Wirkungsgrad Schaltgetriebe

[VarioTA]

Hallo,

mir kam gerade der Gedanke, dass man über den Wirkungsgrad des Getriebes natürlich die Spritzigkeit des Fahrzeugs stark beeinflussen kann. Wenn ich das richtig sehe, dann haben alle Schaltgetriebe beim Addon grundsätzlich permanent den gleichen Wirkungsgrad, oder? Für die stufenlosen kann man eigene Wirkungsgradverläufe definieren, aber für Schaltgetriebe scheint es das nicht zu geben. Mir würde es extrem gut gefallen, wenn man für jeden Gang optional einen eigenen Wirkungsgrad angeben könnte. bei mehreren hintereinander geschalteten Baugruppen (Gears+Ranges) würden die Wirkungsgrade multipliziert. So könnte man auf realistische Weise auch den Wirkungsgradverlauf von Schaltgetrieben relativ einfach darstellen und auch Unterschiede von verschiedenen Getrieben herausarbeiten.

Gruß, VarioTA

[Mogli12]

Hallo VarioTA,

Du kannst den Gesamtwirkungsgrad vom Getriebe ändern. Aber da ja immer das Teilgetriebe für Gänge und das Teilgetriebe für Gruppen durchlaufen würde, sehe ich nicht, warum der Wirksgrad für einzelne Gänge unterschiedlich sein soll.

Ehrlich gesagt denke ich nicht, dass man den unterschiedliche Wirkungsgrad überhaupt merken wird. Daher ist mir derzeit der Aufwand für so ein Feature zu groß.

Viele Grüße, Stefan

[VarioTA]

Hallo Stefan,

die Wirkungsgrade sind in unterschiedlichen Gängen in der Realität unterschiedlich hoch, da die Zahnräder verschiedene Größen und vor allem Drehzahlen haben. Bei Lastschaltgetrieben kommen zudem Verluste von verschiedenen Kupplungen mit verschiedenen Drehzahlen hinzu. Gerade bei höheren Geschwindigkeiten nimmt der Wirkungsgrad deutlich ab, weil Reibungs- und Planschverluste stark ansteigen. das könnte man zb durch schlechtere eingetragene Wirkungsgrade in hoch übersetzten Gruppen realisieren. Der Wirkungsgrad eines Variogetriebes ist in echt unter Umständen gleichmäßiger als der eines Schaltgetriebes. Apropos Vario... soweit ich das sehe haben die Ausgangsgekoppelten stufenlosen hinterlegt, dass sie bei Höchstgeschwindigkeit den besten Wirkungsgrad haben... das stimmt so nicht, die sind etwa bei 15-35% der maximalen Übersetzung am besten.

Du wirst wahrscheinlich Recht haben, vermutlich merkt man es kaum oder garnicht. Und wenn das zu viel Aufwand ist, dann will ich dich damit auch garnicht nerven. hätte ja sein können, dass das nur ein kleiner Eintrag ist und es sowas ähnliches vielleicht sogar schon gibt. nun gut, dann halt nicht, ist ja auch kein Weltuntergang :D Danke dir für die Auskunft!

Gruß, VarioTA

[Mogli12]

Hallo VarioTA,

ich dachte früher auch, dass bei Fendt der hydrostatische Anteil für eine Art Overdrive sorgt. Aber in sämtlichen Animationen und Publikationen, die ich gefunden habe, ist bei maximaler Übersetzung der mechanische Anteil 100%.

Viele Grüße, Stefan

[VarioTA]

Hallo Stefan,

also ich beschäftige mich seit einigen Jahren mit dem Variogetriebe und kann wohl zu Recht behaupten mich damit sehr gut auszukennen. Der hydrostatische Anteil sinkt beim beschleunigen aus dem stillstand nach vorn von 100 auf 0%. Rückwärts übersteigt der hydrostatische Anteil 100%, es wird Blindleistung vom Hydromotor zurück zum Planetensatz geleitet. So weit schonmal der Grundsatz. Allerdings steigen wie gesagt bei höheren Geschwindigkeiten durch höhere Drehzahlen die Reibungs- und Planschverluste stark an, sodass insgesamt der beste Wirkungsgrad eben bei 15-40% der maximalen Übersetzung erreicht wird. In diesem Bereich sind die Verluste im mechanischen Teil extrem gering, weil am Planetensatz alle drei Wellen mit ähnlicher Drehzahl drehen, es gibt kaum relativbewegungen zwischen den Komponenten. Auserdem erreichen die Hydrostaten in dem Bereich ihren höchsten schwenkwinkel und laufen mit günstigen Drehzahlen, sodass deren Wirkungsgrad dort sehr gut ist. Im Wirkungsgradkennfeld von Sauer-Danfoss erreichen die Hydrostaten Wirkungsgrade über 96%. Damit ergibt sich ein Wirkungsgradverlauf, der zuerst relativ steil ansteigt (bei Schaltgetrieben sind sehr langsame Geschwindigkeiten auch nicht gut, die haben da arge Probleme bei der Schmierung) und je nach Fahrbereich, Ölfüllstand usw bei rund 7-18kmh sein Maximum erreicht und dann langsam wieder sinkt. Die DLG hatte einen der ersten Varios auf dem Prüfstand und hat zusammen mit Fendt Messungen des Wirkungsgrads durchgeführt.

https://www.google.de/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=8&ved=0ahUKEwi008T2_-XUAhXFwxQKHfF0C1AQFghQMAc&url=https%3A%2F%2Fwww.baumaschine.de%2Fbaumaschine%2Fwissensportal-archiv%2F2004-01%2Fwissenschaft-und-technik%2Ffahrantriebe_dateien%2Ffahrantriebe.pdf&usg=AFQjCNFewcIJMelcr6xbv-QAr6cQXuEcBg

Ist eine PDF! Hier kann man auf Seite 11 das Ergebnis der Messung sehen. Auf Seite 9 ist übrigens ein teilweise gemessener, teilweise geschätzter Wirkungsgrad für das HM8 getriebe aus den Anfangszeiten des Claas Xerion... er kommt trotz deutlich geringerem hydrostatischem Anteil nicht immer an den Vario heran. Der aufbau ist deutlich komplexer (8 Fahrbereiche während der Fahrt zu schalten) und die Hydrostaten ineffizienter. Dort kann man auch sehr schön sehen, dass der Wirkungsgrad bei gleichem hydrostatischen Anteil in der ersten hälfte der Fahrbereiche geringer ist als in der zweiten Hälfte... das liegt an der Blindleistung, die dort Übertragen werden muss, in der zweiten Hälfte der Fahrbereiche gibt es keinen Blindleistungsfluss. Die Grundstruktur des HM8 ist gleich wie bei ZF und CNH, die fahren heutzutage mit zwei oder vier Fahrbereichen für die vorwärtsfahrt.

So, das war jetzt eine ganze Menge Text. Ich hoffe das stört dich nicht ;) Ich denke man merkt auf jeden Fall, dass ich mich für Wirkungsgrade jeglicher Art sehr interessiere, deshalb habe ich ja auch überhaupt überlegt, ob man wohl den Wirkungsgrad der schaltgetriebe im Gearbox Addon wie gesagt anpassen könnte. Wenn dir das zu aufändig ist, dann lass es bleiben, ist ja schließlich auch kein gigantisches feauture von dem jeder total begeistert wäre. da gibt's bestimmt wichtigere und sinnvollere Ideen... aber es ging mir halt durch den Kopf.

Gruß, VarioTA

[Mogli12]

Hallo,

ich glaube, dass ich den Artikel schon mal überflogen habe. Ich habe nur nie ganz begriffen, warum der Wirkungsgrad bei steigendem mechanischen Anteil trotzdem wieder sinkt.

Gruß, Stefan

[VarioTA]

Hallo Stefan,

kann ja gut sein, dass du es schonmal gesehen hast, ist ja kein geheimes Dokument :D

Was allen Traktorgetrieben Probleme macht sind extrem niedrige Fahrgeschwindigkeiten (wobei man da auch nicht so extrem hohe Wirkungsgrade braucht, da begrenzt die traktion die Zugleistung) und sehr hohe Geschwindigkeiten, weil da wie gesagt durch hohe Drehzahlen im getriebe viel Reibungs- und Planschverluste entstehen. "topagrar" hat auch mal einen Wirkungsgradvergleich mit Messungen gemacht, da sank der Wirkungsgrad eines vierfachlastschalters allein im Bereich von 8-15kmh um fast 4%. Ein sehr einfacher Aufbau wie bei einem Variogetriebe ist also von Vorteil, weil dann natürlich weniger Teile geschmiert und bewegt werden müssen. ab etwa 15kmh war der Vario im zweiten Fahrbereich im topagrar vergleich sogar mit dem vierfachlastschalter gleichauf, ansonsten höchstens 2% darunter. bei über 20kmh wurde nicht gemessen. Fendt hat halt extrem effiziente Hydrostaten, die nicht mit denen anderer Hersteller vergleichbar sind. 96% ist einfach spitze, das erreichen selbst elektomaschinen nicht unbedingt. zusammen mit dem extrem einfachen aufbau ergibt sich unterm strich ein recht ordentlicher Wirkungsgrad. Die mit steigender Geschwindigkeit ineffizienter werdende Hydrostatik beim vario wird durch einen höheren mechanischen Anteil zum teil ausgeglichen. durch die höheren Drehzahlen ist das Niveau vom hauptarbeitsbereich aber nicht erreichbar. beim 1000 Vario ist der aufbau durch den entfall der Fahrbereichsschaltung nochmals einfacher und damit der Wirkungsgrad höher. ab 25kmh wird der eine hydromotor abgekoppelt und komplett vom antrieb getrennt. das kann man in einem kleinen wirkungsgradsprung sehen, weil dann natürlich die Leistung, die man für das schnelle drehen des hydromotors brauchte, nicht mehr verloren geht. davon bin ich so fasziniert, dass ich meinen Namen hier entsprechend der Bezeichnung gewählt habe. Fendt nennt das neue Konzept wegen dem unabhängigen Allradantrieb nicht mehr ML (nach dem Erfinder Hans Marschall) wie früher, sondern TA, die kurzbezeichnung für transaxle.

Gruß, VarioTA