Schlüsselwort: Mobile Arbeitsmaschinen

Potentialanalyse bedarfsgerecht betriebener Nebenaggregate an einem Off-Highway-Motor

Potentialanalyse bedarfsgerecht betriebener Nebenaggregate an einem Off-Highway-Motor von Berlenz, Stefan
Stetig schärfere Abgasemissionsgrenzen, damit einhergehend immer komplexere Abgasnachbehandlungssysteme sowie steigende Kraftstoffpreise fordern zur weiteren Optimierung des Kraftstoffverbrauchs verstärkt die Optimierung des Verbrennungsmotors in seiner Gesamtheit mit den Nebenaggregaten. Die Steigerung der Effizienz herkömmlicher Nebenaggregate besitzt insbesondere bei mobilen Arbeitsmaschinen eine große Hebelwirkung auf Grund des prinzipbedingten hohen absoluten Kraftstoffverbrauchs sowie hoher Betriebszeiten. In einem Forschungsprojekt des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert wurde, wurde hierzu die Entkopplung der Nebenaggregate mobiler Arbeitsmaschinen von der Motordrehzahl untersucht. Die Leistungsaufnahmen und anteiligen Kraftstoffverbräuche der wesentlichen Nebenaggregate einer mobilen Arbeitsmaschine werden hierzu unter charakteristischen Belastungen ermittelt. Leistungsüberschüsse und somit Verluste werden aufgedeckt und mögliche Potenziale zur Kraftstoffeinsparung mittels Drehzahlentkopplung zur bedarfsgerechten Regelung dieser bezüglich eines wirkungsgradoptimalen Gesamtsystems aufgezeigt. Durch die Entkopplung von Nebenaggregaten lassen sich diese wesentlich bedarfsgerechter betrieben und daher Leistungsüberschüsse und somit Verluste reduzieren, effizient Kraftstoff und CO2-Emissionen senken. Je nach Nebenaggregat sind teilweise schon technische Lösungen zur Entkopplung verfügbar, die ohne aufwändige und kostenintensive Modifikation am Antriebsstrang eingesetzt werden können. Die Variabilität entkoppelter Nebenaggregate kann in bestimmten Betriebsbereichen auch mit Wirkungsgradnachteilen einher gehen, sodass Anwendungsfälle vorkommen können, in denen ein konventionelles Aggregat effizienter wäre. Daher werden die Nebenaggregate in unterschiedlichen repräsentativen Betriebspunkten analysiert und einzeln bewertet.
Aktualisiert: 2023-05-15
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Ersatz von Schweißkonstruktionen durch Klebungen auf Einschicht-Acrylat (kathodisch) tauchlackierten Halbzeugen für Anwendungen im Bereich mobiler Arbeitsmaschinen

Ersatz von Schweißkonstruktionen durch Klebungen auf Einschicht-Acrylat (kathodisch) tauchlackierten Halbzeugen für Anwendungen im Bereich mobiler Arbeitsmaschinen von Nitzsche, Oliver
Der moderne Maschinenbau wird mit immer komplexeren Anforderungen konfrontiert. Die Kundenbedürfnisse an ein Erzeugnis werden dabei durch verschiedene Einflussfaktoren sehr unterschiedlich beeinflusst. Am Beispiel einer Produktion einer Landmaschine wurde das Thema Korrosionsschutz als wesentlicher Qualitätsfaktor vertieft behandelt. Dazu wurden die angewandten Methoden des aktiven und passiven Korrosionsschutzes betrachtet. Neben der Auswahl des Werkstoffs und der Oberflächenbeschichtung konnten auch geeignete konstruktive Maßnahmen zur Ausgestaltung der Teilegeometrie, aber auch eine Beurteilung der verwendeten Fügetechnologien Beachtung finden. Dabei wurde das Kleben zur Herstellung von Werkstoffverbindungen hinsichtlich einer Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit, als Alternative zur Um- bzw. Neukonstruktion, in Kombination mit anderen Fügeverfahren und mit elektrotauchlackierten Oberflächen und als Antreiber von technischen und organisatorischen Veränderungsprozessen in einem Unternehmen, abschließend diskutiert. Die Vorgehensweise sah vor, dass nach der Darstellung der Korrosionsanfälligkeit von Schweißverbindungen, perspektivisch die Möglichkeit einer Änderung der Fügemethodik verifiziert werden sollte. Hierbei war ein Überblick über die gängigen Methoden aus den Bereichen Konstruktion, Montage, Korrosionsschutz, Lack- und Klebstoffsysteme eingeschlossen. Anschließend wurden im Rahmen der Machbarkeitsanalyse aus ingenieur- und betriebswirtschaftlicher Sicht die Anwendungsparameter aufgezeigt. Durch die Betrachtung der Wechselwirkungen zwischen Klebstoff und Lacksystem, ferner der Varianten der Oberflächenvorbehandlungen konnte anhand der vorhandenen Versuchsergebnisse eine optimale Kombination aus den technischen Möglichkeiten nachgewiesen werden.
Aktualisiert: 2020-07-13
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Methode zur Analyse und Bewertung von stufenlosen Traktorgetrieben mit mehreren Schnittstellen

Methode zur Analyse und Bewertung von stufenlosen Traktorgetrieben mit mehreren Schnittstellen von Reick, Benedikt
Die vorliegende Forschungsarbeit stellt eine Methode zur Berechnung und Bewertung von Getriebekonzepten mit mehreren Schnittstellen sowie unterschiedlichem Technologiemix aus Mechanik, Hydraulik und Elektrik vor. Die Berechnung fokussiert sich auf stufenlose Traktorgetriebe und die im System entstehenden Verlustleistungen sowie die Herstellkosten der wesentlichen Getriebekomponenten. Das Verhältnis von Aufwand zu Nutzen wird für alle exemplarisch untersuchten Konzepte dargestellt und erläutert. The study at hands presents a method for the calculation and evaluation of continuously variable tractor transmissions with multiple interfaces and a various mix out of mechanic, electric and hydraulic technologies. The study concentrates on the correct efficiency calculation of mechanical components as well as the resulting costs of production. The relation of effort and use for each exemplary analyzed concept is shown and explained.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Effizienzsteigerung mobiler Arbeitsmaschinen durch vollvariable, 4-quadrantenfähige Antriebe und eine bedienerentkoppelte Betriebsstrategie

Effizienzsteigerung mobiler Arbeitsmaschinen durch vollvariable, 4-quadrantenfähige Antriebe und eine bedienerentkoppelte Betriebsstrategie von Schneider, Markus
Die Steigerung von Produktivität, Bedienerkomfort und Energieeffizienz mobiler Arbeitsmaschinen bei gleichzeitiger Abgasemissionsreduzierung bilden derzeit den Schwerpunkt der Entwicklungstätigkeiten der Maschinenhersteller. In den letzten Jahren wurden für die Subsysteme Dieselmotor, Fahrantrieb und Arbeitshydraulik neue, energieeffiziente Antriebskonzepte entwickelt. Neben verbessertem energetischem Verhalten bieten vollvariable Antriebslösungen die Möglichkeit, das Wandlungsverhältnis stufenlos anzupassen. Die sich daraus ergebenden steuerungstechnischen Freiheitsgrade eröffnen neue Möglichkeiten in der Ansteuerung des Antriebssystems und der Abstimmung des Maschinenverhaltens. Die Qualifikation des Bedieners und seine aktuelle Verfassung haben großen Einfluss auf den Kraftstoffverbrauch der Maschinen. Durch geeignete Betriebsstrategien kann dieser Einfluss minimiert werden. In dieser Arbeit werden am Beispiel eines 24-t Radladers ein energieeffizientes, neuartiges Antriebssystem mit vollvariablen, 4-quadrantenfähigen Subsystemen sowie eine innovative Betriebsstrategie zur Reduzierung des Einflusses des Bedieners entwickelt. Durch Absenkung der Drehzahl des Dieselmotors, Betrieb der Subsysteme in energetisch günstigen Kennfeldbereichen und die Wiederverwendung rückgespeister Energie ist eine signifikante Kraftstoffverbrauchsreduzierung des Antriebssystems gegenüber konventionellen Lösungen erzielbar. Neben umfangreichen Simulationsstudien wurde das entwickelte Antriebssystem in einer Demonstratormaschine realisiert und unter realen Einsatzbedingungen in einer Kiesgrube erprobt. Vergleichsfahrten gegenüber einer aktuellen, effizienten Serienmaschine weisen die Funktionalität der entwickelten Antriebs- und Steuerungslösungen und das Kraftstoffeinsparpotential nach.
Aktualisiert: 2020-12-08
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Hybridantriebe für mobile Arbeitsmaschinen. 4. Fachtagung des VDMA und des Karlsruher Instituts für Technologie, 20. Februar 2013, Karlsruhe

Hybridantriebe für mobile Arbeitsmaschinen. 4. Fachtagung des VDMA und des Karlsruher Instituts für Technologie, 20. Februar 2013, Karlsruhe von Geimer, Marcus, Synek, Peter-Michael [Hrsg.]
Der Tagungsband \"Hybridantriebe für mobile Arbeitsmaschinen\" enthält die gesammelten Beiträge zu den Vorträgen der 4. Fachtagung am 20. Februar 2013. In 13 Artikeln wird über den Stand der Forschung und neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Hybridantriebe für mobile Arbeitsmaschinen berichtet. Die Themenschwerpunkte liegen auf Systemauslegung und Betriebsstrategien, der Potenzialabschätzung, der Simulation und Modellbildung, den elektrischen Antriebslösungen sowie Praxiserfahrungen.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Ermittlung von prozessabhängigen Lastkollektiven eines hydrostatischen Fahrantriebsstrangs am Beispiel eines Teleskopladers

Ermittlung von prozessabhängigen Lastkollektiven eines hydrostatischen Fahrantriebsstrangs am Beispiel eines Teleskopladers von Huber, Andreas
Um Brennstoffzellen mit flüssigen Brennstoffen zu betreiben, müssen diese fast schwefelfrei sein. Die Arbeit stellt ein neuartiges Verfahren zur Entschwefelung vor, bei dem nur der für die Brennstoffzelle bestimmte Teil des Einsatzstroms verdampft und in der Gasphase mit rezykliertem Wasserstoff aus der Brenngaserzeugung entschwefelt wird. Schwerpunkt ist die experimentelle Untersuchung der hydrierenden Entschwefelung von teilverdampftem Kerosin und Heizöl.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Bewertung der Energieeffizienz von Antriebssystemen mobiler Arbeitsmaschinen am Beispiel Bagger

Bewertung der Energieeffizienz von Antriebssystemen mobiler Arbeitsmaschinen am Beispiel Bagger von Sturm, Christoph
In der Arbeit wird eine Methodik zur simulativen Bewertung der Energieeffizienz mobiler Arbeitsmaschinen vorgestellt. Diese ermöglicht die energetische Analyse und gezielte Optimierung eines einzelnen Antriebssystems sowie den Vergleich verschiedener Antriebskonzepte. Die Methodik wird an einem Mobilbagger exemplarisch angewendet. Zur Gewährleistung einer realistischen Leistungsabforderung in der Simulation wird ein regelbasiertes Fahrermodell entwickelt.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Potentialanalyse bedarfsgerecht betriebener Nebenaggregate an einem Off-Highway-Motor

Potentialanalyse bedarfsgerecht betriebener Nebenaggregate an einem Off-Highway-Motor von Berlenz, Stefan
Stetig schärfere Abgasemissionsgrenzen, damit einhergehend immer komplexere Abgasnachbehandlungssysteme sowie steigende Kraftstoffpreise fordern zur weiteren Optimierung des Kraftstoffverbrauchs verstärkt die Optimierung des Verbrennungsmotors in seiner Gesamtheit mit den Nebenaggregaten. Die Steigerung der Effizienz herkömmlicher Nebenaggregate besitzt insbesondere bei mobilen Arbeitsmaschinen eine große Hebelwirkung auf Grund des prinzipbedingten hohen absoluten Kraftstoffverbrauchs sowie hoher Betriebszeiten. In einem Forschungsprojekt des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) finanziert wurde, wurde hierzu die Entkopplung der Nebenaggregate mobiler Arbeitsmaschinen von der Motordrehzahl untersucht. Die Leistungsaufnahmen und anteiligen Kraftstoffverbräuche der wesentlichen Nebenaggregate einer mobilen Arbeitsmaschine werden hierzu unter charakteristischen Belastungen ermittelt. Leistungsüberschüsse und somit Verluste werden aufgedeckt und mögliche Potenziale zur Kraftstoffeinsparung mittels Drehzahlentkopplung zur bedarfsgerechten Regelung dieser bezüglich eines wirkungsgradoptimalen Gesamtsystems aufgezeigt. Durch die Entkopplung von Nebenaggregaten lassen sich diese wesentlich bedarfsgerechter betrieben und daher Leistungsüberschüsse und somit Verluste reduzieren, effizient Kraftstoff und CO2-Emissionen senken. Je nach Nebenaggregat sind teilweise schon technische Lösungen zur Entkopplung verfügbar, die ohne aufwändige und kostenintensive Modifikation am Antriebsstrang eingesetzt werden können. Die Variabilität entkoppelter Nebenaggregate kann in bestimmten Betriebsbereichen auch mit Wirkungsgradnachteilen einher gehen, sodass Anwendungsfälle vorkommen können, in denen ein konventionelles Aggregat effizienter wäre. Daher werden die Nebenaggregate in unterschiedlichen repräsentativen Betriebspunkten analysiert und einzeln bewertet.
Aktualisiert: 2023-04-17
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Hybride und energieeffiziente Antriebe für mobile Arbeitsmaschinen : 5. Fachtagung, 25. Februar 2015, Karlsruhe

Hybride und energieeffiziente Antriebe für mobile Arbeitsmaschinen : 5. Fachtagung, 25. Februar 2015, Karlsruhe von Geimer, Marcus [Hrsg.], Synek, Peter-Michael [Hrsg.]
Der Tagungsband "Hybride und energieeffiziente Antriebe für mobile Arbeitsmaschinen" enthält die gesammelten Beiträge zu den Vorträgen der 5. Fachtagung am 25. Februar 2015. In 13 Artikeln wird über den Stand der Forschung und neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Antriebstechnik für mobile Arbeitsmaschinen berichtet. Dabei werden erstmalig sowohl hybride als auch nicht-hybride energieeffiziente Antriebskonzepte betrachtet.
Aktualisiert: 2021-02-11
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