Bewertung und Optimierung von Getriebekonzepten für mobile Arbeitsmaschinen

Hydostatisch-mechanisch leistungsverzweigte Getriebe bieten eine Kombination aus hoher Funktionalität und gutem Wirkungsgrad. Dadurch sind sie geeignet, in mobilen Arbeitsmaschinen bestehende Antriebsprinzipien abzulösen. Im Bereich der Traktoren sind derartige Getriebe bereits seit Jahren etabliert. Eine Übernahme in andere Fahrzeuge schließt sich jedoch allgemein aus, da gänzlich andere Bauraumbedingungen und Anforderungen vorliegen. Wegen der hohen Komplexität leistungsverzweigter Getriebe ist der Entwicklungsaufwand sehr hoch. Zusätzlich ist es durch die Vielfalt an Lösungsansätzen schwierig, das der Anwendung entsprechend beste Konzept auszuwählen. Das Ziel dieser Arbeit ist die Bewertung und Optimierung von Getriebekonzepten als methodische Grundlage für die Entwicklung. Als Folge wird von Anfang an ein auf wirtschaftlichen Abschätzungen basierend erfolgversprechendes Konzept verfolgt. Schwerpunkte sind daher - die Identifikation von Bewertungs- und Optimierungskriterien, - die Optimierung hinsichtlich der gefundenen Kriterien, - frühzeitige Herstellkostenschätzungen und - einer Quantifizierung des Kostenvorteils für den Fahrzeugbetreiber. Aus identifizierten Bewertungskriterien ergeben sich für die Entwicklung Optimierungskriterien. Für das betrachtete Beispiel der Getriebetechnik spielen insbesondere Wirkungsgrad, resultierender Kraftstoffverbrauch und Herstellkosten eine Rolle. Für die Optimierung hinsichtlich Wirkungsgrad und Herstellkosten wird eine mathematische Beschreibung vorgestellt. Der Kraftstoffverbrauch ist zusätzlich zum Wirkungsgrad von der Betriebsstrategie des Verbrennungsmotors abhängig, worauf ebenfalls eingegangen wird.