4/2014

Päästöt ja polttoaineenkulutus kuriin uuden testausradan avulla

 

TTY:n hydrauliikan ja automatiikan laitoksen uudella liikkuvien työkoneiden testausradalla voi harjoitella raskaiden työkoneiden hallintaa sekä taloudellista ja vähäpäästöistä ajotapaa.

 

TTY:n kampuksella otettiin marraskuun lopulla käyttöön uusi liikkuvien työkoneiden testausrata. Siellä testataan ajokokeilla raskaiden työkoneiden ominaisuuksia, ja kaivetaan sekä siirretään maata. Testausrata on ainutlaatuinen Euroopassa.

Aiemmin TTY:n hydrauliikan ja automatiikan laitoksen tutkijat kuljettivat pyöräkuormaajia, kaivinkoneita, traktoreita, metsäkoneita ja muita raskaita työkoneita testattavaksi valmistajien luo, ja tekivät ajokokeita yleisillä teillä. Nyt he voivat tehdä tätä omalla kampuksellaan.

– Marraskuun lopulla käyttöön otettu uusi liikkuvien työkoneiden testausrata parantaa olennaisesti laitoksemme toiminnan edellytyksiä sen tärkeimmillä tutkimusalueilla, joita ovat älykkäät liikkuvat koneet, digitaalihydrauliikka ja etäoperointi, kertoo hydrauliikan ja automatiikan laitoksen johtaja, professori Kalevi Huhtala.

Radalla laitoksen opiskelijat ja jatko-opiskelijat pääsevät testaamaan muun muassa työkoneiden energiatehokkuutta ja pakokaasupäästöjä sekä ilman ajajaa liikkuvien koneiden hallintaa. Polttoaineiden hiukkaspäästöistä saadaan entistä tarkempaa tietoa radalle hankittujen, työkoneisiin asennettavien uusien mittalaitteiden avulla. Niillä voidaan mitata päästöjä ajon aikana.

Testaustuloksista hyötyvät myös TTY:ltä tutkimuksia tilaavat työkoneiden valmistajat ja vähentyvien päästöjen ansiosta viime kädessä koko yhteiskunta.

Teollisuuden tohtorikoulusta valmistuu asiantuntijoita yrityksiin

TTY:ssä on Pohjoismaiden suurin ja yksi koko maailman johtavista hydrauliikan ja automatiikan tutkimuslaitoksista. Sen tutkimuksen vetovoimaisuutta lisäävät uusi liikkuvien ajoneuvojen testausrata ja TTY:n teollisuuden tohtorikoulu, josta valmistuu asiantuntijoita työkoneita valmistaviin yrityksiin.

– Laitoksemme toimii pilottina vuoden 2014 alussa toimintansa aloittaneelle TTY:n teollisuuden tohtorikoululle, sanoo laitoksen johtaja, professori Kalevi Huhtala.

Tohtorikoulutettavat ja työkoneita valmistavat yritykset tutkivat yhdessä yritysten antamia tutkimusaiheita. Näin valmistuvilla tohtoreilla on kyky soveltaa teoriaa yrityslähtöisesti. He osaavat innovoida ja vastata käytännönläheisesti asiakkaiden tarpeisiin. Tarkoituksena on, että koulusta valmistuneilla tohtoreilla olisi valmistuessaan työpaikka yrityksessä. Yritykset ovat mukana rahoittamassa ja ohjaamassa tutkimusprojekteja nelivuotisen tohtorikoulun ajan.

– Meillä on jo tekeillä neljä väitöskirjaa, jotka liittyvät ajovoimansiirron optimointiin, digitaalihydrauliikan käyttöön liikkuvissa työkoneissa, työkoneiden puomiston säätöihin ja puomiston rakenteen optimointiin, Huhtala kertoo.

 

Ainutlaatuinen Euroopassa

– Vastaavaa testausrataa ei ole muualla Suomessa, eikä muissa pohjoismaisissa ja eurooppalaisissa yliopistoissa. Täällä me voimme tutkia työkoneita, jotka voivat olla perinteisesti ajettavia, etäohjattuja tai autonomisia eli ilman ajajaa liikkuvia, Huhtala sanoo.

Kuljettajan ajotavalla voi olla varsin merkittävä rooli pyrittäessä työkoneen taloudelliseen käyttöön.

– Se, että testausrata sijaitsee omalla tontillamme ja sitä voi käyttää koska tahansa, on suuri etu. Rata on helposti tavoitettavissa, ja siellä on tarvittavat tietoliikenneyhteydet. Ajanmukainen tutkimusinfrastruktuuri on tarpeen, jotta olisimme kilpailukykyisiä oppilaitoksena ja tutkimuspartnerina, Huhtala korostaa.

Tutkimusyhteistyötä alan muiden toimijoiden kanssa

TTY:n hydrauliikan ja automatiikan laitos tekee paljon tutkimusyhteistyötä yritysten kanssa. Laitoksella tänä vuonna toimintansa aloittaneessa TTY:n teollisuuden tohtorikoulussa tutkitaan neljää liikkuviin työkoneisiin liittyvää eri aihetta. Yhteistyökumppaneita ovat muun muassa Sandvik Mining and Construction sekä FIMA (Forum of Intelligent Machines). Pitkäaikainen yhteistyökumppani on myös saksalainen Bosch Rexroth.

Työkoneiden energiankulutuksessa on tutkimusyhteistyön avulla saavutettu jo 25 prosentin säästöt. Tulevaisuudessa voidaan yritysten kanssa tutkia tarkemmin myös työkoneiden päästöjä.

– Uusi testausrata mahdollistaa yhteistyön TTY:n fysiikan laitoksen kanssa päästömittauksissa. Laboratoriotestit eivät kerro sitä, miten päästöt muuttuvat ilmakehässä. Siihen tarvitaan todellinen käyttöympäristö, sanoo professori Seppo Tikkanen.

– Todellisissa olosuhteissa tehdyt mittaukset antavat meille tietoa todellisista pakokaasupäästöistä. Siten pystymme kehittämään menetelmiä, joiden avulla ihmisille haitallisia päästöjä voidaan vähentää.

Tikkasen mukaan testausrata luo mahdollisuuksia myös työkoneiden maailmanlaajuiselle tutkimustoiminnalle. Rata mahdollistaa työkoneiden päästöjen ja polttoaineenkulutuksen optimoinnin tutkimisen. Tutkimusta tehdään myös koneiden käytettävyyden sekä työympäristön turvallisuuden lisäämiseksi.

Testausradan rakentamisen mahdollisti TTY:n säätiön myöntämä 500 000 euron määräraha. Rakennuttajana toimi TTY:n kiinteistöyhtiö.

Testirata on sora- ja asfalttipintaa sekä rinteitä

  • Testialue ja halliNoin 4 000 neliömetrin suuruinen testausrata kiertää testialueen keskellä olevaa lämmittämätöntä hallia, joka toimii testattavien työkoneiden säilytyspaikkana. Hallin yhdessä päässä on ”hiekkalaatikko”, jossa kaivin- ja maansiirtokoneilla voi kaivaa maata sekä talvi- että kesäolosuhteissa.
  • Osa ajoradasta on asfaltoitu, mutta suurin osa siitä on sorapintaa. Siellä voi harjoitella työkoneen hallintaa sekä taloudellista ja vähäpäästöistä ajotapaa.
  • Ajorataan sisältyy kolme erilaista rinnettä, joista jyrkimmän kaltevuuskulma on kaksikymmentä astetta. Rinteillä voi harjoitella mäkilähtöjä ja luistonestoa sekä vinossa asennossa rinteen poikki ajamista.
  • Testialueella on erillinen, aidattu alue ilman ajajaa liikkuville koneille. Siellä harjoitellaan kaluston hallintaa eli sitä, miten itsestään liikkuvat työkoneet pystyvät liikkumaan törmäämättä toisiinsa.
  • Liikkuvien ajoneuvojen ja työkoneiden testaajina toimivat yleensä laitoksen omat jatko-opiskelijat, mutta jotkut testit edellyttävät ammattikuskien käyttöä.
 

Teksti: Leena Koskenlaakso
Kuvat: Mika Kanerva

 
Kerro kaverille
TTY 50 vuotta
TTY 50 vuotta
4/2014
TTY 50 vuotta
Tuleeko teollisesta internetistä ekologinen painajainen?
Tuleeko teollisesta internetistä ekologinen painajainen?
4/2014
Tuleeko teollisesta internetistä ekologinen painajainen?
Yhteistyöstä virtaa energiatutkimukseen
Yhteistyöstä virtaa energiatutkimukseen
4/2014
Yhteistyöstä virtaa energiatutkimukseen
Bioenergia tuli jäädäkseen
Bioenergia tuli jäädäkseen
4/2014
Bioenergia tuli jäädäkseen
Professori Ulla Ruotsalainen vararehtoriksi
Professori Ulla Ruotsalainen vararehtoriksi
4/2014
Professori Ulla Ruotsalainen vararehtoriksi
Uusien professorien juhlaluennot
Uusien professorien juhlaluennot
4/2014
Uusien professorien juhlaluennot
Kolme voittajaa: yritykset, yliopisto ja yhteiskunta
Kolme voittajaa: yritykset, yliopisto ja yhteiskunta
4/2014
Kolme voittajaa: yritykset, yliopisto ja yhteiskunta
Uusia oivalluksia ja ahaa-elämyksiä insinööreille
Uusia oivalluksia ja ahaa-elämyksiä insinööreille
4/2014
Uusia oivalluksia ja ahaa-elämyksiä insinööreille
Voiko algoritmi olla energiapihi?
Voiko algoritmi olla energiapihi?
4/2014
Voiko algoritmi olla energiapihi?
Arkielämä ja globaalit ilmastohaasteet kohtaavat liikenteen tutkimuksessa
Arkielämä ja globaalit ilmastohaasteet kohtaavat liikenteen tutkimuksessa
4/2014
Arkielämä ja globaalit ilmastohaasteet kohtaavat liikenteen tutkimuksessa
Vinkkejä suunnitelmalliseen energiansäästöön
Vinkkejä suunnitelmalliseen energiansäästöön
4/2014
Vinkkejä suunnitelmalliseen energiansäästöön
Ruokaa verkosta
Ruokaa verkosta
4/2014
Ruokaa verkosta
Tolkkua puheensorinaan – kone tunnistaa äänesi melun keskeltä
Tolkkua puheensorinaan – kone tunnistaa äänesi melun keskeltä
4/2014
Tolkkua puheensorinaan – kone tunnistaa äänesi melun keskeltä
BioMediTechin tutkimus esittäytyi Research Dayssa
BioMediTechin tutkimus esittäytyi Research Dayssa
4/2014
BioMediTechin tutkimus esittäytyi Research Dayssa
Tech EMBA – aidosti uudenlaista liiketoimintaa
Tech EMBA – aidosti uudenlaista liiketoimintaa
4/2014
Tech EMBA – aidosti uudenlaista liiketoimintaa

Tampereen teknillinen yliopisto on teknologisen kehityksen tiennäyttäjä sekä tutkimusmaailman ja elinkeinoelämän yhteistyökumppani. Yliopistosta valmistuu haluttuja osaajia yhteiskunnan eri aloille.

Käyntiosoite:
Korkeakoulunkatu 10,
33720 Tampere

Postiosoite:
PL 527, 33101 Tampere

Puhelinvaihde:
03 311 511
ma–pe kello 8–16.15
kesällä ma–pe 8–15.45

Virallinen sähköpostiosoite:
tty.asiointi@tut.fi