Konzeption und Analyse einer magnetisch-elektrisch leistungsverzweigten Umlaufgetriebestufe zum Einsatz in einem landwirtschaftlichen Fahrzeug

In landwirtschaftlichen Fahrzeugen haben sich in den letzten Jahren neben den manuellen Schaltgetrieben und den Lastschaltgetrieben auch die Stufenlosgetriebe etabliert. Diese ermöglichen eine Anpassung der Fahrzeuggeschwindigkeit unabhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors und nutzen dafür üblicherweise ein kontrollierendes Element zur Drehzahlüberlagerung. Stand heute ist dieses kontrollierende Element eine mechanische Umlaufgetriebestufe, deren Abtriebsdrehzahl durch zwei Eingangsdrehzahlen, konkret die des Verbrennungsmotors und die eines variablen Antriebs, üblicherweise ein Hydromotor, bestimmt wird. Es ist absehbar, dass die Hydromotoren in diesen Anordnungen zukünftig durch Elektromotoren ersetzt werden können. Zusätzlich haben Forschungsergebnisse der jüngsten Vergangenheit gezeigt, dass das Getriebeelement zur Drehzahlüberlagerung nicht nur mechanisch, sondern auch magnetisch ausgeführt werden kann und ein gegebenenfalls vorhandener Elektromotor direkt in dieses Element integriert werden kann, was zu einer signifikanten Reduktion der Teilezahl führt. Ziel dieser wissenschaftlichen Arbeit war es, der Frage nachzugehen, ob ein Konzept für ein stufenloses, elektrisch leistungsverzweigtes Getriebe mit magnetischer Umlaufgetriebestufe und darin integrierter elektrischer Maschine für den Einsatz in einem landwirtschaftlichen Fahrzeug theoretisch existiert und ob dieses Konzept konstruktiv, technisch und wirtschaftlich sinnvoll in Traktorgetriebe der aktuellen und fiktiver zukünftiger Generationen integriert werden kann. In dieser Arbeit wurde nachgewiesen, dass ein solches Konzept existiert und vielfältige Potenziale bietet, bei der Neukonstruktion von Getrieben dezidierte Schwerpunkte zu setzen und sich daher zum Einsatz in bestimmten Leistungs- und Ausstattungsklassen von Traktoren eignet. Diese Erkenntnis steht insofern konform zur bisherigen Lehrmeinung, als dass das Konzept des im Rahmen dieser Arbeit entwickelten Getriebes große Parallelen zu existierenden Getrieben aufweist, die mit mechanischer Umlaufgetriebestufe und Hydromotor realisiert sind. Weiterhin sind in der Automobilindustrie Bestrebungen und Entwicklungen zu erkennen, magnetische Umlaufgetriebestufen für den Einsatz in Hybridfahrzeugen zu ertüchtigen, was deren grundsätzliche Einsatzmöglichkeit in Fahrzeuggetrieben unterstreicht. Besonders für zukünftig zu erwartende Entwicklungen im landwirtschaftlichen Bereich, die darauf abzielen, dass eine immer größer werdende Anzahl an Traktoranbaugeräten elektrifiziert und vom Traktor mit elektrischer Leistung versorgt werden müssen, stellen die im Rahmen dieser Arbeit vorgestellten Konzepte attraktive Lösungen dar. Ein Aspekt, der noch weiterer empirischer Untersuchungen bedarf, ist die detaillierte Untersuchung der im Rahmen dieser Arbeit aufgezeigten Alternativkonzepte, da sich die durchgeführten Messungen zunächst auf ein einzelnes ausgewähltes und dann konstruktiv umgesetztes Konzept beschränken.

Author dc:creator

• Lang, Matthias

Advisor dc:contributor.advisor

• Meyer, Henning Jürgen

Licence dc:rights.uri

• http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/

Language dc:language.iso

de

Identifier URI

http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-11069

OAI identifier oai:identifier

oai:depositonce.tu-berlin.de:11303/12194