VARIOSERV. Die Energiesparpumpe für Nutzfahrzeuge

Transkript

1 VARIOSERV Die Energiesparpumpe für Nutzfahrzeuge

2 Volle Power - sparsam und ökologisch. Die Nutzfahrzeugindustrie entwickelt sich technologisch ständig weiter, die ökologischen und ökonomischen Rahmenbedingungen werden anspruchsvoller. Entsprechend wachsen die Anforderungen an Einzelkomponenten und Systeme sowie an das Gesamtkonzept eines Fahrzeugs. Die ZF Lenksysteme GmbH rüstet namhafte Fahrzeughersteller mit vollständigen Lenksystemen sowie mit hochwertigen Einzelkomponenten aus. Durch die enge Kooperation mit den Kunden bereits in der Entwicklungsphase können unsere Produkte höchst effizient auf neue Fahrzeugkonzepte adaptiert werden. Als international ausgerichtetes Unternehmen sind wir in der Lage, unsere Kunden weltweit aus lokalen Produktionsstätten zu versorgen und mit technischer Kompetenz vor Ort zu unterstützen. Dabei tragen unsere innovativen Produkte und modernen Fertigungstechnologien erheblich zur Umweltschonung bei. Zu den wichtigsten Komponenten einer hydraulischen Servolenkung zählt die Lenkungspumpe. Die neue Energiesparpumpe VARIOSERV spart bis zu 0,2 Liter Kraftstoff auf 100 Kilometer und unterstützt damit die Fahrzeugindustrie bei der Erreichung der Grenzwerte für CO 2 -Emissionen und Kraftstoffverbrauch. Darüber hinaus reduziert der neue Pumpentyp die Lenköltemperatur. Für Fahrzeuge mit langen Hydraulik-Druckleitungen steht zum Schutz vor einer möglichen Überlastung ein Varioserv Pumpenmodell mit Sicherheitsventil zur Verfügung. Inhalt Einleitung... 2 Mechanischer Aufbau... 3 Hydraulische Funktionsweise des Systems... 4 Vorteile der Varioserv... 5 Technische Übersicht Volle Power - sparsam und ökologisch

3 Mechanischer Aufbau der VARIOSERV Moderne Nutzfahrzeug-Lenksysteme benötigen eine dauerhafte, konstante Versorgung mit Hydraulik-Öl, auch bei wechselnden Drehzahlen der Lenkungspumpe. Dies führt in der Praxis bei herkömmlichen Konstant-Pumpen aufgrund der linear zur Motordrehzahl ansteigenden Fördermenge zu Verlustleistungen. Die Varioserv von ZF Lenksysteme verfügt im Gegensatz zu konventionellen Flügelzellen-Pumpen über einen verstellbaren Kurvenring (Abb. 1). Dieser passt das geometrische Fördervolumen variabel an den eingestellten Volumenstrom an. Mit diesem Funktionsprinzip erzeugt die Varioserv den für das Lenksystem idealen Ölvolumenstrom und reduziert damit die Verlustleistung auf nahezu die Hälfte im Vergleich mit einer Standardpumpe (Abb. 2). Besonders die kompakte Bauweise, der hohe Wirkungsgrad bei niedrigem Gewicht und die individuellen Anpassungsmöglichkeiten durch modularen Systemaufbau sind überzeugende Vorteile, die für den Einbau einer Varioserv Pumpe sprechen. Kurvenring Der Kurvenring der Varioserv ist hydraulisch verstellbar. Abhängig von der Motordrehzahl wird das geometrische Fördervolumen auf den erforderlichen Ölstrom eingestellt. Mechanischer Aufbau der Varioserv 3

4 Hydraulische Funktionsweise 7 Bis zum Erreichen des fest eingestellten Volumenstroms hat die Varioserv das geometrische Fördervolumen der Grundauslegung (hier 25 ccm/u; siehe Abb. 2). Mit steigender Drehzahl verändert sich ab dem Abregelpunkt das geometrische Fördervolumen entsprechend dem gewünschten und fest eingestellten Volumenstrom. Ein Verschieben des exzentrisch gelagerten Kurvenrings zur Antriebswelle ermöglicht die Reduzierung des geometrischen Fördervolumens. Das im Vergleich zu einer konventionellen Pumpe niedrigere Fördervolumen bewirkt eine verminderte Leistungsaufnahme Abbildung 1 Funktionsdarstellung der Verstellpumpe Varioserv 1 Linke Kammer 2 Läufer 3 Kurvenring 4 Flügel 5 Außenring 6 Rechte Kammer 7 Regelventil (optional mit integrierter Druckbegrenzung) 4 Hydraulische Funktionsweise und mechanischer Aufbau

5 Vorteile der VARIOSERV Das reduzierte Pumpvolumen (Abb. 2 ) wirkt sich positiv auf den Kraftstoffverbrauch aus. So spart ein mit Varioserv ausgestattetes Nutzfahrzeug bis zu 0,2 l /100 km Kraftstoff im Fernverkehr. Dabei sinken die CO 2 -Emissionen um ca. 5,2 g /km. Im Verteiler- oder Baustellenverkehr sind sogar noch höhere Potentiale erreichbar. Volumenstrom (dm³/min.] Geregelter Volumenstrom vs. variables geometrisches Fördervolumen Variables geometrisches Fördervolumen [ccm/rev.] Abregelpunkt 640 rpm Pumpendrehzahl [rpm] Abbildung 2 Beispiel für Vgeo als Funktion von n bis 640 rpm Vgeo = 25 ccm/umdr. Q = 16 L/min. Abregelpunkt fix 1000 rpm Vgeo = 16 ccm/umdr. Q = 16 L/min rpm Vgeo = 8 ccm/umdr. Q = 16 L/min rpm Vgeo = 4 ccm/umdr. Q = 16 L/min. Vorteile der Varioserv 5

6 Vorteile der VARIOSERV Leistungsaufnahme [W] Öltemperatur [ C] Autobahnzyklus Standardpumpe Mix-Zyklus Varioserv 0 10x Fahren einer Acht Standardpumpe Messstreckenzyklus Varioserv Abbildung 3 Abbildung 4 Vorteile Reduzierte Leistungsaufnahme (bis zu 50%) Verringerte Betriebstemperatur (bis zu 30 %) Reduzierter Kraftstoffverbrauch (ca. 0,2 l/100 km) Verringerung der CO 2 -Emissionen (ca. 5,2 g/km) Aufgrund der reduzierten Leistungsaufnahme (Abb. 3) ermöglicht die Varioserv eine deutlich niedrigere Lenköltemperatur (Abb. 4). Das entlastet den Temperaturhaushalt des Lenksystems und es besteht die Möglichkeit, auf Kühlmaßnahmen im Lenksystem zu verzichten. Erhöhte Robustheit bei DBV-Betrieb Gleiches Flanschbild wie konventionelle Pumpe Tandemfähige Pumpe 6 Vorteile der Varioserv

7 Technische Übersicht Die Baugrößen der Varioserv Fördervolumen ccm/u Drehzahl U/min Ölfluss dm 3 /min. 16 / / / / 25 Druck bar 185 / / Drehrichtung links/rechts links/rechts links/rechts links/rechts Einsparpotenziale der Varioserv: A. Kraftstoff Ein Nkw mit Varioserv spart im Fernverkehr auf 100 km rund 0,2 l Kraftstoff ein. Auf Basis einer jährlichen Laufleistung von km ergibt sich eine Ersparnis von 160 Liter. Bei einem Preis von 1,30 Euro pro Liter sind das 208 Euro. Bei einer höheren Jahreslaufleistung oder steigenden Kraftstoffpreisen steigt die Ersparnis entsprechend km x 0,2 l /100 km = 160 x 1,30 = 208 B. CO 2 -Emissionen Ein Nkw mit Varioserv emittiert 5,2 g weniger CO 2 pro Kilometer km x 5,2 g = 416 kg CO 2 Vor dem Hintergrund zukünftiger Abgasvorschriften bietet die Varioserv neben ökologischen auch ökonomische Vorteile. C. Hardware Aufgrund der niedrigeren Leistungsaufnahme und der dadurch verringerten Betriebstemperatur ist es möglich, auf Kühlmaßnahmen für das Lenkhydraulik-Öl zu verzichten. Technische Übersicht 7

8 Die ZF Lenksysteme GmbH als Systempartner Die ZF Lenksysteme GmbH ist einer der größten unabhängigen Hersteller von Servolenksystemen für Pkw und Nutzfahrzeuge. Namhafte Fahrzeughersteller aus aller Welt schätzen uns als kreativen und effizienten Systempartner bei der Entwicklung neuer, richtungsweisender Lösungen. ZF Lenksysteme GmbH Richard-Bullinger-Straße Schwäbisch Gmünd Deutschland Telefon: +49 (0) Telefax: +49 (0) Als Gemeinschaftsunternehmen der Robert Bosch GmbH und der ZF Friedrichshafen AG bietet die ZF Lenksysteme GmbH ihren Kunden eine einzigartige Kompetenzbasis, wenn es darum geht, eine breite Palette von Spitzentechnologien in Module, Systemmodule oder Chassis-Gesamtsysteme zu integrieren. Die Vorteile für den Hersteller liegen auf der Hand: noch kürzere Entwicklungszeiten und optimierte Produktionsvorgänge bei ständig steigenden Qualitätsstandards. Faszination Lenken Ein Gemeinschaftsunternehmen der Robert Bosch GmbH und der ZF Friedrichshafen AG