Hydrostatischer Fahrantrieb für Nutzfahrzeuge
Der geschlossene Hydraulikkreislauf in Kombination mit einem Verteilergetriebe
1) Aufbau — die wichtigsten Bauteile
- Eingang am Hyrostatengetrieb: Fahrzeugmotor liefert Drehmoment an die Getriebeeingangswelle.
- Umschalt/Trennmechanik: ermöglicht, zwischen hydrostatischem Fahrbetrieb (niedrige, fein regelbare Geschwindigkeit/hohes Drehmoment) und mechanischem Fahrbetrieb (Höchstgeschwindigkeit, effizienter) umzuschalten.
- Mechanischer Pfad: eine direkte Zahnrad-/Wellen-Verbindung für den mechanischen Antrieb für hohe Fahrgeschwindigkeiten.
- Hydrostatischer Pfad: eine am Getriebe anflanschte Hydraulikpumpe und ein Hydraulikmotor (auf der Abtriebsseite) bilden einen geschlossenen Hydraulikkreis — die Pumpe fördert Öl, der Motor wandelt den Öldruck wieder in Drehmoment um.
2) Betriebsarten
- Hydrostatischer Fahrbetrieb (Arbeitsmodus)
- Die Motorleistung treibt die Verstell-/Förderpumpe an. Die Pumpe erzeugt durch Verdrängung/ Druck ein Ölvolumen, das zum Hydraulikmotor fließt.
- Die Fördermenge (und damit die Motordrehzahl/Antriebsdrehzahl) wird stufenlos geregelt — durch Verstellen der Pumpenverdrängung. So werden sehr langsame Fahrbewegungen mit hohem Drehmoment erreicht (z. B. Kehrmaschine, Kanalreiniger beim Arbeitseinsatz).
- Mechanischer Fahrbetrieb (Fahrt/Transfer)
- Die mechanische Verbindung wird zugeschaltet bzw. die hydrostatische Seite wird getrennt. Die Antriebsleistung läuft über Zahnräder/Übertragung — deutlich effizienter für hohe Geschwindigkeiten und geringer Dauerverlust.
3) Steuerung & Regelung
- Drehzahl-/Geschwindigkeitsregelung erfolgt über die Pumpenverstellung (elektrisch proportional gesteuert) — dadurch sehr feinfühlige Fahrpedal- bzw. Joystick-Reaktion.
- Durch die Anbindung an die LKW CAN Schnittstelle ist der hydrostatische Fahrantrieb einfach in den Aufbau zu integrieren und Parameter können angepasst werden.
4) Vor- und Nachteile
- Vorteile: stufenlose Regelung, sehr hohe Anfahr-/Schubkraft bei niedriger Geschwindigkeit, einfache Richtungsumkehr, gutes Ansprechverhalten bei Arbeitseinsätzen (z. B. Kehrmaschinen, Flughafenkehrer).
- Nachteile: hydraulische Verluste (Wirkungsgrad < mechanischer Antrieb bei hoher Last/Langstrecke), Wärmeentwicklung (benötigt Ölkühler), größere Bauraumanforderungen und Gewicht.