Warum drehzahlvariable Lüfterkupplungen den Lkw-Verkehr erobern
Pneumatische Lüfterkupplungen sind seit der Deregulierung der Branche in den frühen 1980er Jahren Standard in nordamerikanischen Schwerlastkraftwagen. Aber es gibt eine neue Welle der Motorkühlung, deren Auswirkungen weit über die einfache Temperaturregelung hinausgehen.
Lüfterkupplungen mit variabler Drehzahl kommunizieren direkt mit dem Motorsteuergerät, um die Lüfterdrehzahl zu regeln und so genau die benötigte Kühlleistung zu erbringen – und zwar nur dann, wenn es nötig ist. Diese Technologie, bei der viskoses Öl zwischen einem Paar gerillter Platten im Inneren der Lüfterkupplung verwendet wird, um die Reibung und damit die Lüfterdrehzahl zu erhöhen und zu verringern, gehört jetzt zur Standardausstattung des neuen Modells 579 von Peterbilt und des Kenworth Next Gen T680 und wird wahrscheinlich in den kommenden 10-20 Jahren die wichtigste Form der Motorkühlung sein.
Die Frage ist – warum?
Mehr Leistung für die Räder
Der Hauptgrund für diese Veränderung ist die Leistung. Einfach ausgedrückt: Pneumatische Antriebe sind entweder alles oder nichts. Ein/Aus-Lüfterkupplungen, die in vielen Langstreckenanwendungen eingesetzt werden, sind genau das: entweder ganz an oder ganz aus. Zweistufige Lüfterkupplungen, die leicht modulieren, aber immer noch pneumatisch gesteuert werden, sind entweder im „Hochgeschwindigkeits“-Modus oder im „Niedriggeschwindigkeits“-Modus aus- oder eingeschaltet. Lüfterkupplungen mit variabler Drehzahl sorgen für die exakte Lüfterdrehzahl. Nach den Standardgesetzen für Ventilatoren – Gleichungen, die die Auswirkungen von Änderungen der Luftgeschwindigkeit, des Ventilatordurchmessers und der Luftdichte des Systems bestimmen – steigt die vom Ventilator verbrauchte Leistung mit der dritten Potenz der Eingangsgeschwindigkeit. Einfacher ausgedrückt: Wenn ein Motor die doppelte Lüfterdrehzahl verwendet, verbraucht er die achtfache Leistung. Es ist also entscheidend für den Kraftstoffverbrauch, dass die Lüfterdrehzahl genau richtig eingestellt ist.
Lüfterkupplungen mit variabler Drehzahl leisten viel mehr als nur die Kühlung des Motors
Stellen Sie die Lautstärke leiser
Die Geräuschentwicklung des Kühlsystems folgt einer sehr ähnlichen Kurve wie die Lüfterleistung. Wir alle kennen das scheuernde Geräusch, wenn ein voll aufgedrehter Lüfter in einem Lastwagen oder Traktor anspringt. Mit der zunehmenden Verstädterung auf der ganzen Welt werden auch immer strengere Lärmschutzvorschriften erlassen. Wenn also eine Maschine gekühlt werden muss, kann sie mit einem drehzahlvariablen Antrieb mit unterschiedlichen Prozentsätzen der vollen Drehzahl betrieben werden, anstatt sie auf die maximale Drehzahl zu bringen und dabei viel Lärm zu erzeugen. Das bedeutet jedoch nicht, dass ein Lüfter, der mit 40 Prozent Drehzahl läuft, auch 40 Prozent leiser ist. Um auf die Gesetze des Lüfters zurückzukommen: Er ist um Größenordnungen leiser als ein Lüfter, der mit 100 Prozent Drehzahl läuft.
Grün werden
Inzwischen können Sie die verschiedenen Stufen der Emissionsvorschriften der Vereinigten Staaten, des California Air Resources Board und der Europäischen Union wahrscheinlich im Schlaf aufsagen. Was sie alle gemeinsam haben, ist, dass sie immer strenger werden. Das bedeutet, dass die richtige Motortemperatur so schnell wie möglich erreicht werden muss. Stellen Sie sich vor, Sie fahren eine Straße entlang und versuchen, die Geschwindigkeit beizubehalten, indem Sie das Gaspedal ganz durchdrücken oder die Bremse ganz durchtreten. Das wäre natürlich viel schwieriger, als das Gaspedal und die Bremsen zu lockern. Der Einsatz einer Lüfterkupplung mit variabler Drehzahl ist mit letzterem vergleichbar, denn die Modulation der Drehzahl verringert die Belastung und die parasitäre Beanspruchung des Motors. Das bedeutet geringere Emissionen und Kraftstoffeinsparungen auf einen Schlag.
Die Kälte besiegen
Konventionelle Weisheit würde Ihnen sagen, dass Systeme zur Motorkühlung in wärmeren Klimazonen am wichtigsten sind, richtig? Falsch! Selbst bei sehr niedrigen Temperaturen – denken Sie an einen Holzfällerbetrieb in Kanada mitten im Winter – müssen Verbrennungsmotoren Wärme abführen. Aber wenn sie mit voll aufgedrehtem Gebläse laufen, führt das sofort zu einer Überkühlung.
Verständnis für drehzahlvariable Lüfterkupplungen
Die Folgen sind vielfältig. Dazu gehören ein langsameres Aufwärmen der Kabine und eine höhere Belastung des Motors, der bereits durch extrem niedrige Temperaturen an seine Grenzen gebracht wird. Drehzahlvariable Antriebe verhindern, dass ein Motor solchen nicht optimalen thermischen Zyklen ausgesetzt wird. Und zwei besondere Modelle, die LCX und RCX Serie von Horton, halten bei ausgeschaltetem Motor eine zähflüssige Flüssigkeit im Tank, so dass das Fahrzeug beim Anlassen in der Kälte schneller die optimale Temperatur erreicht.
Zunehmende Akzeptanz
Es gibt also mehrere Gründe, warum viskose Antriebe der Weg in die Zukunft – technisch gesehen eher die Gegenwart – für nordamerikanische Lkw sind. Diese Technologie wird in Europa bereits seit einigen Jahrzehnten eingesetzt, und bis die Elektrifizierung die Branche vollständig durchdringt (was Jahrzehnte dauern könnte), werden wir immer mehr drehzahlvariable Antriebe sowohl in der OEM-Produktion als auch im Aftermarket sehen. Ein letzter Vorteil betrifft das Ersatzteilgeschäft. Die meisten drehzahlvariablen Antriebe sind vormontiert und wartungsfrei. Daher sind Reparaturen in den meisten Fällen so einfach wie das Einsetzen eines neuen Antriebs. Mehr über drehzahlvariable Lüfterkupplungen erfahren Sie unter