhtä hyvin kuin dieselkoneet, kun niitä työnnetään koville koko päivän ajan, mutta ne silti viilettävät tehokkaammin, mikä tekee niistä suosittuja lyhyitä tehtäviä tai projekteja varten, joissa ei tarvita jatkuvaa käyttöä.

Kylmäkäynnistys, lämmönsieto ja ilmaston vaikutus moottorin suorituskykyyn

Vuoden 2024 Defense Systems Engineering -tutkimuksen mukaan kaasumoottorit lähtevät liikkeelle noin 40 prosenttia nopeammin kuin dieselmoottorit, kun lämpötila laskee miinus 20 celsiusasteeseen, koska niiden sytyttämiseen tarvitaan vähemmän lämpöä. Älä kuitenkaan unohda isoja dieselkoneita. Kun lämpötila nousee noin 50 celsiusasteeseen, nämä työnnettävät koneet pitävät yhä noin 85 prosenttia niiden nimellisestä suorituskyvystä, kun taas kaasulla toimivat versiot heikkenevät vain 72 prosenttiin. Hyvä uutinen dieselin ystäville on, että uudet mallit ovat varustetut parannetulla hehkunappitekniikalla. Näillä modernilla turboahdettu dieselkoneilla kylmäkäynnistysaika on lyhentynyt lähes kaksi kolmasosaa verrattuna vanhoihin versioihin.

Käyttöön liittyvät seikat: korkeus, maasto ja työtilan rajoitukset

Bensiinillä toimivat kuormaajat säilyttävät yleensä paremmin tehonsa korkeuksissa yli 2 500 metriä verrattuna dieselkoneisiin. Miksi? Luonnollisesti hengittävillä moottoreilla on yksinkertaisempi ilman ja polttoaineen hallintajärjestelmä, joka toimii luotettavammin ohuessa ilmassa. Lisäksi nämä koneet ovat yleensä selvästi kevyempiä, noin 220 puntaa kevyempiä kuin vastaavat diesel-mallit. Tämä tekee niistä helpommin ohjattavia tiukoissa tiloissa, joissa tila on rajallista. Toisaalta, kun on kyse jyrkistä rinneistä, joiden kaltevuus on yli 15 astetta, dieselkuormaajat loistavat. Ne tuottavat tarpeen mukaisen matalan kierrosluvun vääntömomentin, joka tarvitaan raskaiden lastien nostamiseen rinnettä ylös ilman luisua tai pysähtymistä. Siksi monet käyttäjät suosivat niitä vuoristoisilla alueilla, huolimatta painoheitosta.