1 MW Verspannungsprüfstand

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Achim Kramer

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  1-axle test bed (2WD), 2-axle test bed (4WD), in-line operation Urheberrecht: MSE 1-Achsprüfstand (2WD), 2-Achsprüfstand (4WD), In-Line-Betrieb

Der im MSE-Testcenter, ehemals HDTC, installierte fünfmotorige Verspannungsprüfstand erlaubt die Untersuchung von Fahrzeugen, Antriebssträngen und Baugruppen bis zu einer Verspannleistung von 1 MW. Dabei ermöglicht der Prüfstand vielfältige Antriebskonfigurationen (siehe Bild rechts)

Die realisierbaren Bremsmomente betragen im 4WD Betriebsmodus pro Rad 50 kNm. Die fünf E-Maschinen sowie die Untersetzungsgetriebe werden variabel auf einem 800 Tonnen schweren Schwingfundament mit einer Spannfläche von 8 m x 14 m aufgestellt.

Eckdaten des Prüfstandes:

  • Verspannleistung bis 1.000 kW
  • Eingangsdrehmoment bis 5.300 Nm, Direktantrieb
  • Eingangsdrehzahlen bis 3.800 rpm
  • Bremsmomente bis 4 x 50 kNm mit Getriebe oder 4 x 3.300 Nm, Direktantrieb
  • Drehzahl auf der Bremsseite max. 4.050 rpm
  • Im In-Line Betrieb ergibt sich durch das Zusammenschalten von zwei Maschinen eine Bremsleistung von 1.200 kW
  Grüner Radlader auf 1MW-Verspannungsprüfstand Urheberrecht: MSE Aufbau: Gesamtfahrzeugerprobung

Mit diesem Prüfstand wird ein Beitrag zur Verbesserung der Energieeffizienz und Verfügbarkeit von schweren Antriebssträngen geleistet. Dabei werden vor allem dynamisch belastete, schwere Antriebsstränge mit An-/Abtriebsmomenten von über 3 kNm, wie sie zum Beispiel in Off-Highway-Fahrzeugen, Nutz-Fahrzeugen sowie in der Industrietechnik, zum Beispiel Windkraftanlagen, und in Schienenfahrzeugen zum Einsatz kommen, untersucht.
Im Bereich der Off-Highway-Fahrzeuge wird der Prüfstand für Untersuchungen von Antriebsstrangkomponenten, kompletten Antriebssträngen sowie Gesamtfahrzeugen mit eigenem verbrennungsmotorischen Antrieb genutzt.

Untersuchungen an Antriebsstrangprototypen können durch den Aufbau als Verspannungsprüfstand bereits in einem frühen Stadium des Entwicklungsprozesses durchgeführt werden. Die direkte Kopplung der Belastungseinheiten an den Prüfling ermöglicht dabei eine hochdynamische Lasteinleitung sowie genaue Leistungs- und Wirkungsgradmessungen des Antriebsstrangs.

Die Prüflinge können sowohl in quasistationären Betriebspunkten als auch bei transienten Lastverläufen vermessen werden. Im Betriebsmodus Straßenlastsimulation werden die im praktischen Einsatz auftretenden Fahrwiderstände in einem in der Prüfstandssteuerung hinterlegten Simulationsmodell aus hinterlegten Fahrzeug- und Streckenparametern berechnet und dem Antriebsstrang aufgeprägt. Eine überlagerte Drehmomentregelung stellt dabei sicher, dass keine unerwünschten Verspannungen im Antriebsstrang auftreten können. Es können sowohl Zug- und Schubbetrieb als auch Kurvenfahrten realisiert werden.

Alternativ können die Sollwerte für den Prüfstand direkt aus einer Fahrzeugsimulation vorgegeben oder Messdaten aus Feldversuchen eingelesen werden.