Die konstruktive Entwicklung der hydrodynamischen Kupplung (Turbokupplung) mit dem Schwerpunkt der Beeinflussung von Drehschwingungen im Triebstrang von Ackerschleppern mit aufgeladenem Turbodiesel wird anhand von Schnittbildern und Kennlinien dargelegt. Die Auslegung von hydrodynamischen Kreisläufen (Wandler oder Kupplung) mit der vom Motorhersteller angegebenen statischen Kennlinie führt bei hochaufgeladenen Dieselmotoren meist zu einem unbefriedigenden Betriebsverhalten. Die Entwicklung des Traktors in Europa geht immer stärker hin zum multifunktionalen mobilen landwirtschaftlichen Arbeitsgerät. Der Triebstrang wird mit immer engerer Getriebestufung ausgeführt, wodurch die jetzt schon dominierenden Getriebekosten weiter steigen werden. Für ein neues, stärker an den LKW angelehntes Antriebskonzept wurde eine regelbare Anfahr-Schlupfkupplung entwickelt. Mit dem Antriebsstrangregler, der auf den Motor und die Anfahrschlupfkupplung wirkt, können automatisierte Stufenschaltungen realisiert werden, die durch eine lastschaltbare Splitstufe im Betrieb optimierbar sind. Das vom Hersteller geplante Betriebskennfeld mit einer Fahrgeschwindigkeit bis 40 km/h und einer Steigfälligkeit von tan Alpha = 0,5 kann mit einem 8-Gang NFZ-Getriebe mit einem Stufensprung von 1,4 gut abgedeckt werden. Für besondere Feldarbeiten mit niedrigen Geschwindigkeiten, die keine hohen Anforderungen an die Zugkraft stellen, ist eine Schlupfregelung der Kupplung vorgesehen. Für den Bau eines ersten Versuchsprototyps wurde ein 180 kW Serienmotor mit SAE 2 Flansch vorgegeben. Die Kupplung hat einen äußeren Kühl- und Steuerungskreislauf, der durch eine Staudruckpumpe getrieben wird. Die Kupplung entlastet den Motor beim Hochlaufen durch Teilfüllung. Füllungsgeregelt kann zum Anfahren das volle Motormoment, bei beliebig wählbarer Gangstufe, genutzt werden. Bei Erreichen des Volllastschlupfes zwischen 12 % und 18 % wird die Durchschaltung eingeleitet. Der Sonderbetrieb unter 4 km/h kann im kleinsten Gang bei offener Überbrückungskupplung durch Schlupfregelung der Turbokupplung realisiert werden. Mit dem Kupplungsprototyp konnten am Prüfstand die wichtigsten Anforderungen als erfüllbar nachgewiesen werden. In Abbildungen sind die geregelte Turbokupplung, das Kupplungskennfeld sowie das Steuerschema der Antriebsstudie dargestellt.
Turbokupplungen im Antrieb von Ackerschleppern
Hydraulic couplings in tractor drive systems
O + P. Ölhydraulik und Pneumatik ; 46 , 4 ; 228-232
2002
5 Seiten, 14 Bilder, 4 Quellen
Article (Journal)
German
Ackerschlepper , Anfahrsteuerung und -regelung , Betriebsverhalten , Fahrgeschwindigkeit , Fahrzeugantrieb , hydrodynamische Kupplung , Kennfeld , Kennlinie , Klassifikation , konstruktive Gestaltung , Kostensenkung , Kraftübertragung , Leistungsmessung , Momentenübertragung , Schlupfkupplung , schnelllaufender Dieselmotor , Schwingungsdämpfung , Trend (Entwicklung)
Turbokupplungen im Antrieb von Ackerschleppern
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