Technisch
Neue Antriebskonzepte für mobile Maschinen: Elektrifizierung des Antriebstrangs
Electromobility is not only increasingly important on the road but also in the off-highway sector. The leading technology suppliers are consistently driving electrification with integrated system solutions. Companies are presenting diverse hybrid concepts as well as 100 percent electric drive solutions – for virtually every segment.
(Bildquelle: DLG)
English version below
Basierten die Innovationen in der Antriebstechnik für mobile Arbeitsmaschinen in der Vergangenheit überwiegend auf Dieselmotoren und hydrostatischen Antrieben, liegt der Fokus heute auf der Elektrifizierung des Antriebsstrangs. Mit Blick auf die SYSTEMS & COMPONENTS zeigt sich: Der Trend zur Elektromobilität beschränkt sich nicht mehr nur auf Pkws. Um die Produktivität mobiler Arbeitsmaschinen weiter zu steigern, spielt das Thema ebenso in der Land- und Forstwirtschaft, im Bauwesen sowie im Bergbau ein zentrale Rolle. Die Vorteile elektrischer Antriebe liegen auf der Hand, denn sie enthalten nicht nur weniger bewegliche Teile und müssen seltener gewartet werden als Verbrennungsmotoren. Sie bieten auch eine höhere Energieeffizienz, reduzieren die Emissionen und steigern die Arbeitsleistung.
Die zunehmende Größe und Komplexität der Systeme fordern die Entwickler heraus. Allein den Antriebsstrang zu elektrifizieren, sprich den Dieselmotor durch einen Elektromotor auszutauschen, greift als
Lösungsansatz zu kurz. Denn egal ob Bagger, Muldenkipper oder Traktor: Mobile Arbeitsmaschinen sind mit einer Hydraulik ausgestattet, die es nach Möglichkeit ebenfalls zu elektrifizieren gilt. Oder soll der Dieselmotor Teil eines Hybrid-Antriebs werden? Und sollen die Fahrzeuge mit batteriegespeisten Elektroantrieben oder Dieselgeneratoren ausgestattet werden? Das sind Fragen, die am Beginn eines jeden Elektrifizierungsprojekts stehen.
Skalierbarkeit aus dem Baukasten
Antworten auf diese Fragen finden Ingenieure und Entwickler auf der SYSTEMS & COMPONENTS. Im Zentrum der B2B-Plattform stehen praxistaugliche Lösungen zur Elektrifizierung, die einfach zu integrieren sind und mit wegweisenden Fahr- und Arbeitsfunktionen zu neuen Geschäftsmodellen führen. Die Technologieanbieter liefern dafür maßgeschneiderte Einbaulösungen je nach Anwendung, Einsatzgebiet und
Motorleistung. Von Synchrongetrieben, Lastschaltgetrieben und stufenlosen Getrieben mit den zugehörigen elektronischen Steuerungen bis hin zu Starr- und Lenkachsen findet sich für jede Anforderung das richtige Equipment.
Präsentiert werden speziell für den Off-Highway-Bereich entwickelte modulare Plattformen, die neben Elektromotoren und Invertern auch Getriebe, Software und Zubehör sowie abgestimmte Batteriesysteme und Hydrauliken umfassen. Der Leistungsbereich deckt mit unterschiedlichen Baugrößen das komplette Spektrum von kompakten bis schweren Arbeitsmaschinen ab. Das Hochvolt-Portfolio umfasst Motoren variabler Leistungsklassen, die so konzipiert sind, dass sie auch als Generatoren eingesetzt werden können, beispielsweise für diesel-elektrische Anwendungen. Mit Spitzenleistungen bis 400 kW und Maximaldrehmomenten über 2.000 Nm bieten sie größtmögliche Gestaltungsfreiheit für die Elektrifizierung bestehender und neuer Fahrzeugarchitekturen. Weitere Schlüsselkomponenten wie DC/DC-Wandler und
Onboard-Ladegeräte runden das Angebot auf dem Messegelände ab.
Innovations in drive technology for mobile machinery used to be based on diesel engines and hydrostatic drives, but today’s focus now lies on electrification. Looking ahead to SYSTEMS & COMPONENTS 2023, it can be recognised that the trend towards electromobility is no longer limited to passenger cars, but also plays a central role in agriculture and forestry, as well as construction and mining, further increasing the productivity of mobile machinery. The advantages of electric drives are obvious: they contain fewer moving parts, need servicing less often than combustion engines, and also offer better efficiency, lower emissions and higher performance.
However, the increasing size and complexity of the systems are presenting developers with a challenge. Simply electrifying the powertrain by replacing the diesel engine with an electric motor, for example, falls short as a potential solution. Mobile machinery, be it an excavator, a dumper truck or a tractor, is invariably equipped with hydraulic systems that ideally should also be electrified. Alternatively, the diesel engine could
become part of a hybrid drive or the vehicles could be equipped with battery-powered electric drives or diesel generators. Such questions have to be answered at the start of every electrification project.
Scalability from the modular system
Engineers and developers will find answers to these issues at SYSTEMS & COMPONENTS.
The B2B platform will be focused on practicable solutions for electrification that are easy to integrate and, with pioneering driving and work functions, will lead to new business models. To achieve this, the technology providers are supplying installation solutions that can be customised for application, operating area and engine output. From synchromesh, powershift and stepless gearboxes with corresponding electronic control systems, up to and including rigid and steering axles, the right equipment is available for every requirement.
Modular platforms developed specifically for the off-highway sector, including not only electric motors and inverters, but also gearboxes, software and accessories as well as matching battery and hydraulic systems, will be on show. Compatible with a wide variety of designs, the performance range covers the entire spectrum from compact to heavy-duty working machines. The high voltage portfolio includes variable output motors designed to be used, for example, as generators in diesel-electric applications. With peak outputs of up to 400 kW and maximum torques of over 2,000 Nm, such motors offer the maximum possible design freedom for the electrification of new and existing vehicle architectures. Further key components, such as DC/DC converters and on-board chargers, will round off the range of products on display at the trade fair grounds.
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