Moderne Bremssysteme bei Traktoren - Agroscope · Bremsen 1980er-Jahre: Fendt Farmer 310 (40 km/h)...

Moderne Bremssysteme bei Traktoren

Roger Stirnimann

http://www.google.ch/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=GYN62DaX9ryicM&tbnid=7GmS0rQ_5CgvrM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.landwirt.com/ABS-Bremssystem-fuer-mehr-Sicherheit,,7618,,Bericht.html&ei=kVpUUbShIoW-O9yNgLgH&bvm=bv.44342787,d.ZGU&psig=AFQjCNEsE0QPcXhUfxizFnlRmt-uBGhMoQ&ust=1364569100452390

Gliederung

• Einleitung

• Übersicht über die Bremsenanordnung

• Bremsenkonzepte in der Vergangenheit

• Aktueller Stand Betriebsbremsen HA/VA (40 km/h)

• Aktueller Stand Betriebsbremsen HA/VA bei Schnellläufern

• Aktueller Stand Hilfs-/Feststellbremsen

• Assistenzsysteme

• Weitere Entwicklungen

• Zusammenfassung

19. Juni 2013 Tänikoner Agrartechniktage 2013 2

Übersicht Bremsenanordnung


4

4

1 2

3

3

Legende 1: Allradkupplung 2: Differenzial HA 3: Endantriebe HA 4: Endantriebe VA

Allradantriebswelle

Betriebsbremse HA Betriebsbremse VA Feststell-/Hilfsbremse

Bremsen 1980er-Jahre: Fendt Farmer 310 (40 km/h)


Betriebsbremsen Hinterachse (40 km/h)


• Nasse Ein- oder Mehrscheiben- bremsen auf der «schnellen» Seite, d.h. vor dem Planeten-endantrieb

• Hydraulische Betätigung über Ringkolben oder Kugelrampen

• Integrierte Bremskraft-verstärkung (hydr./mech.)

• Verringerte Leerlaufverluste durch größere Lüftspalten und Rückstellfedern

Betriebsbremsen Vorderachse (40 km/h)


• Bei 40 km/h nach wie vor oft über automatische Allrad-zuschaltung

• Zusätzlich separate Bremsen in den Vorderradendantrieben, an den Vorderrädern oder im Bereich der Allradkupplung/-antriebswelle

Betriebsbremsen HA: Schnellläufer-Lösungen


• Fendt Vario 800: Nasse Vollscheibenbremse in der Hinterachse, Anordnung auf der «langsamen» Seite

• JCB Fastrac: Trockene Doppelsattel-Teilscheibenbremse, Anordnung an den Rädern (gleiche Drehzahl wie Räder)

Betriebsbremsen VA: Schnellläufer-Lösungen


• Nasse Mehrscheibenbremse auf Allradantriebswelle im Getriebe (Fendt Vario 800)

• Nasse Mehrscheibenbremse mit pneumatisch betätigtem Ringkolben im Gehäuse der Vorderradaufhängung (Fendt Vario 900)

Betriebsbremsen VA: Schnellläufer-Lösungen


• Trockene Teilscheibenbremsen (z.B. JCB, Deutz-Fahr Serie 7)

Feststell/-Hilfsbremsen: Bisherige Lösungen


• «Klaue rein» (amerikanische Park Brake) ist in Europa nicht ausreichend wegen geforderter Funktion «Hilfsbremse»

• Feststellbremse und Hilfsbremse werden bei europäischen Traktoren oft kombiniert (Handbremse)

• Feststell-/Hilfsbremse oft im Bereich der Kegel- ritzelwelle, des Differen- zials oder der Allrad- kupplung

Feststell-/Hilfsbremse: Aktuelle Lösung JD 6R


Feststellbremse

Mechanische Klinke, elektrisch betätigt

Feststell-/Hilfsbremse: Aktuelle Lösung JD 6R


Hilfsbremse

• Mit Bremshebel wird über Bowdenzug ein Servo-Ventil betätigt

• Wirkung auf Ringkolben der Betriebsbremse

• Bremshebel rastet nicht ein, keine Handbremsfunktion

Feststell-/Hilfsbremse: Aktuelle Lösung Fendt 900


Feststellbremse

• Aussenliegende Druckluft- Federspeicher mit zwei Kammern für Betriebs und Feststellbremse

• Wirkung auf Kugelrampen-Mechanismus der Betriebsbremse (6 Scheiben)

Hilfsbremse

• Über Federspeicher-Proportional-ventil (plus Zweikreissystem, wenn vorhanden)

Feststell-/Hilfsbremse: Aktuelle Lösung JCB


Feststellbremse

• Aussenliegender Feder- speicher (pneumatisch)

• Wirkung auf trockene Teilscheibenbremse auf Hinterachs-Kardanwelle

Hilfsbremse

• Über Federspeicher-Proportionalventil und Zweikreissystem

Feststell-/Hilfsbremse: Aktuelle Lösung Deutz 7


• Elektro-mechanische Ansteuerung der Feststell-/Hilfsbremse (Electric Park Brake) «Dosierung» möglich

• Hydraulische Ansteuerung der Betriebsbremse über den gleichen Mechanismus

Feststell-/Hilfsbremse: Aktuelle Lösung NH T5 EC


• Feststellbremse: Mechanische Klinke plus separates Brems-scheibenpaket auf Kegelritzelwelle (nasse Teilscheibenbremse)

• Mechanische Betätigung der Feststellbremse über Hand-bremshebel (gilt auch als Hilfsbremse). Bei grösseren Modellen T7 zusätzlich elektrischer Stellmotor

ABS-Systeme


Weshalb ABS-Systeme bei Standardtraktoren

• Zunehmende Motorleistungen (bis 400 PS)

• Zunehmende Ausnutzung der zulässigen Gesamtgewichte

• Steigender Anteil an Transportarbeiten auf der Strasse

• Zunehmende Geschwindigkeiten (ab 60 km/h vorgeschrieben)

Motorleistungen, Gesamtgewichte, Einsatzgebiete und Transportgeschwindigkeiten nähern sich denjenigen von Nutzfahrzeugen immer mehr an, weshalb die Sicherheit im Strassenverkehr stark an Bedeutung* gewinnt. * In Deutschland ereignen sich 90% der Unfälle mit landwirtschaftlichen Zugmaschinen auf öffentlichen Strassen

ABS-Systeme


Herausforderungen bei Traktoren

• Verhalten von nassen Lamellenbremsen

• Unterschiedliche Radgrössen/-gewichte (Bereifungsvarianten, Unterschiede hinten/vorne)

• Ballastierung mit Radgewichten/Wasserfüllung und Einsatz von Zwillingsreifen führen zu sehr hohen Trägheitsmomenten

• Stark variierende Schwerpunktlagen und Achslasten

• Automatische Allradzuschaltung beim Bremsen

• Vorlauf der Vorderräder, Einzelradbremsung

• Regellogik von Stufenlosgetrieben: Getriebe regelt beim Brem-sen automatisch zurück, was ohne Kommunikation zwischen Getriebe-Software und ABS kontraproduktiv sein kann

ABS-Systeme: JCB Fastrac


• 3-Kanal-System

• Traction Control

• HillHold-Funktion

• ISO-Versorgung (7638) für Anhänger serienmässig

ABS-Systeme: Fendt Vario 900


• 3-Kanal-System

• Traction Control

• ISO-Versorgung (7638) für Anhänger optional

ABS-Systeme: Case IH / Steyr / New Holland


• 3-Kanal-System

• Standard-ABS mit bekannten Funktionen

• Erweitertes ABS mit Lenkwinkel-abhängiger Einzelradbremsung sowie Radschlupfregelung (Advanced ABS resp. SuperSteer ABS)

• Berganfahrhilfe (nur für Lastschaltmodelle)

http://m.videograbber.net/video/1594970-new-holland-abs-supersteer.html

Weitere Entwicklungen im Bremsenbereich


Intelligentes Anhängerbremssystem (CNH)

• Automatische Aktivierung des Anhängerbremsventils bei Geschwindigkeitsreduktion über Motor/Getriebe

• Aufschieben durch Anhänger wird vermindert («Einknicken»)

• Bremsweg des Gespanns «Traktor/Anhänger» prinzipiell wie bei Traktor in Solo-Fahrt

• Kein ABS auf Anhänger notwendig

Externe Wirbelstrombremsen (Frontec)

• an der Fronthydraulik montiert

• nicht in Gesamtsystem integriert

Zusammenfassung


• Die Anforderungen an Traktorbremsen sind in den letzten Jahren stark gestiegen (Gewichte, Geschwindigkeiten usw.)

• Jeder Hersteller hat seine eigenen Bremskonzepte für die Betriebsbremsen sowie für die Feststell- und Hilfsbremse (Bremsenarten und –anordnung)

• Selbst bei den einzelnen Baureihen gewisser Marken kommen völlig unterschiedliche Bremskonzepte zur Anwendung

• Schnellläufertraktoren nehmen technische «Vorreiterrolle» ein (Annäherung an Lastwagen-Bremstechnik), die neue Technik steht i.d.R. auch für 40/50 km/h – Traktoren zur Verfügung

• Assistenzsysteme (ABS, TC usw.) gewinnen an Bedeutung


Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

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