Untersucht wurde der Antrieb eines landwirtschaftlichen Traktors mit vier einzeln elektrisch angetriebenen Rädern. Der Vergleich des Einzelradantriebes mit dem konventionellen Antrieb wurde durch ein neu entwickeltes dreidimensionales Simulationsmodell eines Traktors ermöglicht, welches mit verschiedenen Antriebsstrangmodellen zur Steuerung eines Antriebsprüfstandes, aber auch mit einem realen Antriebsstrang und einer Belastungseinrichtung gekoppelt werden kann und die Fahrzeugbewegungen und die Widerstandsmomente an den Rädern in Echtzeit berechnet. Ein Vorteil des Einzelradantriebes gegenüber dem konventionellen Antrieb besteht darin, dass neben den Zuständen gleicher Drehzahl mit unterschiedlichem Drehmoment (bei gesperrtem Differential) oder gleichem Drehmoment bei unterschiedlicher Drehzahl (mit offenem Differential) auch unterschiedliche Drehmomente bei unterschiedlichen Drehzahlen eingestellt werden können. Durch schlupfabhängige Verteilung der Drehmomente zwischen den Achsen wurden Verbesserungen des Fahrwerkswirkungsgrades von 3 bis 6% erzielt, die auch bei Kurvenfahrt die volle Zugkraftübertragung aller Räder gewährleistet. Das von einer Achse aufgenommene Drehmoment kann in den meisten Fällen gleichmäßig auf beide Räder verteilt werden. Wird dabei die Traktionsgrenze eines Rades überschritten, läuft es in der Drehzahlbegrenzung mit geringerer Drehmomentaufnahme, während das andere nach wie vor das angeforderte Moment überträgt. Damit bestimmt auch bei freier Drehzahleinstellung nicht mehr das kleinste übertragbare Drehmoment eines Rades die Gesamtzugkraft einer Achse. Die Verschiebung der Drehmomente innerhalb der Achse erhöht die Traktionssicherheit bei spurweise unterschiedlichen Reibwerten. Sie ist aufgrund der entstehenden Giermomente aber nur für Fahrt auf unbefestigtem Untergrund und mit geringer Geschwindigkeit zulässig. Der gezielte Aufbau von Giermomenten für eine automatische Geradeausfahrt ist nur bei geringer Zugleistung sinnvoll, da die auftretenden Schlupfverluste an den Rädern ansonsten größer sind als die Schräglaufverluste, die durch Gegenlenken entstehen.
Elektrischer Einzelradantrieb für Traktoren
Dresdner Forschungen. Maschinenwesen ; 18 ; 1-172
2005
172 Seiten, Bilder, Tabellen, 67 Quellen
Hochschulschrift
Deutsch
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