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7. Nebenabtriebe
7.1. Allgemeine Grundsätze
Nebenabtriebe können an folgenden Stellen, zum Teil gleichzeitig, montiert sein:
• am Motor
- an der Motorvorderseite
- vorderer Kurbelwellenabtrieb mit 2-rilliger Keilriemenscheibe
- Pumpendirektanbau am Luftpresser
- an der Motorhinterseite (z. B. Nockenwellenabtrieb, schwungradseitiger Nebenabtrieb)
• am Getriebe
• am Verteilergetriebe.
Bei der Nebenabtriebswahl sind zu berücksichtigen:
• zulässige Drehmomente
• Drehrichtung
• Stoßfaktoren
• Lebensdauer
• kritische Drehzahl
• maximale Länge der Gelenkwelle
• Beugewinkel der Gelenkwelle
• Übersetzung
• Kühlung (kein Wärmestau am Nebenabtrieb)
• Montage und Zugänglichkeit
• Pumpenanbau
• die Anweisungen der Nebenabtriebshersteller
• die Anweisungen der Pumpenhersteller
• die Anweisungen der Gelenkwellenhersteller.
Die Nebenabtriebshersteller haben eigene Schriften herausgegeben, die ausführlich Auskunft geben über:
• die richtige Nebenabtriebsauswahl
• den richtigen Einsatz
• die Vermeidung von Schwingungen und deren Beseitigung.
Das für den Nebenabtrieb zugelassene maximale Drehmoment kann nur dann ausgenutzt werden, wenn der Betrieb ausschließlich stoß- und schwingungsfrei erfolgt. Dies ist selten möglich, weshalb in der Praxis Stoßfaktoren in die Nebenabtriebsauswahl mit einzubeziehen sind. Die Tabelle 1 zeigt für einige typische Verwendungsmöglichkeiten die Einordnung Drehmoment über Stoßfaktor.
Die Dimensionierung muss sich nach dem größten auftretenden Drehmoment einschließlich Stoßfaktor richten.
Tabelle 1: Drehmomente und Stoßfaktoren an Nebenabtrieb
Nebenabtriebe sind vor thermischer Überlastung zu schützen, gegebenenfalls ist vom Aufbauhersteller ein Lüfterrad einzubauen. Ein Wärmestau darf nicht entstehen, ungenügende Wärmeableitung führt zu Schäden.
Hinweis zur Getriebeöltemperatur:
Die Getriebe und Nebenabtriebsöltemperatur dürfen während des Betriebes des Nebenabtriebs 110 °C nicht überschreiten.
Bis max. 30 Minuten sind Spitzentemperaturen von max. 130 °C noch zulässig.
Ergibt die Überprüfung der Öltemperatur höhere Werte, wird eine Abhilfe durch Fremdkühlung (z.B. Lüfterrad) erforderlich.
Müssen durch den Anbau von Nebenabtrieben Teile der Motorkapsel entfernt werden, so sind sie durch entsprechende eigene zu ersetzen, wobei sichergestellt sein muss, dass die Geräuschentwicklung nicht unzulässig hoch wird. Die Hinweise im Kapitel 'Fahrgestelle ändern' (in den jeweiligen Baureihenheften), Abschnitt 'Änderungen am Motor' sind zu beachten.
Nebenabtriebe sind nicht für radiale Lagerbelastung durch Ketten- oder Keilriementriebe ausgelegt. Daher dürfen Kettenräder oder Keilriemenscheiben nicht direkt an den Nebenabtrieb angebaut werden. Die führenden Gelenkwellenhersteller geben in ihren Unterlagen Auskunft über die zu erwartende Lebensdauerminderung und die höheren Axial- und Radialkräfte in den Lagerstellen. Diese Fakten sind bei der Auslegung des Antriebs zu berücksichtigen, mit einer verminderten Leistungsübertragung ist zu rechnen.
Sind Aggregate anzutreiben, bei denen die Gefahr einer Nebenabtriebsüberlastung besteht, so ist eine Überlastsicherung einzubauen. Dies gilt auch dann, wenn nur einzelne Drehmomentspitzen über das zulässige Maß hinausgehen. Bei TG-Fahrzeugen können Drehzahl- und/oder Momentenbegrenzungen über die MAN-Werkstatt an der serienmäßigen Schnittstelle parametriert und verdrahtet werden.
Alle Drehrichtungsangaben sind, wie im Maschinenbau üblich, mit "Blickrichtung auf den Zapfen", also auf die Abtriebsstelle, zu verstehen.
Unzulässig sind:
• Motordrehzahlen < 800/min bei eingeschaltetem und unter Last stehendem Nebenabtrieb
• Geradzahlige Übersetzungsverhältnisse wie z.B. 1:1, 1:2 usw., da Resonanzschwingungen entstehen können.
7.1.1 Berechnung von Leistung und Drehmoment
Um einen Nebenabtrieb richtig auszuwählen sind folgende Angaben des anzutreibenden Aggregates erforderlich:
• Leistungsbedarf, Drehmoment
• Drehrichtung
• Betriebsdauer
• Drehzahl
• Stoßfaktoren.
Das Drehmoment kann anhand der im Kapitel 9 'Berechnungen' genannten Formeln berechnet werden. Dort sind auch Beispiele zu finden.
7.1.2 Gelenkwellenanschluss am Nebenabtrieb
Für den Gelenkwellenanschluss gelten die im Abschnitt 'Gelenkwellen' des Kapitels 'Fahrgestelle ändern' (in den jeweiligen Baureihenheften) festgelegten Grundsätze.
Hinsichtlich der Beugewinkel gelten folgende Bedingungen:
• Beugewinkel ≤ 7°, eine Toleranz von +1° ist zulässig
• absolute Winkeldifferenz zwischen den Beugewinkeln einer Welle ≤ 1°, 0° sind anzustreben.
Die angegebenen Werte gelten sowohl für das ebene als auch für das räumliche Gelenkwellensystem.
Beim räumlichen Gelenkwellensystem ist der räumlich resultierende Beugewinkel zugrunde zu legen. Ausnahmen von den angegebenen Werten müssen ausdrücklich von MAN, Abteilung ESC (Anschrift siehe oben unter „Herausgeber“) genehmigt sein.
Im Verkehrs- und Arbeitsbereich von Personen angeordnete Gelenkwellen müssen verkleidet oder verdeckt sein.
7.2. Regulieren der Motordrehzahl
Im Allgemeinen ist die vom Motor geforderte Leistung nicht konstant, gleichgültig ob beim Fahrbetrieb oder beim Betrieb von Aggregaten. Der schwankende Leistungsbedarf bei konstanter Arbeitsdrehzahl muss durch Ändern der Kraftstoff-Einspritzmenge ausgeglichen werden.
Bei konstanter Drehzahl gilt also:
• weniger Leistung - weniger Kraftstoff
• mehr Leistung - mehr Kraftstoff.
Je nach Aufbau und Einsatzzweck des Fahrzeuges wird vom Nebenabtrieb und damit auch vom Motor eine Mindest-, Konstant- oder Höchstdrehzahl verlangt. Meist sind mehrere Forderungen gleichzeitig zu erfüllen. Alle MAN Dieselmotoren regulieren Drehzahl und Last mit EDC (= 'Electronic Diesel Control') Eingriffe durch den Aufbauhersteller erfolgen über die ZDR-Schnittstelle (ZDR= Zwischendrehzahlregelung).
Eingestellte Drehzahlen werden auch unter Last gehalten, die Regelgüte ist stets größer als bei mechanischen Reglern.
7.2.1 Regulieren mit Tempomat
MAN Lkw und Sattelzugmaschinen sind mit einem Tempomathebel zur Fahrgeschwindigkeitsregelung ausgerüstet.
Bei Geschwindigkeiten <= 20 km/h kann damit auch ohne Eingriffe in die ZDR-Schnittstelle die Motordrehzahl reguliert werden.
Die Memory-Taste (2 links) erlaubt das Einstellen einer Konstantdrehzahl, mit den Betätigungsrichtungen + und - wird eine Arbeitsdrehzahl zwischen oberer und unterer Drehzahlgrenze eingestellt und bis zum Betätigen der Off-Taste (2 rechts) oder anderer Abschaltbedinungen (z.B. Bremsbetätigung) konstant gehalten.
Der Drehzahlwert lässt sich mit der Memory-Taste dauerhaft speichern (Taste 2 links 2 Sekunden betätigen) auch nach einem Motorstop und/oder zwischenzeitlichem Fahrbetrieb durch kurzes Antippen der Memory Taste (2 links) abrufen.
Bild 1: Anordnung und Funktion des Tempomathebels ESC-162
7.2.2 Drehzahlregulierung mit der ZDR-Schnittstelle
Die EDC ist für die individuelle Anpassung der Motorregelung beim Einsatz von Nebenabtrieben programmierbar.
Eingestellt werden können:
• Geschwindigkeiten (z. B. Reduzierung der Höchstgeschwindigkeit beim Einsatz des Nebenabtriebs)
• Zwischendrehzahlen
• Drehzahlgrenzen beim Einsatz von Zwischendrehzahlregelungen (z.B. für Aggregateschutz)
• Regelverhalten und Regelcharakteristik
• Schaltbedingungen.
Eingriffe aus der Aufbausteuerung (z. B. Schaltbefehl zum Anfahren einer Zwischendrehzahl) und die aufbauseitige Erfassung des Betriebszustands (z. B. Feststellbremse, Getriebe-Neutralstellung, Nebenabtriebsschalter) erfolgen über die ZDR-Schnittstelle. Um von den programmierbaren Möglichkeiten Gebrauch machen zu können, werden folgende Informationen benötigt:
• ZDR-Schnittstelle (2000-er Baureihen L2000, M2000 und F2000)
• Schnittstelle zur Zwischendrehzahlregelung am Fahrzeugführungsrechner ZDR am FFR (Serienumfang bei allen Fahrzeugen der TG Baureihen)
• Kundenspezifisches Steuermodul KSM (optional Serienumfang bei Fahrzeugen der TG Baureihen).
Eine detaillierte Beschreibung der FFR- und KSM-Schnittstellen mit Anwendungsbeispielen und aktueller Dokumentation Hard-/Softwarestand befindet sich im Heft ‚Schnittstellen TG’.
Die Programmierung branchenspezifischer Parameter kann bereits ab Werk erfolgen, wenn dem MAN-Verkäufer rechtzeitig die gewünschten Werte vom Aufbauhersteller genannt werden. Nachträgliche Änderungen können kostenpflichtig über das Diagnosesystem MAN-cats® vorgenommen werden.
7.2.3 Motorstart und -stopp außerhalb des Fahrerhauses
Einige Aufbauten erfordern, dass der Fahrzeugmotor auch außerhalb des Fahrerhauses gestartet oder abgestellt werden kann. Unabhängig von der Regelung für Zwischendrehzahlen (s. o.) bietet MAN eine 'Vorbereitung für Motor Start- und Stoppeinrichtung am Rahmenende' an.
Mit dem Einbau dieses Pakets ist grundsätzlich verbunden:
• Getriebe-Neutralstellungsschalter, der Motor kann nur gestartet werden, wenn kein Getriebegang eingelegt ist
• Erkennung Feststellbremssignal, der Motor kann nur gestartet werden, wenn die Feststellbremse eingelegt ist
• Start-Sperrrelais, ein bereits laufender Motor kann nicht nochmal gestartet werden.
Eine Nachrüstung der Schnittstelle ist möglich, erfordert aber Detailkenntnisse über Elektrik/ Elektronik und über das MAN-Bordnetz. Wir raten deshalb zur Bestellung ab Werk. Der Anschluss erfolgt gemäß Bild 2 (2000-er Baureihen) bzw. entsprechend der Schnittstellenbeschreibung im Heft Schnittstellen TG (TG-Baureihen). Das Anschlusskabel ist am Rahmenende eingerollt. Wenn während des Betriebs das Fahrzeug nicht bewegt werden darf, raten wir zusätzlich zur Ausrüstung mit Getriebeschaltblockierung (siehe nächster Abschnitt).
Bild 2: Anschluss an Vorbereitung für Start-/ Stoppeinrichtung ESC-163
7.2.4 Getriebeschaltblockierung
Bei bestimmten Fahrzeug-/ Aufbauarten muss gewährleistet sein, dass der Nebenabtrieb nur zugeschaltet werden kann, wenn kein Getriebegang eingelegt ist. Durch eine Getriebeschaltblockierung wird auch der umgekehrte Fall abgedeckt, nämlich dass sich ein Getriebegang nicht einlegen lässt, wenn bereits ein Nebenabtrieb eingeschaltet ist. Die MAN-Getriebeschaltblockierung wirkt wie eine "exklusive ODER-Schaltung", d. h. es ist entweder ein Gang oder der Nebenabtrieb schaltbar, nicht jedoch beides gleichzeitig.
Wir raten zur Ausrüstung mit Getriebeschaltblockierung , wenn eine Drehzahlregulierung und/oder ein Motorstart außerhalb des Fahrerhauses ausgeführt werden muss und das Fahrzeug nicht bewegt werden kann oder darf.
7.3. Technische Beschreibung der Nebenabtriebe
Allgemeiner Hinweis:
Wir weisen darauf hin, dass die in den Aufbaurichtlinien beschriebenen NA-Varianten eventuell nicht ab Werk zur Verfügung stehen. Die serienmäßig zu beziehenden Nebenabtriebe sind unseren jeweils gültigen Verkaufsunterlagen zu entnehmen.
7.3.1 MAN-Nebenabtriebe
MAN stellt folgende Nebenabtriebe selbst her:
• Keilriemenscheibe, motorabhängig, Beschreibung siehe Abschnitt 7.3.1.1
• Nebenabtrieb am Zweizylinder-Luftpresser, motorabhängig siehe Abschnitt 7.3.1.2
• Nockenwellenabtrieb, motorabhängig, Beschreibung siehe Abschnitt 7.3.1.3
• Nebenabtrieb am Verteilergetriebe, je nach Schaltstellung motorabhängig, getriebeabhängig oder wegabhängig, Beschreibung siehe Abschnitt 7.3.1.4 .
7.3.1.1 Keilriemenscheibe
Am vorderen Kurbelwellenende ist beim Motor D08 der Anbau einer 2-rilligen Keilriemenscheibe mit Wirkdurchmesser dw = Ø 242mm möglich.
Diese Riemenscheibe wird ab Werk in Verbindung mit einer Hydropumpe (siehe Tabelle 2), in Fahrtrichtung rechts angebaut, verwendet. Zusätzlich befindet sich auf der Kurbelwelle, bei Fahrzeugen mit Klimaanlage eine Poly-V-Riemenscheibe mit dw = Ø 224,8 mm zum Antrieb des Klimaprozessors.
L2000 / M2000: Bei Ausstattung mit Klimaanlage ist diese Abtriebsstelle vom Verdichter der Klimaanlage belegt.
TGL/TGM: Klimaanlage und Nebenabtrieb können kombiniert werden. Als Übertragungsglied sind Schmalkeilriemen DIN 7753 (Klimakompressor) bzw. international ISO 2790 zu verwenden. Bei der Durchführung einer Leistungsberechnung ist nach DIN 7753 Teil 2 oder nach Angaben der Riemenhersteller vorzugehen.
MAN kann ab Werk verschiedene, durch Keilriemen bzw. Poly-V-Rahmen angetriebene Aggregate liefern.
Dies sind vor allem Hydraulikpumpen.
Die Befestigung der ab Werk gelieferten Hydraulikpumpen erfolgt am Kurbelgehäusejoch. Andere Aggregate können ebenfalls dort befestigt werden, wenn das Aggregatgewicht nicht mehr als 11kg beträgt.
7.3.1.2 Nebenabtrieb am Luftpresser
Bei Motoren der Baureihe D28 besteht die Möglichkeit an das vordere Ende des Luftpressers direkt Hydraulikpumpen anzuflanschen, siehe Bild 3 und Bild 4.
Bild 3: Abtriebsstelle am vorderen Ende des Zweizylinder-Luftpressers bei Motor D28 Euro 3 ESC-164
Bild 4: Beispiele Hydraulikpumpen am vorderen Ende des Zweizylinder-Luftpressers bei Motor D28 Euro 3 ESC-165
Dieser Nebenabtrieb setzt zwingend den Einbau des Zweizylinder-Luftpressers voraus und bietet gegenüber einem Antrieb über Riemen folgende Vorteile:
• Fahrerhaus-Klimaanlage und Nebenabtrieb am Motor für aufbauseitige Aggregate sind gleichzeitig möglich
• Direktantrieb motorabhängig vom Luftpresser, ein vom Aufbauhersteller ausgelegter Riementrieb kann entfallen.
MAN kann ab Werk verschiedene Hydraulikpumpen an das vordere Ende des Luftpressers anbauen, z. B. die in Tabelle 2 genannten. Auskunft über das Verkaufsprogramm des jeweiligen Landes erteilt die zuständige Niederlassung, Zeichnungen sind über Abteilung ESC erhältlich, Anschrift siehe oben unter „Herausgeber“.
Tabelle 2: Technische Daten: Hydraulikpumpen zur Montage am Luftpresser und Kurbelwellenende
| Motortyp | Drehzahlfaktor | Hydropumpe | Volumen pro Umdrehung in cm2 | Druck bei Dauerbetrieb in bar |
| D08 | 1,175 | Hydropumpe | 19 | 190 |
| 16 | 230 | |||
| Hydro-Doppelpumpe | 14 + 5,5 | 200 | ||
| 16 + 8 | 250 | |||
| D28 | 1,15 | Hydropumpe | 32 | 210 |
| Hydro-Doppelpumpe | 25 + 11 | 210 | ||
| D20 | 1,194 | Hydropumpe | 32 | 250 |
| 22,5 | 230 | |||
| 11 | 280 | |||
| Hydro-Doppelpumpe | 22,5 + 32 | 230 | ||
| 11 + 22,5 | 230 |
7.3.1.3 Nockenwellenabtrieb, schwungradseitiger Nebenabtrieb (SSNA)
Die Abtriebsstelle ist am Motorende angeordnet, sie liegt jedoch nicht an der Nockenwelle. Diese Nebenabtriebe sind nicht schaltbar. Der Nockenwellenabtrieb ist lieferbar für die Motoren mit der Bezeichnung D28 (also für F2000, E2000, TGA). Der schwungradseitige Nebenabtrieb ist für die neuen Motoren mit der Bezeichnung D20/D26 (Fahrzeugbaureihe TGA, TGS/TGX) und 6-Zylinder-Motor D08 (Fahrzeugbaureihe TGL und TGM).
Nebenabtriebsdaten Nockenwellenabtrieb bei Motor D28 (s. Bild 5):
Flansch Ø 100 6-Loch 8mm
Drehzahl = 1,075
• Motordrehzahl
• Drehrichtung wie Motordrehrichtung, in Fahrtrichtung gesehen links
• Motordrehzahl ≥ 800 1/min bei belastetem Nockenwellenabtrieb
• maximales Nenndrehmoment ≤ 600Nm im Dauerbetrieb
• maximales Spitzendrehmoment ≤ 720Nm für Kurzzeitbetrieb (Kurzzeitbetrieb ist definiert mit ≤ 1% der Einsatzdauer).
Bei radialer Leistungsabnahme (z. B. Keilriemen, Kette) gilt zusätzlich:
• zulässiges Biegemoment Mbzul ≤ 250Nm
• zulässige Radialkraft FR ≤ 2.500N.
Bild 5: Nockenwellenabtrieb bei Motor D28 ESC-828
Nebenabtriebsdaten schwungradseitiger Nebenabtrieb bei Motor D20 und D26 (s. Bild 6):
Flansch Ø100 6-Loch 8mm
Drehzahl = 1,233
• Motordrehzahl
• Drehrichtung wie Motordrehrichtung, in Fahrtrichtung gesehen links
• Motordrehzahl ≥ 800 1/min bei belastetem Nockenwellenabtrieb
• maximales Nenndrehmoment ≤ 650Nm im Dauerbetrieb
• maximales Spitzendrehmoment ≤ 720Nm für Kurzzeitbetrieb (Kurzzeitbetrieb ist definiert mit ≤ 1% der Einsatzdauer).
Bei radialer Leistungsabnahme (z. B. Keilriemen, Kette) gilt zusätzlich:
• zulässiges Biegemoment Mbzul ≤ 250Nm
• zulässige Radialkraft FR ≤ 2.500N.
Bild 6: Schwungradseitiger Nebenabtrieb bei Motor D20 ESC-820
Nebenabtriebsdaten schwungradseitiger Nebenabtrieb bei Motor D08 (s. Bild 7):
Flansch Ø100 6-Loch 8mm
Drehzahl = 1,195
• Motordrehzahl
• Drehrichtung wie Motordrehrichtung, in Fahrtrichtung gesehen links
• maximales Nenndrehmoment ≤ 350Nm im Dauerbetrieb.
Bild 7: Nebenabtriebsdaten schwungradseitiger Nebenabtrieb bei 6-Zylinder Motor D08 ESC-830
Flansch Ø 100 6-Loch 8mm
Drehzahl = 1,195
• Motordrehzahl
• Drehrichtung wie Motordrehrichtung, in Fahrtrichtung gesehen links
• maximales Nenndrehmoment ≤ 350 Nm im Dauerbetrieb.
Auf die maximal zulässigen Gelenkwellen-Beugewinkel von 7° (siehe auch Abschnitt 'Gelenkwellenanschluss am Nebenabtrieb') sowie auf stoß- und schwingungsarmen Betrieb ist unbedingt zu achten.
Optional erhältlich ist die elastische Doppelflanschkupplung 81.38500.6035. Sie wird beim Antrieb von Aggregaten mit hohem Stoßfaktor Mmax / Mmin ≥ 2 (siehe auch Tabelle 1) zwingend benötigt und aus Gründen der Geräusch- / Resonanzvermeidung und des Überlastschutzes bei allen übrigen Aufbauten empfohlen. Die Doppelflanschkupplung ist zwischen dem Nebenabtrieb und dem anzutreibenden Aggregat (aggregatseitig) zu montieren.
7.3.1.4 Nebenabtrieb am Verteilergetriebe
Bei der zweigängigen Ausführung der Verteilergetriebe (jeweils mit schaltbarer Geländeübersetzung) kann zusätzlich zu den Abtriebsstellen für Vorder- und Hinterachsen ein Flansch für einen Nebenabtrieb montiert werden. Die Abtriebsstelle liegt auf der Rückseite des Verteilergetriebes (siehe Bild 5).
Unabhängig von der Schaltung des Getriebes und der zusätzlichen Geländeübersetzung im Verteilergetriebe ist der Nebenabtrieb schaltbar. Der Nebenabtrieb am Verteilergetriebe ist auch bei stehendem Fahrzeug anwendbar. Dazu muss ein Gang eingelegt und am Verteilergetriebe die Neutralstellung gewählt werden.
Unabhängig vom Einsatz gilt:
• Der Nebenabtrieb dreht sich nur dann, wenn ein Gang eingelegt ist.
• Die Nebenabtriebsdrehrichtung ist vom jeweils eingelegten Gang abhängig:
→ Vorwärtsgang = Drehrichtung links
→ Rückwärtsgang = Drehrichtung rechts, jeweils in Fahrtrichtung gesehen.
Tabelle 3: Nebenabtrieb am Verteilergetriebe, technische Daten
| Verteilergetriebe | Baureihe | Einbauzeichnung
Verteilergetriebe |
Übersetzung
Strasse |
Übersetzung
Gelände |
zulässiges Drehmoment
Nebenabtrieb [Nm] |
Flansch Ø [mm] |
| G1000-2 | L2000,
M2000L/M |
81.37000.8132 | 1,061 | 1,607 | ≤ 8000 | Kreuz-
verzahnung Ø 155 4 Loch M12x1, 5x45 |
| G1700-2
G173 |
F2000, E2000
/ TGA |
81.37000.8118
81.37000.8170 |
1,007 | 1,652 | ||
| G2500-2
G253 |
F2000, E2000
/ TGA |
81.37000.8124
81.37000.8170 |
0,981 | 1,583 |
Bild 8: Nebenabtrieb am Verteilergetriebe ESC-166
Der MAN-Nebenabtrieb am Verteilergetriebe ist:
• getriebeabhängig
• wegabhängig
• verteilergetriebeabhängig.
1. Getriebeabhängiger Einsatz:
Wird der Nebenabtrieb am Verteilergetriebe bei stehendem Fahrzeug benötigt, so ist die Schaltung des Verteilergetriebes in Neutralstellung zu bringen. Das Übersetzungsverhältnis bei stehendem Fahrzeug wird durch Einlegen eines beliebigen Ganges im Wechselgetriebe dargestellt. Somit entspricht die Nebenabtriebsübersetzung bei stehendem Fahrzeug der jeweiligen Gangübersetzung des Wechselgetriebes.
2. Wegabhängiger Einsatz:
Anbaugeräte, die in Abhängigkeit von der zurückgelegten Wegstrecke eine bestimmte Anzahl der Umdrehungen benötigen, sind durch einen wegabhängigen Nebenabtrieb anzutreiben. Da mit dem Verteilergetriebe sowohl die Gruppen der Straßen- und Geländegänge dargestellt werden, sind somit zwei verschiedene Übersetzungen mit dem wegabhängigen Nebenabtrieb wählbar.
Der wegabhängige Betrieb des Nebenabtriebes ist abhängig von:
• der Verteilergetriebeübersetzung
• der Übersetzung der Antriebsachse(n) und
• von der Reifengröße.
Ein Maß für die Übersetzung ist die Angabe der Anzahl der Nebenabtriebsumdrehungen je Meter zurückgelegten Weges, bzw. als Reziprokwert die gefahrene Wegstrecke in Meter je Nebenabtriebsumdrehung. Das Wechselgetriebe oder die Motordrehzahl steht beim wegabhängigen Einsatz in keinem ursächlichen Zusammenhang mit der Nebenabtriebsübersetzung.
3. Verteilergetriebeabhängiger Einsatz:
Der verteilergetriebeabhängige Einsatz erfolgt ähnlich dem wegabhängigen Einsatz. Der Unterschied liegt darin, dass entweder die Straßen- oder die Geländegruppe mit der Verteilergetriebe-Schaltstellung gewählt werden kann und damit zwei verschiedene Übersetzungen des Nebenabtriebs möglich sind.
Ein Berechnungsbeispiel zur Übersetzung des Nebenabtriebs am Verteilergetriebe ist im Kapitel 9 'Berechnungen' (in den jeweiligen Baureihenheften) wiedergegeben.
7.3.2 Nebenabtrieb am Getriebe
7.3.2.1 Unterscheidung
Nebenabtriebe können unterschieden werden nach:
• der Betriebsdauer
Tabelle 4: Nebenabtriebe und Betriebsdauer
| Betriebsdauer |
| Kurzzeitbetrieb < 60min |
| Dauerbetrieb ≥ 60min |
• der Abhängigkeit des Kraftflusses
- motorabhängiger Nebenabtrieb
- kupplungsabhängiger Nebenabtrieb.
Tabelle 5: Nebenabtriebe Zuordnung von Betriebsdauer und Kraftfluss zur Nebenabtriebsbezeichnung
| motorabhängig | kupplungsabhängig | ||
| ZF | ZF | EATON | |
| Kurzzeitbetrieb < 60min | N../4b, c
N36/5b, c NM AS/10b, c |
||
| Dauerbetrieb ≥ 60min | NMV | N../1b, c
N../10b, c NM AS/10b, c mit Lüfterrad oder Kühlset |
81Z2
2266 290x (+500x) |
7.3.2.2 Kupplungsabhängige Nebenabtriebe
Über die Hauptwelle (auch Getriebeeingangswelle) wird bei laufendem Motor und eingerückter Kupplung bereits ein Radpaar des Getriebes angetrieben. Dadurch läuft die Vorgelegewelle mit. Wird die Kupplung betätigt, bleibt aufgrund der inneren Getriebewiderstände die Vorgelegewelle stehen. In diesem Betriebszustand ist der Nebenabtrieb zuschaltbar.
Das Übersetzungsverhältnis zwischen Motor und Getriebe wird durch die Übersetzung des Radpaares 'Hauptwelle zu Vorgelegewelle' bestimmt.
Sind baugleiche Nebenabtriebe an verschiedenen Getrieben angebaut, so haben sie wegen der unterschiedlichen Getriebe-Grundübersetzungen unterschiedliche Drehzahlfaktoren (f).
Bild 9: Beispiel: Getriebeschema kupplungsabhängiger ZF-Nebenabtrieb ESC-070
Schaltbetätigung:
Die Betätigung der Nebenabtriebe geschieht pneumatisch über ein Schaltventil und einen einseitig beaufschlagten Druckluftzylinder, der im Nebenabtriebsgehäuse integriert ist.
Betrieb:
Der Betrieb der Nebenabtriebe ist bei stehendem und fahrendem Fahrzeug möglich. Das Ein- und Ausschalten muss bei stehendem Fahrzeug erfolgen.
Werden kupplungsabhängige Nebenabtriebe während der Fahrt betrieben, so dürfen keine Schaltvorgänge durchgeführt werden.
Folgende Sicherheitshinweise sind zu beachten:
• Nebenabtrieb darf nur bei geöffneter Kupplung ein- bzw. ausgeschaltet werden!
• Das Auskuppeln hat bei Motorleerlaufdrehzahl zu erfolgen.
• Nebenabtrieb erst einschalten, wenn Vorgelegewelle still steht. Eine nicht stillstehende Vorgelegewelle führt zum Ratschen beim Einschalten des Nebenabtriebs.
Auslaufzeiten sind je nach Betriebszustand unterschiedlich und können durch kurzes Ansynchronisieren, vorzugsweise des 1. Ganges, verkürzt werden. Vorsicht: Bei ruhendem Fahrzeug fällt der Luftdruck in der Anlage ab. Dadurch wird die Klauenkupplung über die im Schaltzylinder eingebaute Druckfeder ausgerückt. Sobald der Luftdruck nach Inbetriebsetzung des Motors wieder ansteigt, erfolgt wieder ein selbstständiges Einrücken. Dieses hat bei laufendem Motor eine Beschädigung der Schaltverzahnung und dadurch einen vorzeitigen Ausfall des Nebenabtriebes zur Folge. Deshalb muss bei längerem Stillsetzen des Fahrzeugs (z.B. über Nacht) der Nebenabtrieb ausgeschaltet werden.
Nebenabtriebsbezeichnung:
Die letzte Stelle der Nebenabtriebsbezeichnung, also der Buchstabe "b" oder "c" definiert die Abtriebsart.
Zu unterscheiden sind:
• Ausführung "b"
Grundausführung für Gelenkwellenantrieb, Flansch nach DIN ISO 7646.
• Ausführung "c"
Einfachste und gebräuchlichste Art für den Direktanbau von Pumpen. Vor der Pumpenmontage werden Schaltmuffe bzw. Abtriebsrad auf die Pumpenantriebswelle aufgesteckt. Der Pumpenanschluss erfolgt nach ISO 7653 bzw. BNA NF, R17-102 (z. B. Meiller-Axialkolbenpumpe).
Aus der Ausführung "b" lässt sich u.U. die Variante "c" ableiten.
Die Ausführung "c" kann je nach Nebenabtriebsbauart in die Ausführung "b" umgebaut werden.
Bild 10: Nebenabtriebe Anschlussvarianten ESC-071
Beim Direktanbau von Pumpen Ausführung „c“ hat die Aufbaufirma dafür zu sorgen, dass das maximale zulässige Gewichtsmoment einer direkt angebauten Pumpe mit Anbauteilen (z.B. Schläuche) nicht überschritten wird:
Tabelle 6: Zulässige Gewichtsmomente am Nebenabtrieb
| Zulässiges Gewichtsmoment | Nebenabtrieb getriebeabhängig | |
| ZF | EATON | |
| ≤ 30 Nm | NL/ 1c, NL/ 4c, N36/ 5c, N850/ 10c | 2266
290x |
| ≤ 50 Nm | NH/ 1c, NH/ 4c, N221/ 10c, NAS/ 10c, NMAS/ 10c | 81Z2 |
Bild 11: Maximales Gewichtsmoment von Pumpen bei Direktanbau ESC-082
Formel 1: Maximales Gewichtsmoment am Nebenabtrieb
MG = a • FG
Es bedeuten:
MG = Maximales Gewichtsmoment bei Pumpendirektanbau gemäß Tabelle 6 in [Nm]
a = Abstand des Pumpenschwerpunkts von der Pumpenflanschfläche in [m]
FG = Pumpengewicht inklusive aller an der Pumpe montierten Armaturen in [N]
7.3.2.3 Motorabhängige Nebenabtriebe
Motorabhängig sind die Nebenabtriebe mit der Typenbezeichnung "NMV". Diese Nebenabtriebe sind direkt verbunden mit der Kurbelwelle des Motors, sie umgehen die Fahrkupplung, siehe Bild 12. Sie sind für Dauerbetrieb und hohe Leistung ausgelegt. Die Schaltung erfolgt durch eine eingebaute, hydraulisch betätigte Lamellenkupplung dadurch ist die Abtriebsstelle des NMV unter Last zu- und abschaltbar.
Bild 12: ZF-Nebenabtriebe Getriebeschema NMV ESC-072
• Der NMV kann bei stehendem und fahrendem Fahrzeug betrieben werden.
• Sobald der Motor läuft, ist der NMV betriebsbereit.
• Die Kraftübertragung zum Nebenabtrieb ist vollkommen unabhängig von der Fahrkupplung.
Es gibt zwei Grundtypen NMV130E bei ZF-Ecomid-Getriebe 16S109 (M2000L/M) und NMV221 bei den ZF-Ecosplit-Getrieben ≥ 16S…. Beide sind alternativ in zwei unterschiedlichen Übersetzungen lieferbar:
Drehzahlfaktor f = 0,98 • nmot, dabei 2.000Nm max. Drehmoment
Drehzahlfaktor f = 1,55 • nmot, dabei 1.300Nm max. Drehmoment.
Wichtiger Betriebshinweis zur Mindestdrehzahl im Betrieb:
Eine Betriebsdrehzahl von 800 1/min bis 1.200 1/min erfordert eine Aggregatedrehmasse (Massenträgheitsmoment) am Nebenabtrieb von > 0,4Kgm2.Ist dem Aufbauhersteller die Aggregatedrehmasse / das Massenträgheitsmoment seines Aggregats nicht bekannt, ist am Nebenabtrieb eine Betriebsdrehzahl von > 1.200 1/min zu wählen, um über der Resonanzdrehzahl zu liegen (siehe Bild 13). Ideal ist der Betrieb im Bereich bzw. oberhalb der Entkoppelungsgrenze nach Bild 13.
Bild 13: ZF-Nebenabtrieb NMV 221, Einfluss der Aggregatedrehmasse auf die Resonanzdrehzahl ESC-216_3
Der Resonanzbereich ist in jedem Fall zu vermeiden!
Bild 14: ZF-Nebenabtriebe NMV Einschaltdrehzahl über Massenträgheitsmoment am Abtriebsflansch ESC-167
7.3.2.4 Nebenabtriebe am Getriebe mit WSK
Nebenabtriebe für Getriebe mit WSK (= Wandler-Schalt-Kupplung) sind in der gleichen Weise anbaubar wie Nebenabtriebe an anderen ZF-Getrieben. In Wirkungsweise und Betrieb eines an der WSK angebauten NMV ist kein Unterschied im Vergleich zum NMV beim normalen Schaltgetriebe. Jedoch sind kupplungsabhängige Nebenabtriebe an Getrieben mit WSK völlig anders in Funktion, Wirkungsweise und Betrieb.
Wird an ein Getriebe mit WSK ein kupplungsabhängiger Nebenabtrieb montiert, so ist unbedingt zu berücksichtigen, dass nicht immer ein konstantes Übersetzungsverhältnis gegeben ist. Aufgrund der Funktion des hydrodynamischen Drehmomentwandlers kann trotz gleichbleibender Motordrehzahl die abgenommene Nebenabtriebsdrehzahl größeren Schwankungen aufgrund des Wandlerschlupfes unterliegen. Die Nebenabtriebsdrehzahl könnte theoretisch sogar auf Null zurückgehen, wenn aufgrund der Nebenabtriebsbelastung der Wandlerschlupf so groß wird, dass eine Leistungsübertragung nicht mehr möglich ist.
Diesem Effekt kann durch Einbau einer sogenannten Überbrückungsschaltung begegnet werden.
Damit wird nach dem Einschalten des Nebenabtriebes die Überbrückungskupplung automatisch geschlossen.
Somit ist eine mechanische Verbindung vom Motor zum Nebenabtrieb hergestellt und ein konstantes Übersetzungsverhältnis gegeben. Die Überbrückungsschaltung ist nur dann einbaubar, wenn auch eine Getriebeschaltblockierung vorgesehen wird, die das versehentliche Einlegen eines Ganges bei eingeschaltetem Nebenabtrieb verhindert.
7.3.2.5 Nebenabtriebe am automatischen Getriebe ZF HP
Die automatischen Wandlerschaltgetriebe ZF HP 500 und ZF HP 590 und ZF HP 600 können mit bis zu 2 motordrehzahlabhängigen Nebenabtrieben geliefert werden. Die Drehrichtung ist vom Anbauort (links oder rechts von der Getriebehauptwelle) abhängig.
Deshalb wird die Anbauposition gemeinsam mit der Nebenabtriebsbezeichnung genannt, Beispiel „D02c links“ für links von der Hauptwelle.
Achtung! Es ist die Anbauposition am Getriebe gemeint, nicht die Drehrichtung.
7.3.2.6 Nebenabtriebe und Intarder
Der ZF-Intarder ist ein in das Getriebegehäuse integrierter Sekundär-Retarder (eine hydrodynamische Zusatzbremse).
Der Intarder ist für die Getriebe 12AS... und 16S... erhältlich und beeinträchtigt die Verwendung der am Getriebeende möglichen Nebenabtriebe nicht.
Manche in Verbindung mit dem Intarder montierbaren Nebenabtriebe benötigen einen Adaptersatz oder es sind spezielle Nebenabtriebe.
7.3.2.7 Nebenabtriebe am ZF-Getriebe (Technische Daten und Tabellen)
na_zf_tab (PDF, 1.700 KB, 03/2009)
7.3.2.8 Nebenabtrieb am EATON-Getriebe (Technische Daten und Tabellen)
na_eaton_tab (PDF, 0.250 KB, 09/2007)