VPD Variable Power Divider

Unabhängig Tempo -  Stichwort VPD. Variable Power Divider.

 

Allgemein

Das Motiv.
Tacho, Drehzahl, Kupplung, Schaltung. Bei konventionellen Schaltgetrieben sind Fahrgeschwindigkeit, Gangstufe und Motordrehzahl gekoppelt. Wir haben nach Lösungen gesucht, um das Tempo ohne Berücksichtigung der Drehzahl anpassen zu können – und schnell geschaltet: VPD. Verwandelt Antriebe mit Gangschaltung in ein stufenloses System.

Das Prinzip.
VPD ist ein hydrostatisch mechanisches Leistungsverzweigungsgetriebe. Es wird zwischen Dieselmotor und konventionellem Handschalt- oder Automatgetriebe eingebaut und splittet die Antriebsleistung zu Nebenabtrieb und Fahrantrieb auf. Der Nebenabtrieb kann über eine schaltbare Kupplung an die Drehzahl der Eingangswelle gekoppelt werden, der Abtrieb zum Fahrgetriebe im Überlagerungssystem stufenlos und ohne Verschleißverluste durch Reibungskupplungen angepasst werden.

Der Vorteil.
VPD Fahrer können ihr Tempo immer und sofort anpassen – unabhängig von der Motordrehzahl. Die ideale Lösung für Kommunal- und Reinigungsfahrzeuge, Flughafen-Löschfahrzeuge sowie viele weitere Sonderfahrzeuge und Anwendungen.

Anwendungsbereiche

Jede Leistungsklasse eine Klasse für sich. Stichwort Herausforderung.

Das VPD Getriebe eignet sich ideal für Kommunalanwendungen und Kehr- und Reinigungsfahrzeuge, wo die Verwendung der Arbeitsgeräte in Kombination mit einem kontrollierten Fahrbetrieb eine besondere Herausforderung darstellt. Weitere Sonderfahrzeuge und Anwendungen bieten sich an, wenn folgende Herausforderungen anstehen:

- Maximal verfügbare Leistung für das Arbeitsgerät
- Fahrgeschwindigkeit unabhängig von Motordrehzahl und Arbeitsgeräteantrieb stufenlos regelbar

Dann lautet unsere Lösung "VPD"


Straßenkehrmaschine

VPD2500 - front view

VPD2500 - rear view

Flughafenlöschfahrzeug

VPD4000 "Direct Mount"

VPD4000 "Remote Mount"




Abbildung: Getriebeschema VPD

Technische Beschreibung

Spezielle Lösung für spezielle Herausforderungen. VPD in Modus 2.

Funktionsbeschreibung des VPD Leistungsverzweigungsgetriebes.

Kernprinzip.  Über ein Planetengetriebe kann das Drehzahlverhältnis zwischen Getriebeeingang und Getriebe-Abtriebswelle stufenlos innerhalb definierter Spreizungen eingestellt werden. Dank dieser Funktion verwandelt sich ein konventioneller Antriebsstrang mit gestuften Übersetzungen in einen stufenlosen Antriebsstrang.

Das Funktionsprinzip der VPD Leistungsüberlagerung in Bildern:  

speed diagram

power flow




Betriebsmodus. Das VPD Getriebe unterscheidet grundsätzlich zwischen zwei Funktionsmodi:     

Modus 1: „Normaler Fahrbetrieb“     

Modus 2: „Arbeitsbetrieb“ - Leistung wird über den Nebenabtrieb abgenommen. Modus 1: Bei „normalem Fahrbetrieb“ wird der PTO Antriebsstrang abgeschaltet, die Übersetzung zwischen Dieselmotor und Hauptgetriebe im VPD Getriebe auf 1,0 gestellt. Man fährt und schaltet wie bei einem Fahrzeug ohne VPD Getriebe. Modus 2: Im „Arbeitsbetrieb“ wird der Dieselmotor auf die gewünschte Drehzahl zur Zuschaltung des Nebenabtriebes geregelt und die PTO Kupplung geschlossen. Im VPD Getriebe kann die Änderung der Dieseldrehzahl im Rahmen der vorhandenen Leistungsgrenzen kompensiert werden, der Fahrantrieb bleibt auch nach der Zuschaltung des Nebenabtriebs funktionsfähig. Nach Zuschaltung der Nebenverbraucher wird der Dieselmotor auf die gewünschte Drehzahl beschleunigt. Nebenaggregate wie Pumpen oder Gebläse laufen in den gewünschten Betriebsbereichen.   

Elektronische Steuerung.
Ab dem Zeitpunkt der Zuschaltung der Nebenverbraucher und der Festlegung der Dieseldrehzahl auf einen gewünschten Wert übernimmt die elektronische Steuerung des VPD Getriebes die Kontrolle über die Übersetzung zwischen Dieselmotor und Eingangswelle des Fahrantriebes. Der Fahrer gibt lediglich die Sollgeschwindigkeit über Fahrpedal oder Tempomat vor.

Schleif- und verschleißfrei.
Das VPD Getriebe passt die Drehzahl zum Fahrantrieb entsprechend dem Vorgabewert an – verschleißfrei ohne den Einsatz schleifender Kupplungen. Die Fahrgeschwindigkeit kann somit ohne Überhitzungsgefahr permanent an die erforderlichen Bedingungen angepasst werden.




Das VPD Getriebe ist in weiteren Leistungsklassen verfügbar:

VPD2500. Konzipiert für den Einsatz in Kommunal- und Reinigungsfahrzeugen. Erhältlich in Sandwich- oder  Direkt-Montage-Konfiguration.

VPD 2500 - Kehrmaschine

   
Nenndrehzahl Eingang 2600 U/min
Max. Eingangsdrehmoment 800 Nm
Nennleistung Eingang 180 kW
Übersetzungen 2,23 bis 1.01
PTO Übersetzung 0,71
PTO Leistung  120 kW
Motorflansch SAE 3
Getriebeflansch (Direkt-Montage) SAE 3


VPD4000
.
Ausgelegt für die Verwendung in Flughafenlöschfahrzeugen (Crash Trucks oder ARFF-Fahrzeuge)

VPD 4000 - Crash Truck

   
Nenndrehzahl Eingang 2100 U/min
Max. Eingangsdrehmoment 3200 Nm
Nennleistung Eingang 600 kW
Übersetzungen 1,8 bis 0,71
PTO Übersetzung 0,49
PTO Leistung  300 kW
Motorflansch SAE 1
Getriebeflansch (Direkt-Montage) SAE 1


Abbildung: Getriebeschema VPD

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