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Ymer: Mit intelligenter Kühlerauslegung und Elektrifizierung Kraftstoff einsparen

Dank einer engen Zusammenarbeit mit einem führenden OEM in der Entwicklungsphase und einer detaillierten Analyse der Duty-Cycle ist es Ymer eigenen Angaben zufolge gelungen, einen Side-By-Side-Kühler in Bar-and-Plate-Technologie zu entwickeln, der aufgrund seines Designs und seines Lüfter-Managements im realen Betrieb bis zu 5 % Kraftstoffeinsparung ermöglichen soll. Der Kühler werde, so der Anbieter, in einer schweren Materialhandling-Anwendung bereits mit gutem Kunden-Feedback in Serie eingesetzt und gelte damit als voll validiert.

Moderne Kühlerpakete für Bau-, Land- und Sonder­maschinen werden heute meist in Side-by-Side- oder Sandwich-Konstruktion ausgeführt. Dabei besteht das Kühlerpaket aus mehreren Einzelkühlern, beispielsweise für den Motor, die Arbeitshydraulik, das Getriebe, die Ladeluft oder den Kraftstoff. Meist werden die Kühlerpakete von einem großen Lüfter – der entweder direkt vom Motor oder hydraulisch angetrieben wird – mit Luft durchströmt. Dabei wird der Kühler mit dem aktuell höchsten Kühlleistungsbedarf als Regelgröße für die Lüfterdrehzahl verwendet. Allerdings gibt es nur wenige Anwendungsfälle, in denen diese maximale Kühlung gleichzeitig für alle Kühler be­nötigt wird. Hohe Lüfterdrehzahlen können hierbei zu hohen mechanischen bzw. hydraulischen Leistungsaufnahmen des Kühlers und zu einem hohen Geräuschpegel führen.

Ladeluftkühler weist speziellen Kühlleistungsbedarf auf

An diesen Punkten setzt die Entwicklung von Ymer an. Das von Ymer entwickelte Kühlsystem, das neben dem aus einem Ladeluft-, einem Wasser- und einem Getriebeölkühler bestehenden Kühlerpaket auch den Klimakondensator in Bar-and-Plate-Technologie beinhaltet, ist für einen 6-Zylinder-Diesel der Emissionsstufe Tier 4 final mit 286 PS ausgelegt. Durch die genaue Analyse der Arbeitsweise der Maschine wurde festgestellt, dass der Kühlleistungsbedarf des Ladeluftkühlers sich erheblich von dem der anderen Systeme unterscheidet.


Um zu vermeiden, dass nur wegen des Ladeluftkühlers der Kühlerlüfter auf hoher Drehzahl laufen muss – und dementsprechend eine hohe Leistungsaufnahme hat – wurde der Luftstrom des Ladeluftkühlers separiert und die Belüftung durch den Einsatz von zwei elektrischen Lüftern sichergestellt. Diese Lüfter sind mit bürstenlosen Motoren ausgestattet, besitzen eine integrierte Softstart-Funktion und sind über PWM-Signal ­regelbar. Konsequenterweise konnte der durch den Motor betriebene Lüfter verkleinert werden und ist nun deutlich seltener in Betrieb. Der im Kühlerpaket verbaute Klimakondensator – in klassischen Kühlerdesigns normalerweise vor den anderen Kühlern verbaut – trägt ebenfalls dazu bei, da einerseits kein zusätzlicher Wärmeeintrag in den Kühler erfolgt und andererseits der luftseitige Druckverlust reduziert wird. Neben einem stark reduzierten Geräuschpegel bringen diese beiden konstruktiven Entwicklungen im realen Arbeitszyklus der Maschine nach Berechnungen von Ymer eine Kraftstoffersparnis von 5 % mit sich.

Ferner hat Ymer in den Getriebeölkühler einen Bypass integriert, der den Druckverlust bei niedrigen Temperaturen des Getriebeöles reduziert. Durch die Integrierung des Bypasses in den Kühler konnten sowohl das Risiko von Undichtigkeiten als auch Baugröße und Kosten reduziert werden.

Wie alle Kühler von Ymer wurde auch dieses Kühlsystem mithilfe der Ymer-eigenen Auslegungs-Software berechnet und konstruiert. Der Kühler wird in Ymers neuem Produktionswerk im schwedischen Ljungby in Bar-und-Plate-Technologie gefertigt, durch die Ymer hohe Freiheitsgrade bei der Konstruktion von Kühlsystemen ohne Werkzeugkosten für den Kunden hat. Neben einer hohen Fertigungsqualität sollen Auftraggeber außerdem durch kurze Lieferzeiten und eine hohe Flexibilität hinsichtlich Fertigungslosgrößen profitieren.     §

FIRMENINFO

YMER Technology GmbH

Inninger Straße 21
82237 Wörthsee

Telefon: +49 (0) 81 53 / 92 74 600
Telefax: +49 (0) 81 53 / 92 74 609

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