A platform for research: civil engineering, architecture and urbanism
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Antriebsmanagement eines Hydraulikbaggers
Aus den Kenntnissen um die Eigenschaften der Einzelkomponenten der Hydraulikbagger wurde ein Antriebsstrangmanagementsystem entwickelt, das bei gleichbleibender Systemdynamik den Kraftstoffverbrauch erheblich senken kann. Der Fahrer wird dabei von der Aufgabe entlastet, für den Antriebsstrang die jeweils günstigste Parameterauswahl manuell treffen zu müssen. Anhand eines computergestützten Simulationsmodells wird die Vorgehensweise bei der Entwicklung der Antriebsstrategie erläutert. Die damit erreichbaren Ergebnisse werden dargestellt. Für die Versuche wurde ein stationärer Versuchsstand, bestehend aus einem Dieselmotor, Hydraulikpumpen und hydrostatischen Belastungseinheiten, aufgebaut. Durch die Aufprägung der Belastungen über Druckbegrenzungsventile konnten exakt reproduzierbare Versuchsbedingungen geschaffen werden. Eine Vergleichbarkeit der Versuchsergebnisse mit realen Verhältnissen erwies sich bei der Anwendung vorhandener Bewertungskriterien als schwierig. Daher wurde als Bewertungskriterium die Dynamikabweichung entwickelt. Im Teillastbetrieb können durch eine Anpassung der Motorleistung bis zu 20 % Kraftstoff eingespart werden. Das Antriebsstrangmanagementsystem erreicht hier sowohl was die Systemdynamik betrifft als auch beim Kraftstoffverbrauch bessere Werte als die bisher eingesetzte Modeschaltung. Im Teillastbereich kann das Antriebsstrangmanagement daher die bisher eingesetzte Modeschaltung vollständig ersetzen. Die Auswirkungen auf die Systemdynamik lassen sich durch bestimmte Ausgestaltungen so reduzieren, dass auch im Volllastbereich das Managementsystem einsetzbar ist. Allerdings reduziert sich die hier erzielbare Kraftstoffeinsparung auf ca. 5 %. Eine geringe Dynamikabweichung im Vergleich zum Betrieb mit Nenndrehzahl lässt sich dabei systembedingt nicht vermeiden. Die Arbeiten am Versuchsstand haben gezeigt, dass sich entscheidende Eigenschaften eines Hydraulikbaggers nicht statisch in der Versuchshalle untersuchen lassen. Für Aussagen zur Praxistauglichkeit des entworfenen Antriebsstrangmanagementsystems ist die Verifikation der Versuchsergebnisse mit einem realen Bagger unumgänglich.
Antriebsmanagement eines Hydraulikbaggers
Aus den Kenntnissen um die Eigenschaften der Einzelkomponenten der Hydraulikbagger wurde ein Antriebsstrangmanagementsystem entwickelt, das bei gleichbleibender Systemdynamik den Kraftstoffverbrauch erheblich senken kann. Der Fahrer wird dabei von der Aufgabe entlastet, für den Antriebsstrang die jeweils günstigste Parameterauswahl manuell treffen zu müssen. Anhand eines computergestützten Simulationsmodells wird die Vorgehensweise bei der Entwicklung der Antriebsstrategie erläutert. Die damit erreichbaren Ergebnisse werden dargestellt. Für die Versuche wurde ein stationärer Versuchsstand, bestehend aus einem Dieselmotor, Hydraulikpumpen und hydrostatischen Belastungseinheiten, aufgebaut. Durch die Aufprägung der Belastungen über Druckbegrenzungsventile konnten exakt reproduzierbare Versuchsbedingungen geschaffen werden. Eine Vergleichbarkeit der Versuchsergebnisse mit realen Verhältnissen erwies sich bei der Anwendung vorhandener Bewertungskriterien als schwierig. Daher wurde als Bewertungskriterium die Dynamikabweichung entwickelt. Im Teillastbetrieb können durch eine Anpassung der Motorleistung bis zu 20 % Kraftstoff eingespart werden. Das Antriebsstrangmanagementsystem erreicht hier sowohl was die Systemdynamik betrifft als auch beim Kraftstoffverbrauch bessere Werte als die bisher eingesetzte Modeschaltung. Im Teillastbereich kann das Antriebsstrangmanagement daher die bisher eingesetzte Modeschaltung vollständig ersetzen. Die Auswirkungen auf die Systemdynamik lassen sich durch bestimmte Ausgestaltungen so reduzieren, dass auch im Volllastbereich das Managementsystem einsetzbar ist. Allerdings reduziert sich die hier erzielbare Kraftstoffeinsparung auf ca. 5 %. Eine geringe Dynamikabweichung im Vergleich zum Betrieb mit Nenndrehzahl lässt sich dabei systembedingt nicht vermeiden. Die Arbeiten am Versuchsstand haben gezeigt, dass sich entscheidende Eigenschaften eines Hydraulikbaggers nicht statisch in der Versuchshalle untersuchen lassen. Für Aussagen zur Praxistauglichkeit des entworfenen Antriebsstrangmanagementsystems ist die Verifikation der Versuchsergebnisse mit einem realen Bagger unumgänglich.
Antriebsmanagement eines Hydraulikbaggers
Forche, Jasper (author)
2007
107 Seiten, Bilder, Tabellen, 32 Quellen
Theses
German
Antriebsmanagement eines Hydraulikbaggers
| UB Braunschweig | 2007
Hydraulikbagger und Verfahren zur Kalibrierung eines Hydraulikbaggers
| European Patent Office | 2022
Hydraulikbagger und Verfahren zur Messung des Hubs eines Hydraulikzylinders eines Hydraulikbaggers
| European Patent Office | 2015
Halterung eines Lagerbügels eines Kraftfahrzeugschlossmoduls
| European Patent Office | 2025
Verbindungsvorrichtung eines Halterings eines Sicherheitsgurts
| European Patent Office | 2021