Energieeffiziente Lenkölversorgung für teil- und vollelektrifizierte Arbeitsmaschinen mit Closed-Center Orbitrol

Dr.-Ing. Tobias Pietrzyk

Nutzen für den Teilnehmer

Mit dem Beitrag zeigen wir den Teilnehmern der Konferenz, an welchen Themen wir konkret im Bereich energieeffiziente Antriebslösungen für mobile Arbeitsmaschinen arbeiten. Dabei verbindet das Thema hydrostatische Lenksysteme und deren effiziente Versorgung eine Vielzahl von Maschinentypen, wodurch eine breite Teilnehmeranzahl angesprochen wird. Mit dem Aggregat zur Lenkölversorgung stellen wir den Teilnehmern eine bedarfsgerechte Versorgung vor, die vom Grundkonzept bis hin zur Steuerung und Regelung speziell auf die Anforderungen der Lenkung zugeschnitten ist. Abschließend wird die bedarfsgerechte Versorgung der Lenkung an einer Versuchsmaschine erprobt und diskutiert, sodass die Teilnehmer die vorgestellte Lösung im Kontext ihrer eigenen Produkte bewerten können.

Zusammenfassung

Unabhängig vom Grad der Elektrifizierung rückt die Effizienz mobiler Arbeitsmaschinen zunehmend in den Vordergrund. In vielen mobilen Arbeitsmaschinen werden auch in Zukunft hydrostatische Lenksysteme mit Orbitrol eingesetzt. Die Versorgung des Lenksystems stellt einen Dauerverbraucher in der Maschine dar, mit Potenzial zur Steigerung der Maschineneffizienz. Im Kompaktbereich erfolgt die Bereitstellung der hydraulischen Energie zur Lenkunterstützung oftmals über eine Konstantpumpe, welche unabhängig vom Bedarf einen Volumenstrom bereitstellt. Der tatsächliche Volumenstrombedarf des Lenksystems hängt jedoch wesentlich vom Lastkollektiv der Maschine ab. Im Zuge energieeffizienter Antriebslösungen im Bereich mobile Arbeitsmaschinen untersucht HYDAC die bedarfsgerechte Versorgung von hydrostatischen Lenksystemen mit drehzahlvariablen Aggregaten.

Im Rahmen der Veröffentlichung wird ein Aggregate-Konzept zur energieeffizienten Versorgungen von hydrostatischen Lenksystemen mit Closed-Center Orbitrol vorgestellt. Das Konzept des drehzahlvariablen Aggregats wird anhand von zwei Lastkollektiven, die zwei unterschiedliche Last-Szenarien abdecken und die auf Messdaten beruhen, abgeleitet und hinsichtlich Energieeffizienz im Hauptbetriebspunkt in Verbindung mit den erforderlichen Investitionskosten bewertet. Neben der Drehzahlvariabilität des Aggregats wird das Schluckvolumen des hydraulischen Antriebs abhängig vom Betriebszustand in zwei Stufen diskret verstellt. Das vorgestellte Aggregat und das damit verbundene Steuer- und Regelkonzept ist speziell auf die Anforderungen der Lenkölversorgung zugeschnitten. In einer Versuchsmaschine wird das Aggregate-Konzept anwendungsnah erprobt und die Ergebnisse kritisch diskutiert. Hierbei werden insbesondere die Dynamik der Bedarfsstromreglung und das Geräuschniveau des Aggregats betrachtet, da beide Faktoren wesentlich zum Fahrkomfort des Fahrers beitragen. Abschließend werden die Ergebnisse zusammengefasst und ein Ausblick gegeben.