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Mobile Maschinen 5/2016

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Mobile Maschinen 5/2016

VERBRENNUNGSMOTOREN I

VERBRENNUNGSMOTOREN I SPECIAL Stickoxide in Echtzeit erfassen Innovatives Sensorprinzip zur NOx-Messung Ein neues Firmennetzwerk, ein neues Forschungsinstitut und eine neue Sensortechnologie wollen die Effizienz moderner Abgasnachbehandlungssysteme bei schweren Bau- und Agrarfahrzeugen mit Dieselmotoren bis 560 kW erheblich verbessern. Entwickelt wird u. a. ein innovativer, neuartiger Sensor (NOx) für mobile Arbeitsmaschinen, durch dessen innovatives Wirkprinzip die Effizienz moderner Abgasnachbehandlungssysteme erheblich verbessert werden kann. Die gesetzlichen und politischen Ziele mit der Erreichung geringerer Schadstoffemissionen sind mit großen Herausforderungen verbunden, die nur in interdisziplinärer Zusammenarbeit, z. B. im Bereich der Forschung und Entwicklung, bewältigt werden können. Mobile Arbeitsmaschinen mit großen Dieselmotoren müssen seit Einführung der aktuellen Emissionsstufe 4 deutlich verschärfte Grenzwerte für Stickoxide (NOx) von 0,4g/kWh einhalten. Die Werte werden in vorgegebenen Fahrzyklen am Motorenprüfstand ermittelt. Im realen Einsatzfall der Maschine messen NOx-Sensoren den Stickoxidausstoß. Die etablierte Technik zum Nachweis gerade auch geringer Schadstoffemis sionen ist umstritten. Ammoniak verfälscht Messungen Ein nicht zu vernachlässigender Punkt ist dabei die Querempfindlichkeit der Sen soren gegenüber solchen Abgasbestandteilen wie Ammoniak. Querempfindlichkeiten können die Messungen des Stickoxidausstoßes verfälschen. Ammoniak wird bei modernen Abgasnachbehandlungssystemen mit SCR- Technologie (Selective Catalytic Reduction) zur Reduktion der Stickoxide am Katalysator benötigt und in Form einer wässrigen Harnstofflösung (AdBlue) dem Abgas zugefügt. Um diese Faktoren zu minimieren, hat ein Team am Institut für Luft- und Raumfahrttechnik der TU Dresden in Zusammenarbeit mit dem in Münster ansässigen Industriepartner CPK Automotive ein neuartiges Messprinzip entwickelt. Dessen prototypische Umsetzung erfordert zunächst noch weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, die jetzt der Interessenverbund NOx-Arbeitsmobil übernommen hat. Hohe Materialanforderungen Netzwerkmanager Dr. Michael Schmidt, zugleich Chef des seit Gründung 2012 auf Antriebstechnik spezialisierten, gemeinnützigen Forschungsinstituts ILEAG (Institut für leichte elektrische Antriebe und Generatoren e. V.), erläutert eine wesentliche Herausforderung an die Entwickler: „Um die Stickoxide mit dem innovativen Sensorprinzip exakt erfassen zu können, muss das Sensorelement in seinen sensitiven Temperaturbereich gebracht und dort gehalten werden.“ Das stelle besonders hohe Anforderungen an die zur Anwendung kommenden Materialien, die ihre chemische Stabilität sowohl bei extrem niedrigen als auch bei hohen Temperaturen gewährleisten müssen. Dem könne durch entsprechend designte Keramiken oder keramische Hybridwerkstoffe entsprochen werden, so Schmidt. Das im Netzwerk mitarbeitende KI Keramik-Institut Meißen stellt dieses Know-how für die Entwicklung und Herstellung der benötigten keramischen Werkstoffe bereit. Eine weitere Herausforderung für das NOx-Netzwerk: Für die neue Sensorik müssen Gehäuse, Datenleitungen und Steuerungseinheit zur Abgasnachbehandlung, beispielsweise von Staplern, Baggern, Radladern, Müllfahrzeugen, Harvestern und Traktoren, mit höchsten Ansprüchen an Robustheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer entwickelt und erprobt werden. Im überregionalen Netzwerk, das vom Bundeswirtschaftsministerium gefördert wird, arbeiten bislang sechs Firmen und Wissenschaftspartner; für weitere Kooperationspartner aus den verschiedenen Be reichen der Antriebswelt steht die Tür offen. www.nox-arbeitsmobil.de 42 Mobile Maschinen 5/2016

VERBRENNUNGSMOTOREN Planeten-Schwenkgetriebe-Baureihe für Mobilkrane Comer Industries hat die Planeten-Schwenkgetriebebaureihe PG702 PR für Mobilkrane vorgestellt. Das Getriebe ist mit einer integrierten dynamischen und statischen FSD-Bremse ausgestattet. Dadurch wird sowohl eine große Zuverlässigkeit gewährleistet, als auch eine gleichmäßige Positionierung des Kranauslegers ermöglicht. Das Getriebe verfügt über verschiedene Planetenstufen und große Übersetzungsvarianten von 3.66:1 bis unendlich. Das maximale Drehmoment beträgt bis 14 kNm. Abtriebsritzel sind nach Kundenspezifikation verfügbar. Auch die Befüllung mit Schmierstoffen erfolgt nach Kundenwunsch. www.heinrichs.de Innovation aus Erfahrung! Heinrichs: 80 Jahre Erfahrung in der Entwicklung und Herstellung von Präzisionsdrehteilen für Anwendungen der Antriebstechnik, Hydraulik, Pneumatik. Innovative Lösungen für Heinrichs & Co. KG | info@heinrichs.de Entlüftungsventile, Ölschaugläser und Verschlussschrauben mit Dichtring. Kurze Lieferzeiten durch großes Lager. Erstklassige Qualität, zertifiziert nach ISO/TS16949 und ISO14001. It’s our turn! www.comerindustries.com Erfüllung der Emissionsvorschriften Stufe V Heinrichs.indd 1 16.08.2016 07:58:04 Montagefreundliche Kupplung für dieselgetriebene Pumpenantriebe Eine Kupplung für dieselgetriebene Kompressor- oder Pumpenantriebe sollte vor allem eines sein: montagefreundlich. Diese Anforderung erfüllt die Centax-K aus dem Hause Centa. Die drehweiche Kupplung basiert auf einem hochdrehelastischen und radial beweglichen Gummielement, das abtriebsseitig einen anvulkanisierten glasfaserverstärkten Kunststoffflansch mit integrierter Nabe aufweist. Diese Ausführung sorgt zusammen mit der axialen Steckbarkeit der Kupplung für eine hohe Montagefreundlichkeit. Mit ihren drehweichen Eigenschaften dämpft die Kupplung Drehschwingungen sowie Stöße und gleicht betriebsbedingte axiale und radiale Verlagerungen aus. Das Gummielement steht in verschiedenen Ausführungen zur Verfügung. Damit lässt sich die Drehelastizität der Kupplung variabel auf den jeweiligen Einsatzfall abstimmen. Derzeit deckt die Baureihe einen Drehmomentbereich von 400 bis 800 Nm ab. www.centa.de Cummins Emission Solutions präsentiert seine Weiterentwicklungen des Single-Module-Nachbehandlungssystems. Wie für 6-Zylinder- Motoren bereits angekündigt, wird diese Lösung auch für andere Varianten dieser Technologie umgesetzt. Das betrifft Ausrüstungen von 100 bis 430 PS (55 bis 321 kW). Im Vergleich zu den aktuellen Tier-4-Final-Lösungen auf dem Markt können die Systeme das Gewicht um bis zu 30 % und die Größe um bis zu 50 % reduzieren. Da Cummins die Bedürfnisse der Off-Highway-Märkte berücksichtigt, kann es mit dem Flex-Modul gegenüber dem Single-Modul ein flexibleres Technologiepaket präsentieren. Dieses System ermöglicht es, das Produkt an die beengten Raumverhältnisse anzupassen, die bei Off-Highway-Anwendungen oft vorkommen. Neben dem Flex-Modul entwickelt Cummins auch ein Single-Modul für 4-Zylindermotoren, das für Geräte von 100 bis 200 PS (55 bis 150 kW) eine Nachbehandlungslösung liefern wird, die die Anforderungen der Vorschriften der Stufe V ebenfalls erfüllen müssen. Das Produktkonzept kann den Kunden eine Option bieten, um den Katalysator am Motor zu befestigen. www.cummins.com Emissionsarm. Ein KUBOTA eben. Unsere geräuscharmen Motoren für Industrieanwendungen erfüllen schon heute die Abgasrichtlinien von morgen. Für die Zukunft: umweltfreundlich –von 5bis 96 kW. www.kubota.de 43 Mobile Maschinen 3/2016