Kurzbeschreibung
(Deutsch)
|
Nachhaltige und emissionsfreie Einachsgeräteträger können in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt werden. Damit diese jedoch wirtschaftlich und sinnvoll eingesetzt werden können, müssen sowohl Laufzeit als auch die Anschaffungskosten stimmen. Ziel ist es, durch eine von Grund auf neu entwickelte Maschine, die Effizienz so weit zu steigern, dass viele Arbeiten mit der batteriebetriebenen Maschine erledigt werden können. Dabei liegt der Fokus auf der effizienten Ansteuerung der Elektromotoren und dem Verzicht der Hydraulik. Die Batterien bilden dabei das Herzstück und werden schwerpunktoptimiert in die Maschine integriert. Die Universalschnittstelle für bestehende Anbaugeräte verschiedener Hersteller soll dabei erhalten bleiben. Im Rahmen dieses Projektes sollen drei Prototypen aufgebaut werden. In der Felderprobung sollen Erkenntnisse zur Robustheit, Bedienbarkeit, Laufzeit und effektiven Effizienzsteigerung gewonnen werden.
|
Kurzbeschreibung
(Englisch)
|
Sustainable and emission-free single-axle equipment carriers can be used in a wide variety of applications. However, for these to be used economically and sensibly, both running time and acquisition costs must be right. The aim is to increase efficiency by developing a new machine from scratch to such an extent that many jobs can be done with the battery-powered machine. The focus is on efficient control of the electric motors and the elimination of hydraulics. The batteries form the heart of the machine and are integrated into the machine in a way that optimizes the center of gravity. The universal interface for existing attachments from various manufacturers is to be retained. Three prototypes are to be built as part of this project. Field testing will provide insights into robustness, operability, running time and effective efficiency increases.
|
Kurzbeschreibung
(Französisch)
|
Les porte-outils monoaxes durables et sans émissions peuvent être utilisés dans les domaines les plus divers. Mais pour qu'ils puissent être utilisés de manière économique et judicieuse, il faut que la durée de fonctionnement et les coûts d'acquisition soient corrects. L'objectif est d'augmenter l'efficacité en développant une machine de A à Z, de sorte que de nombreux travaux puissent être effectués avec la machine alimentée par batterie. L'accent est mis sur la commande efficace des moteurs électriques et sur l'absence d'hydraulique. Les batteries constituent le cœur de la machine et sont intégrées de manière optimisée au centre de gravité. L'interface universelle pour les outils existants de différents fabricants doit être conservée. Trois prototypes doivent être construits dans le cadre de ce projet. Les essais sur le terrain doivent permettre d'acquérir des connaissances sur la robustesse, la facilité d'utilisation, la durée de fonctionnement et l'augmentation effective de l'efficacité.
|
Schlussbericht
(Deutsch)
|
Nachhaltige und emissionsfreie Einachsgeräteträger können in den unterschiedlichsten Bereichen eingesetzt werden. Damit diese jedoch wirtschaftlich und sinnvoll eingesetzt werden können, müssen sowohl Laufzeit als auch die Anschaffungskosten stimmen. Ziel ist es, durch eine von Grund auf neu entwickelte Maschine, die Effizienz so weit zu steigern, dass viele Arbeiten mit der batteriebetriebenen Maschine erledigt werden können. Dabei liegt der Fokus auf der effizienten Ansteuerung der Elektromotoren und dem Verzicht der Hydraulik. Die Batterien bilden dabei das Herzstück und werden schwerpunktoptimiert in die Maschine integriert. Die Maschine besitzt drei separate Antriebe. Pro Rad ist jeweils ein Elektromotor mit einem Getriebe verbaut und für die Anbaugeräte ein weiterer Elektromotor. Dieses Antriebskonzept ermöglicht einen sehr effizienten Betrieb, da das Anbaugerät mit der optimalen Drehzahl betrieben wird und nicht direkt abhängig ist von der Fahrgeschwindigkeit. Weiter bietet dieses Konzept die Möglichkeit Steuerungstechnisch neue Feautures zu implementieren, wie zum Beispiel das Wenden auf der Stelle, automatisches abschalten des Anbaugeräts während dem Zurückfahren oder auch das Rückwärtsdrehen der Schneefräse, wenn diese verstopft ist. Zudem verfügt sie über eine Universalschnittstelle für bestehende Anbaugeräte verschiedener Hersteller. Im Rahmen dieses Projektes sind drei Prototypen erfolgreich entwickelt, aufgebaut und getestet worden. Diverse Feldtests haben die Tauglichkeit in verschiedensten Einsatzbereichen bewiesen. Die Rückmeldungen von Fachpersonen sind sehr positiv und bestätigen die Konkurrenzfähigkeit mit vergleichbaren Einachsgeräteträgern anderer Hersteller. Die Anschaffungskosten sind zwar höher als bei der Konkurrenz, aber die geringeren Wartungskosten und der tiefere Ressourcenverbrauch dank gesteigerter Effizienz, machen die Maschine auch wirtschaftlich Konkurrenzfähig. Vergleichsmessungen bezüglich Verbrauch, Lärm und Vibrationen zwischen der neue entwickelten Maschine mit einzelnen Elektroantrieben (monotrac), einem konventionellen Einachser mit Verbrennungsmotor (Verbrenner) und einem Einachser mit elektrohydraulischem Antrieb (ePowerUnit) haben folgende Ergebnisse über verschiedene Einsätze gezeigt:
Reduktion des Energieverbrauchs:
• ePowerUnit gegenüber Verbrenner → ~81-84%
• Monotrac gegenüber ePowerUnit → ~17-20%
• Monotrac gegenüber Verbrenner → ~84-87%
Damit können mit einer Maschine Jährlich bis zu 2.7Tonnen CO2 pro Jahr eingespart werden. Bei den Vibrations- und Schallpegelbelastung ist der Einfluss der Anbaugeräte deutlich zu erkennen. Die neu entwickelte Maschine zeigt eine Reduktion der Vibrationsbelastung für den Bediener von durchschnittlich mehr als Faktor drei. Bei der Lärmbelastung ist einer Reduktion von 8dBa gegenüber dem Verbrenner gemessen worden. Was ein Arbeiten ohne Gehörschutz ermöglicht. Ein vollelektrischer Einachsgeräteträger ist ökologisch und kommerziell sinnvoll, wenn er mehr als 150 Stunden pro Jahr im Einsatz ist. Um viele Anwendungen abzudecken ist es wichtig, dass auch Anbaugeräte für den Kommunalbereich gut abgestimmt und effizient betrieben werden können. Es wird aktuell bereits, basierend auf den gesammelten Erkenntnissen der Prototypen, an einer überarbeiteten Version gearbeitet. Auch laufen Vorbereitungen für die Serienfertigung, welche noch im Jahr 2024 mit einer ersten Kleinserie anlaufen wird.
Zugehörige Dokumente
|
Schlussbericht
(Englisch)
|
Sustainable and emission-free single-axle tool carriers can be used in a wide range of applications. However, for these to be used economically and sensibly, both runtime and acquisition costs must be appropriate. The goal is to increase efficiency to such an extent that many tasks can be performed with the battery-powered machine through a completely new design. The focus is on the efficient control of the electric motors and the elimination of hydraulics. The batteries are the heart of the machine and are optimally integrated into the machine with a focus on weight distribution. The machine has three separate drives. An electric motor with a gearbox is installed for each wheel and another electric motor for the attachments. This drive concept enables very efficient operation, as the attachment is operated at the optimal speed and is not directly dependent on the driving speed. This concept also offers the possibility of implementing new control features, such as turning on the spot, automatically switching off the attachment when reversing or even reversing the snow blower when it is clogged. Additionally, it features a universal interface for existing attachments from various manufacturers.
As part of this project, three prototypes have been successfully developed, built, and tested. Various field tests have proven their suitability in different areas of application. Feedback from experts has been very positive, confirming their competitiveness with comparable single-axle tool carriers from other manufacturers. Although the acquisition costs are higher than those of the competition, the lower maintenance costs and reduced resource consumption due to increased efficiency make the machine economically competitive as well. Comparative measurements regarding consumption, noise and vibrations between the newly developed machine with individual electric drives (monotrac), a conventional single-axle vehicle with a combustion engine (combustion engine) and a single-axle vehicle with an electro-hydraulic drive (ePowerUnit) have shown the following results across various applications:
Reduction in energy consumption:
• ePowerUnit compared to combustion engine → ~81-84%
• Monotrac compared to ePowerUnit → ~17-20%
• Monotrac compared to combustion engine → ~84-87%
This means that up to 2.7 tonnes of CO2 can be saved per year with one machine. The influence of the attachments is clearly visible in the vibration and noise levels. The newly developed machine shows a reduction in the vibration load for the operator of an average of more than a factor of three. A reduction of 8dBa in noise load compared to the combustion engine was measured. This makes it possible to work without hearing protection. A fully electric single-axle implement carrier makes ecological and commercial sense if it is used for more than 150 hours per year. In order to cover many applications, it is important that attachments for the municipal sector can also be well coordinated and operated efficiently. Based on the insights gained from the prototypes, work is already underway on a revised version. Preparations for series production are also in progress, with an initial small series set to begin in 2024.
|
Schlussbericht
(Französisch)
|
Les porte-outils monoroues durables et sans émissions peuvent être utilisés dans une grande variété de domaines. Cependant, pour que ceux-ci puissent être utilisés de manière économique et judicieuse, la durée de fonctionnement ainsi que les coûts d'acquisition doivent être adéquats. L'objectif est d'augmenter l'efficacité à un tel point que de nombreuses tâches puissent être accomplies avec la machine alimentée par batterie grâce à une conception entièrement nouvelle. L'accent est mis sur le contrôle efficace des moteurs électriques et l'élimination de l'hydraulique. Les batteries constituent le coeur de la machine et sont intégrées de manière optimale dans la machine en se concentrant sur la répartition du poids. La machine dispose de trois lecteurs distincts. Il y a un moteur électrique avec une boîte de vitesses installée sur chaque roue et un autre moteur électrique pour les accessoires. Ce concept d'entraînement permet un fonctionnement très efficace car l'accessoire fonctionne à la vitesse optimale et ne dépend pas directement de la vitesse de déplacement. Ce concept offre également la possibilité d'implémenter de nouvelles fonctionnalités en termes de technologie de contrôle, comme tourner sur place, éteindre automatiquement l'outil en marche arrière ou faire reculer la fraise à neige si elle est bloquée. De plus, elle dispose d'une interface universelle pour les accessoires existants de différents fabricants. Dans le cadre de ce projet, trois prototypes ont été développés, construits et testés avec succès. Divers tests sur le terrain ont prouvé leur aptitude dans différents domaines d'application. Les retours des experts sont très positifs et confirment leur compétitivité par rapport à des porte-outils monoroues comparables d'autres fabricants. Bien que les coûts d'acquisition soient plus élevés que ceux de la concurrence, les coûts de maintenance inférieurs et la réduction de la consommation de ressources grâce à l'efficacité accrue rendent la machine également compétitive sur le plan économique. Des mesures comparatives concernant la consommation, le bruit et les vibrations entre la nouvelle machine à entraînement électrique individuel (monotrac), un tracteur à un essieu conventionnel avec moteur à combustion interne (brûleur) et un tracteur à un essieu à entraînement électro-hydraulique (ePowerUnit) ont été effectuées. a montré les résultats suivants dans différentes applications :
Réduction de la consommation d'énergie :
• ePowerUnit versus moteur à combustion → ~81-84 %
• Monotrac versus ePowerUnit → ~17-20 %
• Monotrac versus moteur à combustion → ~84-87 %
Cela signifie qu'une machine peut économiser jusqu'à 2,7 tonnes de CO2 par an. L'influence des accessoires est clairement visible en ce qui concerne les niveaux de vibrations et de bruit. La machine nouvellement développée présente une réduction des contraintes vibratoires pour l'opérateur d'un facteur moyen de plus de trois. Une réduction des nuisances sonores de 8dBa par rapport au moteur thermique a été mesurée. Ce qui permet de travailler sans protection auditive. Un porte-outils à un essieu entièrement électrique est écologique et commercial s'il est utilisé plus de 150 heures par an. Afin de couvrir de nombreuses applications, il est important que les attachements destinés au secteur municipal puissent également être bien coordonnés et exploités efficacement. Sur la base des connaissances acquises grâce aux prototypes, une version révisée est déjà en cours de développement. Les préparatifs pour la production en série sont également en cours, avec un démarrage prévu d'une première petite série en 2024.
|
