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Erreichen Sie 50% Effizienz in Ihrem Off-road-Antrieb mit der Systemsimulation

Die Emissionsvorgaben einhalten und gleichzeitig die zielgesetzten Eigentumskosten erreichen

Auch wenn wir im Moment viel über die Elektrifizierung hören, werden Off-road Maschinen noch immer hauptsächlich von Verbrennungsmotoren angetrieben (bei Baumaschinen fast zu 100%). Schadstoffe aus Verbrennungsmotoren tragen jedoch erheblich zur Luftverschmutzung bei, da sie Feinstaub, Kohlenoxide, Kohlenwasserstoffe und Stickstoffoxide freisetzen.

2019 tritt eine neue europäische Verordnung in Kraft: Hersteller von mobilen Maschinen (NRMM-Non-road Mobile Machinery) haben keine andere Wahl, als Maschinen einzuführen, deren Antrieb den strengen Vorgaben der Phase V entsprechen (Abb. 1). Erstausrüster hatten mehrere Jahre Zeit, die Emissionen schrittweise zu senken und die Maschinen mit der höchsten Emissionsrate aus ihrem Angebot zu nehmen.

Source: Delphi Technologies – worldwide emissions standards. On and off-highway commercial vehicles – 2018/2019

Gleichzeitig werden Erstausrüster dazu angehalten, die Ziele zur Reduzierung der Eigentumskosten einzuhalten. Das bedeutet, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern. Bis 2020 könnten sie das Ziel von 50% Effizienz erreichen. Die aktuelle Position liegt bei 30-40%. Erstausrüster und Antriebhersteller müssen so verschiedene Mittel dafür untersuchen.

Die technischen Anforderungen für ein korrektes Gleichgewicht von Emissionsregulierung und Erreichen der Kraftstoffeffizienz sind komplex. In einem konkurrenzbetonten Umfeld wie dem der mobilen Maschinen werden Hersteller ihren Engineering-Prozess überarbeiten müssen, um das Antriebdesign schon in der ersten Entwicklungsphase analysieren zu können.

Die Wahl der Systemsimulation und Fokus auf spezifische Bereiche

Vor dem Hintergrund der Optimierung der Kraftstoffeffizienz und der gleichzeitigen Einhaltung von Emissionsverordnungen gibt es verschiedene Bereiche, in denen der Einsatz der Systemsimulation die Produktinnovation beschleunigen kann:

  • Zylinder
  • Wärmemanagement
  • Abgasnachbehandlung
  • Elektrifizierung
  • Luftansaugung, Abgas & Motorsteuerung
  • Antriebsstrangintegration

Im On-demand Webinar Reach 50% efficiency of your off-road engines while complying with emission regulations diskutieren Romain Nicolas von Siemens PLM Software und Bakir Puran von Liebherr Machines Bulle zwei der oben genannten Themen.

  • Als Erstes spricht Bakir Puran über das Design des Wärmerückgewinnungssystems und den Einsatz der Systemsimulation beim Simulieren eines Organic Rankine Cycle. Ein Verbrennungsmotor produziert bekanntlich eine Menge Wärme, die weder in mechanische noch elektrische Energie umgewandelt und genutzt wird. In diesen Fällen kann ein Wärmerückgewinnungssystem einen Teil der Abwärme in nützliche Energie umwandeln. Mit dieser Technologie lässt sich der Kraftstoffverbrauch effizient verringern, was auch die CO2-Emissionen reduziert. Liebherr Machines Bulle untersucht die Systemoptimierung mit Simcenter Amesim. Erfahren Sie alles über die Methode und die Ergebnisse.
  • Weiterhin ist ein Fokus auf das Systemdesign der Abgasnachbehandlung unumgänglich, um Performance- und Verlässlichkeitsziele zu erreichen und gleichzeitig Kraftstoffersparnis und Kostensenkung zu optimieren. Der Einsatz der Simulation ist dabei entscheidend, um mit weniger Ausfällen effiziente Antriebe und ein dazugehöriges Abgasnachbehandlungssystem zu entwickeln. Zu diesem Thema zeigt Romain in einer Live-Demonstration, wie sich mit Simcenter Amesim ein Abgasnachbehandlungssystem und das entsprechende Wärmerückgewinnungssystem optimieren lassen.

Sie möchten sich einen anderen Bereich zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz ansehen? Registrieren Sie sich für unser On-demand Webinar: System simulation: a key differentiator for designing electrified heavy equipment

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