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Mobile Maschinen 4/2018

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02 Schematischer Aufbau

02 Schematischer Aufbau eines mildhybriden Traktors 03 Schematischer Aufbau eines vollhybriden Traktors freien Antrieb umgeschaltet werden. Diese Funktion kann durch einen zusätzlichen Elektromotor gleichen Leistungsniveaus, in Bild 03 als vollelektrischer Vorderachsantriebsstrang veranschaulicht, ergänzt werden. Die Anordnung der zweiten elektrischen Antriebseinheit ermöglicht zwei weitere Funktionen. Sowohl bei manuellen als auch bei automatisierten Schaltgetrieben kann für den Zeitraum des Gangwechsels über den parallelen elektrischen Antriebsstrang das Antriebsmoment bis zu einem gewissen Maße aufrechterhalten werden. Dadurch kann der Geschwindigkeitsabfall infolge der Zugkraftunterbrechung gemindert und der Gangwechsel schneller und komponentenschonender durchgeführt werden. Ebenso wird das Fahrzeug agiler und kann über die Pull-In-Turn Funktion von der Vorderachse um die Kurve gezogen werden. Positive Veränderungen sind hierbei bereits durch die Anpassung des Vorlaufes an die aktuelle Fahrsituation möglich [2]. Durch die Erweiterung des Systems um weitere Speicherkapazität sowie um eine zweite elektrische Antriebseinheit sind beim Vollhybriden auch Zusatzanwendungen mit höherer Leistungsabnahme denkbar. Durch eine bedarfsgerechte elektrische Ansteuerung des Kühllüfters oder der Haupthydraulikpumpe wirkt sich der Verzicht auf den Riemenantrieb positiv auf die Platzierungsmöglichkeiten der Nebenaggregate aus. Die vergrößerte Batteriekapazität ermöglicht darüber hinaus auch die stationäre Leistungsversorgung von elektrischen Komponenten, so dass das Fahrzeug im Stillstand und emissionsfrei externe Anlagen versorgen kann. SYSTEMUMBAU ZUM VOLLELEKTRISCHEN TRAKTOR Hersteller wie Fendt [3] oder Escort [4] sind beim Aufsetzen vollelektrischer Systeme vergleichbare Wege gegangen. Es wurde jeweils auf einem bestehenden Fahrzeug aufgebaut, lediglich die dem Dieselmotor zugehörigen Komponenten wurden durch einen zentralen Elektromotor sowie durch eine Traktionsbatterieeinheit inklusive Leistungselektronik ausgetauscht. Der Elektromotor ist zu diesem Aufbau dem Getriebe des konventionellen Traktors vorgeschaltet, sodass die Gesamtstruktur des Fahrzeuges nicht angepa sst werden muss. Auch wenn das Getriebe in seiner Funktion prinzipiell wegfallen könnte, ist zu berücksichtigen, dass dieses nicht nur zur Übertragung der Antriebsleistung dient, sondern als Strukturbauteil als Stützkomponente für alle anderen Teilsysteme von der Hinterachse über die Kabine bis hin zur Vorderachse dient. Ein Wegfall des Getriebes zulasten von weiteren Batteriepaketen ist mit einer Neuauslegung der Fahrzeugstruktur verbunden. Alle Konfigurationen, bei denen basierend auf einem bestehenden Fahrzeug ein vollelektrischer Antrieb integriert wird, haben den Nachteil, dass die Fahrzeugstruktur nicht ideal auf die neuen Komponenten abgestimmt ist. Zusätzlich entstehen durch einen entsprechenden System aufbau Kosten, die durch die gegebenen Funktionen kaum zu rechtfertigen sind. Anders erlaubt ein Loslösen von der konventionellen Kleintraktorenstruktur das Schaffen eines erheblichen 32 Mobile Maschinen 2018/04 www.mobile-maschinen.info

maschinellen Mehrwertes. Die Funktion und die Wirtschaftlichkeit eines vollelektrischen Systems sind somit neu zu betrachten, indem sich nicht auf einen Maschinentyp beschränkt wird, sondern vielmehr die kostentreibenden Komponenten, wie die elektrischen Antriebe, die Batterien oder auch die Leistungselektronik in einem Grundchassis vereint werden, welches sowohl als Basis für einen Traktor als auch für eine Ernte-, Pflege- oder mobile Kommunalmaschine verwendet werden kann. Neben der elektrischen Leistung wird über diese Basis auch die benötigte hydraulische und pneumatische Leistung bereitgestellt, sodass durch eine Erweiterung dieser Basiskomponente durch Systembausteine zu jeder Anwendung die ideal passende Fahrzeugkonfiguration geschaffen werden kann. Dabei wird vermieden, dass gerade bei saisonalen Arbeiten die Wirtschaftlichkeit des Systems durch eine nicht ausreichende Auslastung gemindert wird, sondern die kostenintensiven Komponenten anwendungsübergreifend im Einsatz sind. AUSBLICK Der Dieselmotor wird auch auf absehbare Zeit ein fester Bestandteil der Traktorindustrie sein. Durch überschaubare Anpassungen im Zuge einer Hybridlösung kann der leistungstechnische Anteil des Verbrennungsmotors reduziert werden. Hierbei können die Systemkosten in einem wirtschaftlichen Rahmen gehalten werden, während die Integration eines solchen Systems keine vollständige Neuentwicklung voraussetzt und auf für den Anwender bekannten Strukturen aufsetzen kann. Parallel dazu sind auch vollelektrische batteriebetriebene Lösungen weiterzuverfolgen. Ein Aufbau solcher Systeme basierend auf aktuellen Fahrzeugstrukturen zeigt bereits heute erste Möglichkeiten dieser Technik, nutzt diese aber bei weitem noch nicht aus. Zudem ist die Wirtschaftlichkeit derartiger Systeme in Frage zu stellen, wenn das Fahrzeug – abgesehen vom emissionsfreien Betrieb – keinen weiteren funktionellen Mehrwert aufweisen kann. Löst man sich hingegen von der bekannten Struktur, erschließen sich neue Möglichkeiten, sowohl wirtschaftlich als auch funktionell. www.avl.com/tractor-engineering DIREKTER KONTAKT Fahrerlebnis Thomas Woopen Development Engineer Vehicle AVL Tractor Engineering Germany thomas.woopen@avl.com Seating – on a higher level. www.isri.de www.mobile-maschinen.info Mobile Maschinen 2018/04 33 Isringhausen.indd 1 05.07.2018 11:23:16

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