an der RWTH Aachen | Karteikarten & Zusammenfassungen

Karteikarten und Zusammenfassungen für Dynamik und Energieeffizienz in der Schwerlastantriebstechnik an der RWTH Aachen

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Markttreiber mobiler Arbeitsmaschinen

Arbeitserleichterung
Produktivitätssteigerung
Kostenreduktion
Gewichtsreduktion
Mobilität
Total Cost of Ownership
Gesetz - Reduktion Schadstoffemission
Empfehlung - Reduktion Geräuschemission

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Anforderungen an einen Dieselmotors

Viele Nebenabtriebe -> Lüfter, Luftpresser, Hilfspumpen,…
Hohe Schräglagen-Fähigkeit ->bis 45° in alle Richtungen
Hohe Kaltstartfähigkeit -> Geräte sind meistens über Nacht im Freien
Hohe Laufruhe ->Fahrer sitzt stundenlang in der Maschine

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Anforderungen an den Fahrantrieb eines Radladers

-Großer Geschwindigkeitsbereich

-Zugkraftunterbrechungsfrei

-Ruckfreies Fahren

-Häufige Anfahr- und Reversiervorgänge

-Hoher Zugkraftbedarf für jedes Einzelrad

-Fahrstabilität im Gelände

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Komponenten des Verbrennungsmotors

Turbolader
Ladeluftkühler
Ansaugluft-Vorwärmer
Pumpendüsen
Rollenstößel
Kolben
Kurbelwelle
Zweistufige Kraftstoff-Feinfilteranlage
Motorölfilter

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Relevante Verlustgrößen beim Antriebsstarg einer Baumaschine

Motorverluste
mechanische Verluste
hydraulische Verluste
elektrische Verluste
weitere Verluste

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Auswirkungen Emissionsoptimierung der Motoren

Emissionsoptimierung der Motoren hat auch Auswirkungen auf das Antriebskonzept (geregelte Lüfterantriebe, weniger Bauraum)

• Regeleinrichtungen und zusätzlicher Bauraum erforderlich
• 40-50 % mehr Bauraum erforderlich

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Vor- und Nachteile

Hydrodynamische Kupplung

Vorteile:
+ nahezu verschleißfrei
+ elastische Verbindung zw. Motor und Triebstrang ->Dämpfung von Schwingungen und Drehmomentstößen

Nachteile:
- schlechter Wirkungsgrad
- hoher Bauaufwand

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Warum werden hauptsächlich Dieselmotoren bei Arbeitsmaschinen eingesetzt?

-besseren Wirkungsgrad aufgrund einer höheren Verdichtung (Expansionsgrad)
-Dieselkraftstoff hat schmierende Wirkung und dadurch bessere Notlaufeigenschaften
-Hohes Drehmoment – vor allem bei niedrigen Drehzahlen
-Hoher Drehmomentanstieg um den Nenn-Betriebspunkt ->„Büffelrücken“-Form ->VKM reagiert ansonsten zu nervös auf Lastwechsel (z.B. der Hydrostaten der
Arbeitshydraulik)

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Trilok-Wandler

Funktionsweise

(1) Leitrad (R) steht
->Abstützung des Drehmoments
-->Wirkung als Drehmomentwandler

(2) Leitrad (R) läuft ebenfalls um
->keine Abstützung des Drehmoments
-->Wirkung als Kupplung

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Charakterisierende Größe "μ" bei Kupplungen und Wandlern

Wandlung μ = ІMT/MPІ
Die Abhängigkeit μ = f (ν = nT/nP) charakterisiert das Drehmomentverhalten am Abtrieb eines Wandlers
Bei Kupplung ist μ = 1

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Charakterisierende Größe "λ" bei Kupplungen und Wandlern

Leistungszahl λ beschreibt die hydrodynamischen Eigenschaften von Wandler und Kupplung in Abhängigkeit von der gegebenen Ausführung und Bauart

Die Abhängigkeit λ = f (ν = nT/nP) charakterisiert das Drehmomentverhalten am Antrieb eines hydrodynamischen Strömungskreislaufes (Wandler, Kupplung)

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Unterschied Hyrodynamische Kupplung und Wandler

Das feststehende Leitrad beim Wandler dient als Drehmomentstütze,
sodass eine Drehmomentwandlung möglich ist

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Dynamik und Energieeffizienz in der Schwerlastantriebstechnik an der RWTH Aachen

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