Magnetisch-elektrisch leistungsverzweigte Getriebeanordnung für ein landwirtschaftliches Fahrzeug

Dr. Matthias Lang

Zusammenfassung

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. Dieser Vortrag geht der Frage nach, 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. Es wird gezeigt, dass ein solches Konzept existiert und vielfältige Potenziale bietet, bei der Neukonstruktion von Getrieben gezielt Schwerpunkte zu setzen und sich daher zum Einsatz in bestimmten Leistungs- und Ausstattungsklassen von Traktoren eignet.