Mai 13, 2021

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 zwei gerillten Platten im Inneren der Lüfterkupplung verwendet wird, um die Reibung und damit die Lüfterdrehzahl zu erhöhen bzw. zu verringern, gehört jetzt zur Standardausstattung des neuen Modells 579 von Peterbilt und des T680 der nächsten Generation von Kenworth und wird wahrscheinlich in den kommenden 10-20 Jahren die wichtigste Technologie für die Motorkühlung sein.

Die Frage ist: Warum?

Mehr Leistung für die Räder

Der Hauptgrund für die Verschiebung ist die Leistung.

Einfach ausgedrückt: Pneumatische Antriebe sind entweder alles oder nichts. Ein/Aus-Lüfterkupplungen, die in vielen Langstreckenanwendungen eingesetzt werden, sind genau das: ganz ein oder ganz aus. Zweistufige Lüfterkupplungen, die leicht modulieren, aber immer noch pneumatisch gesteuert werden, sind entweder im „High-Speed“-Modus oder im „Low-Speed“-Modus aus- oder eingeschaltet.

Lüfterkupplungen mit variabler Drehzahl sorgen hingegen für die exakte Drehzahl des Lüfters. 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 Gebläsedrehzahl verwendet, verbraucht er die achtfache Leistung.

Lüfterkupplungen mit variabler Drehzahl leisten viel mehr als nur die Kühlung des Motors

Daher ist es für den Kraftstoffverbrauch entscheidend, dass Sie genau die richtige Gebläsedrehzahl erreichen.

Stellen Sie die Lautstärke leiser

Die Geräuschentwicklung des Kühlsystems folgt einer sehr ähnlichen Kurve wie die Lüfterleistung. Wir alle kennen das scheuernde Geräusch, das entsteht, 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 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 Geschwindigkeit 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 strenger werden.

Dazu ist es notwendig, so schnell wie möglich die richtige Motortemperatur zu erreichen.

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 anstrengender, als das Gaspedal und die Bremse zu lockern. Die Verwendung einer Lüfterkupplung mit variabler Geschwindigkeit ist mit dem letzteren vergleichbar; die Modulation der Geschwindigkeit verringert die Belastung und den parasitären Verbrauch des Motors.

Das bedeutet weniger 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 Unterkühlung.

Verständnis für drehzahlvariable Lüfterkupplungen

Die Folgen sind vielfältig. Dazu gehören ein langsameres Aufwärmen des Fahrerhauses und eine stärkere Belastung des Motors, der durch die extrem niedrigen Temperaturen bereits an seine Grenzen stößt.

Antriebe mit variabler Drehzahl verhindern, dass der Motor diese Art von nicht optimalen thermischen Zyklen durchläuft. Und zwei davon, die LCX und RCX Serien von Horton, halten bei ausgeschaltetem Motor viskose 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 kann), 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 hortonww.com/viscous. Sie können sich auch ein kürzlich abgehaltenes Webinar ansehen, in dem die Experten für Motorkühlung von Horton über diese Technologie sprechen.