RDM-Motor

Aufbauend auf dem ursprünglichen RDM hat Danfoss weitere Varianten des Motors entwickelt. Damit wird das Produkt nun auch für größere Maschinen interessant.

Off-Highway-Ausrüstung kommt in anspruchsvollen Umgebungen zum Einsatz, in denen extreme Temperaturen und Betriebsbedingungen eine ständige Herausforderung für die Maschineneffizienz darstellen. Da die Emissionsstandards für Motoren weiter ansteigen, müssen OEMs und Lieferanten weltweit die Effizienz der Maschinenleistung verbessern.

Motoren in Off-Highway-Anwendungen erzeugen häufig viel Wärme. Angesichts der Anzahl von Funktionen, die angetrieben werden müssen, und der neuen Technologien, die zur Einhaltung der Emissionsstandards eingeführt werden, ist das Wärmemanagement heute komplizierter denn je. Um die Wärme von den Maschinen abzuführen und den zuverlässigen Betrieb sicherzustellen, werden in der Regel Lüfterantriebe integriert.

Der RDM (Reverse Displacement Motor) von Danfoss steigert die Leistungsfähigkeit des Lüftersystems und bietet OEMs, die an der Erfüllung von Stufe IV und letztendlich Stufe V der Emissionsrichtlinien arbeiten, eine Lösung. Das Unternehmen engagiert sich dafür, Bauteile bereitzustellen, die eine Sys-temoptimierung unterstützen.

Da der eindirektionale Luftstrom traditioneller Lüfterantriebe von der Motordrehzahl abhängt, leiden häufig die Leistungsfähigkeit und Effizienz. Aus diesem Grund entscheiden sich viele Ingenieure für hydraulische Lüfterantriebe.

Eindirektionale hydraulische Lüftersysteme mindern die Wärmeentwicklung. Doch Ablagerungen und Staub der rauen Off-Highway-Bedingungen können das Motorkühlsystem beeinträchtigen und zur Überhitzung führen. Ablagerungen im Kühler müssen häufig von Hand entfernt werden, wodurch wertvolle Betriebszeit verloren geht. In extremen Fällen können sie sogar zum Ausfall der Maschine führen. Aufgrund dieser kostspieligen Nachteile und der neuen, durch Abgasaufbereitung hervorgerufenen Anforderungen, erforschen Ingenieure für Off-Highway-Maschinen Alternativen zu eindirektionalen Lüfterantrieben.

Mehr Leistung mit weniger Mitteln

Die Alternative zum mechanischen und hydraulischen eindirektionalen Lüfterantrieb sind unidirektionale Antriebe. Diese können die Richtung des Lüfterluftstromes umkehren und so Staub und Schmutz aus dem Kühler hinausblasen. Dadurch wird die Kühleffizienz gesteigert. 2014 hat Danfoss den RDM auf den Markt gebracht. Dieser bietet eine integrierte Richtungsumkehr, welche für einen unidirektionalen Lüfterantrieb notwendig ist.

Die Reinigungsfunktion des Kühlers ist jedoch nur eines der Merkmale des RDM. Das Produkt reduziert außerdem die Komplexität, indem es den Bedarf an zusätzlichen Systemkomponenten eliminiert: Zuvor benötigten unidirektionale Systeme externe Ventile (HICs) und mindestens zwei zusätzliche Schläuche. Doch seit diese Funktionen in eine Komponente integriert wurden, ist die Anzahl von Verbindungspunkten geringer und so auch das Risiko für Lecks und Druckabfälle.

Zusätzlich zur Vereinfachung des Hydraulikkreises durch die Beseitigung von Schläuchen und Verschraubungen kann der Einsatz des Motors dazu beitragen, dass der zur Richtungsumkehr benötigte HIC vereinfacht oder sogar ganz eingespart wird. Dies ermöglicht es Kosten einzusparen und die Komponente einfacher zu installieren.

Durch den Wegfall dieser nicht mehr benötigten Komponenten bietet der so gewonnene Platz im Motorraum die Möglichkeit, viele der neuen Abgasaufbereitungstechnologien unterzubringen.

Traditionelle, umkehrbare Lüftersysteme, die kontraproduktiv selbst Wärme produzieren, machen eine zusätzliche Wärmeabführung erforderlich. Die RDM-Lösung hingegen erzeugt nur einen Bruchteil dieser Verlustenergie. Darüber hinaus steht durch die so eingesparte Energie mehr Leistung für die Arbeitsfunktionen der Maschine zur Verfügung. In den meisten Fällen resultiert daraus mehr verfügbare Schwungradkraft oder ein gesteigertes Ansprechverhalten der Maschine. Außerdem erhalten Systemgestalter die Möglichkeit, die Größe des Motors zu verändern.

Motor weiterentwickelt

Mit dem Erfolg des ersten RDM (Schluckvolumen von 25, 30 und 35 Kubikzentimeter mit einem integrierten proportionalen zwölf-Volt-Schaltventil) hat Danfoss neue Optionen entwickelt. Dazu gehören Schluckvolumina von 38 und 45 Kubikzentimeter, ein Drehzahlsensor sowie eine 24-Volt-Ventiloption. Durch die erhöhten Schluckvolumen ist die Systemlösung jetzt auch für größere Maschinen geeignet.

Mit dem optionalen Drehzahlsensor kann die Systemeffizienz präziser gesteuert werden, und das 24-Volt-Ventil ermöglicht die einfache Integration in Maschinen mit 24-Volt-Netzarchitekturen.

Die Optionen sind eine Ergänzung zu den Danfoss-Axialkolbenpumpen der Serie 45 für den offenen Kreislauf, den Plus+1 Mikrocontrollern sowie den DP700 Plus+1 Displays für mobile Arbeitsmaschinen. Damit eignen sie sich für Lüfterantriebssysteme, die in Tier-IV-Maschinen zum Einsatz kommen.

Richtlinien und die Anforderungen des Marktes im Hinblick auf Kosteneinsparungen haben die Entwicklung effizienterer Maschinen und Bauteile vorangetrieben. Der RDM sorgt dafür, dass das Lüfterantriebssystem die Kühlanforderungen effektiv erfüllt und gleichzeitig eine ununterbrochene Funktion der Maschine gewährleistet. do

Autor: Dieter Könemann, Danfoss Power Solutions

Technik im Detail

RDM von Danfoss

Pumpen-Typ: Axialkolben-Motor

Betriebsdruck: 350 bar

Schluckvolumen: 25, 30, 35, 38 oder 45 Kubikzentimeter