Kompakte Kühlung und sichere Kopplung

Hatz, der niederbayerische Hersteller von Dieselmotoren, liefert alle Typen der neuen Motorenbaureihe H optional als einbaufertige offene Antriebseinheit. Zur Kühlung von Ladeluft und Motorkühlmittel kommt ein Kombikühler von KTR zum Einsatz, der in Zusammenarbeit mit Hatz dimensioniert wurde. Darüber hinaus gehört ein kompakter Motorölkühler zum Lieferumfang. Wird der Motor an einem hydraulischen Antrieb eingesetzt, sorgt eine Flanschkupplung der Firma KTR für die zuverlässige Verbindung mit der Pumpe.

Plug & Play: Dies ist eine wichtige Funktion bei Industriemotoren, die hauptsächlich von Kleinserienherstellern eingesetzt werden. Große Hersteller von Bau- und Landmaschinen oder Gabelstaplern kaufen beispielsweise nur den Motor ein und konfigurieren die benötigten Peripheriegeräte wie Kühlaggregate, Verrohrungen und Flanschkupplungen selbst. Die Hersteller von Sondermaschinen und -fahrzeugen wiederum bevorzugen sogenannte „Power Packs“ oder „Open Power Units“, die möglichst einbaufertig sind und dem Anwender die Gewissheit geben, dass Motor und Kühlsystem perfekt aufeinander abgestimmt sind.Neue Baureihe H als offenes Triebwerk Für diesen großen Kundenkreis stellt Hatz alle Typen der neu entwickelten Baureihe H als Open Power Unit (OPU) einbaufertig zur Verfügung. Der Grundtyp, der wassergekühlte 4-Zylinder Hatz 4H50TIC mit 2 Litern Hubraum und einer Maximalleistung von 55 kW, nutzt Common-Rail-Technologie, Turbolader und externe Abgasrückführung. Die Serie H erfüllt die sehr strengen Abgasvorschriften Level III B (EU) und EPA Tier 4 final (USA) ohne den Einsatz von Partikelfiltern und wurde nach einem bahnbrechenden Downsizing-Prinzip entwickelt, wodurch der Motor der kompakteste und leichteste seiner Art ist Klasse, wie vom Hersteller angegeben.Breites Anwendungsspektrum – hohe Ansprüche an die Kühlung Als OPU-Version werden die Motoren der Baureihe H vom Hersteller mit allen zur Kühlung erforderlichen Komponenten ausgestattet. Der Anwender muss lediglich Tank, Vorfilter und Förderpumpe sowie Batterie und Steuerung anschließen. Bei der Entwicklung hat Hatz besonderes Augenmerk darauf gelegt, ein breites Anwendungsspektrum für OPU zu entwickeln. Der Fokus liegt hauptsächlich auf Maschinen wie Hebebühnen, Hydraulikaggregaten, Forstmaschinen und Bohrgeräten sowie stationären Anwendungen wie Pumpen und Generatoren.Gemeinsame Projekte Dementsprechend kompakt und leistungsstark muss die Kühlung sein. Ziel war es, auch bei sehr hohen Umgebungstemperaturen und im Dauerbetrieb eine ausreichende Kühlung der Ladeluft und des Motorkühlmittels sicherzustellen. Die Spezialisten von KTR waren für die Auswahl dieses Kühlsystems verantwortlich. Franz Fuchs, Projektleiter der neuen Motorenbaureihe bei Hatz, erklärt: „Wir haben KTR bereits bei der Entwicklung der Motoren miteinbezogen und ihr alle Details zu Wärmehaushalt, Umgebungstemperaturen, Volumen, Abmessungen usw. mitgeteilt.“ Auf dieser Basis haben die Spezialisten Das in Rheine ansässige Unternehmen entwickelte speziell für den Motor einen maßgeschneiderten bzw. zweikreisigen Kombikühler zur Kühlung von Ladeluft und Motorkühlmittel. Zur Dimensionierung der jeweiligen Kühlkomponenten nutzen die Ingenieure unter anderem die Simulationssoftware „KULI“. Ebenso wichtig ist die Erfahrung der Verantwortlichen, die auf zahlreichen Projekten für mobile und stationäre Anwendungen bei KTR basiert.Leistung, Bauraum, Gewicht und Volumen als Parameter „Neben einer ausreichenden Kühlleistung in jedem Einsatzbereich waren Abmessungen und Gewicht entscheidende Faktoren bei der Entwicklung des Kühlsystems“, erklärt Friedrich Peter, Leiter Motorenkonstruktion bei Hatz, „Gerade bei mobilen Anwendungen ist der Platz begrenzt – das heißt.“ Deshalb zählt jeder Zentimeter. Ein weiteres wichtiges Thema ist das Gewicht. Deshalb weist der kombinierte Kühler eine hohe Leistungsdichte auf und die Gehäusegrößen der OPU konnten auf 699 x 935 x 807 mm (Länge x Breite x Höhe) begrenzt werden. Hier die Vorteilhaft ist das äußerst geringe Gewicht des Grundmotors: Mit einem Gewicht von 255 kg übersteigt der Gesamtsatz das Gewicht des Grundmotors nur um 82 kg. „Im Anschluss an die gemeinsame Entwicklung wurden alle Komponenten der OPU in mehreren Tests auf Hatz-Prüfständen getestet Tausend Stunden. Hier wurden Optimierungspotenziale identifiziert und erschlossen, immer vor dem Hintergrund, dass Hatz-Motoren weltweit für lange Lebensdauer, Solidität und minimalen Serviceaufwand bekannt sind. Das Kühlsystem erfüllt diese Anforderung.Separater Motorölkühler und Flanschkupplung auf der Abtriebsseite Zweifellos ist der Kombikühler die prägnanteste und größte Systemkomponente von KTR an der OPU der Serie H von Hatz, aber er ist nicht die einzige: Angebaut ist ein separater Ölkühler mit den Maßen 150 x 150 x 70 mm Die motorseitige Kühlung des Motoröls mit dem Motorkühlmittel. Bei Verwendung des Motors als Primäreinheit eines hydrostatischen Antriebs wird ein KTR-Antriebselement auf der Schwungradseite vom Hersteller mitgeliefert bzw. zum Einbau empfohlen. In diesem Fall handelt es sich um eine BoWex®-Flanschkupplung, die die Verbindung zwischen Schwungrad und Hydraulikpumpe gewährleistet. Die Bogenzahnkupplung® dient dem Ausgleich von Fluchtungsfehlern im Antriebsstrang. Aufgrund seiner hohen Torsionsfedersteifigkeit sorgt es darüber hinaus dafür, dass keine kritischen Resonanzen entstehen und trägt so erheblich zum Schutz der angrenzenden Komponenten sowie des gesamten Aggregats bei. Hier kommt eine BoWex® Standard-Flanschkupplung Typ FLE-PA in der Größe T55 verbaut in einem Standard-SAE-Anschlussgehäuse zum Einsatz.

Die Verbindung zwischen Verbrennungsmotor und Hydraulikpumpe weist recht kurze Abmessungen auf. Die drehsteifen und wartungsfreien Flanschkupplungen dieser montagefreundlichen Baureihe werden seit einigen Jahrzehnten an verschiedenen hydrostatischen Antriebssystemen eingesetzt. Im Gegensatz zu den Kühlsystemen, bei denen die Serie H von Hatz die erste Kooperation mit KTR darstellt, liefert das Rheineer Unternehmen bereits seit vielen Jahren Flanschkupplungen an den niederbayerischen Hersteller von Dieselmotoren. Autor: Joachim Grunwald, Produktmanager für mobile Kühlung Anlagen in der KTR Rheine