Jacobs bringt 1.5-Takt HPD (High Power Density) Motorbremse auf den Markt.

16. Mai, 2018

Dieses neue Modell der innovativen Bremstechnologie von Jacobs ist Teil eines Modulsystems von Dekompressionsbremsen, die an die Eigenschaften der Kundenmotoren und die Anforderungen lokaler Märkte angepasst werden können.

BLOOMFIELD, CT, USA - Jacobs Vehicle Systems®, der weltweit führende Hersteller von Bremssystmen für LKW-Dieselmotoren führt die 1.5-Takt-HPD, eine neue Variante der innovativen High Power Density® (HPD®) Motorbremse ein, die das Unternehmen 2016 auf einem Vorführ-LKW vorstellte. Diese neue HPD-Option stattet LKW mit deutlich höherer zusätzlicher Bremskraft aus als traditionelle Dekompressionsbremsen und weist eine geringerere Kompexität sowie niedrigere Kosten als eine Zwei-Takt-HPD auf.

Wie auch die Zwei-Takt-HPD, stattet die 1.5-Takt-HPD Motoren mit kleinen und mittleren Hubräumen mit der Verzögerungskraft großer Motoren aus. Durch die Anwendung eines andersartigen Ventiltriebs und einer unterschiedlichen Ventilöffnungsstrategie als Zwei-Takt-HPD, wenden 1,5-Takt-HPD eine konservativere technische Strategie an, die sich besser für manche Motorhardware eignet, ohne Leistungseinbußen zu fordern.

"Die 1,5-Takt-HPD ist eine neue Errungenschaft, die aus der laufenden Prototypenentwicklung von Jacobs hervorging. Sie folgt der Markteinführung der Zwei-Takt-HPD, die für besonders komplexe Motoren entworfen wurde", erklärt Steve Ernest, Vizepräsident für Technik und Geschäftsentwicklung bei Jacobs Vehicle Systems. "Die 1,5-Takt HPD ist eine einfachere und günstigere Lösung, die unseren Kunden denselben Entwicklungssprung bei der Bremsleistung verschaffen wird wie die Zwei-Takt-HPD, wenn ihre Motorhardware dafür bereit ist."

"Jacobs ist nun in der Lage, OEM einen modularen Entwurfsrahmen für Kompressionsbremsen anzubieten - von der herkömmlichen Dekompressionsbremse über die 1,5-Takt-HPD bis zur Zwei-Takt-HPD. Die Integration der Technologie von Jacobs zu Beginn einer Motorentwicklung ermöglicht es, dass Motorbremsoptionen einfach präzisiert und an regionale Märkte, Anwendung und Anforderungen an die Nutzungszeit angepasst werden können, während 99 % der Gestaltungselemente gleich bleiben, was wiederum Zeit und Kosten spart. Die Validierung wird bereits durchgeführt und die Technologie ist im Grunde zukunftssicher", schlussfolgert Ernest.

Eine herkömmliche Motorbremse hat einen Dekompressionsvorgang und einen Bremsgasrückführungsvorgang pro Nockenumdrehung des Motors. Bei der Zwei-Takt-HPD eliminieren Mechanismen zur Zylinderdeaktivierung die Hauptvorgänge an den Einlass- und Auslassventilen, sodass die entsprechenden Bremskipphebel je zwei Einlass-, Dekompressions- und Bremsgasrückführungsvorgänge pro Nockenumdrehung realisieren können. Bei der 1,5-Takt-HPD wird der Auslassvorgang deaktiviert. Die Hauptvorgänge an den Einlassventilen werden jedoch nicht deaktiviert und es finden keine zusätzlichen Einlassventilhübe statt, um einen zweiten Dekompressionsvorgang zu unterstützen. Für den ersten Dekompressionsvorgang steht die normale Ansaugung zur Verfügung. Die Gase für den zweiten Dekompressionsvorgang stammen ausschließlich aus der Rückführung der Abgaskrümmergase, ohne dass Luft aus dem Ansaugkrümmer angesaugt wird.

Mit diesem einfacheren Ansatz erreicht die 1,5-Takt-HPD im Vergleich zu herkömmlichen Motorbremsen trotzdem noch eine Steigerung der Bremsleistung von bis zu 40 Prozent bei hohen Motordrehzahen und bis zu 100 Prozent bei niedrigen Motordrehzahlen. Aufgrund der steigenden Anzahl von Motoren mit höherer Leistungsdichte bei niedrigeren Drehzahlen - zur Senkung von Kraftstoffverbrauch und Gesamtbetriebskosten - sind die Vorteile bei geringer Drehzahl von besonderer Bedeutung.

Die Überlegenheit der 1,5-Takt-HPD im Vergleich zu konventionellen Dekompressionsbremsen ergibt sich vor allem durch die Zirkulation großer Luftmassen beim Zwei-Takt-HPD-Zyklus bei niedrigen Drehzahlen, die es dem Turbolader erlaubt, effizienter zu arbeiten. Das Ausmaß der Verbesserungen ist von der Bauweise des Motors, Konstruktionsgrenzen und anderen Einschränkungen abhängig. Die höchste Motorbremsleistung kann mit Turboladern mit variabler Geometrie, höherer zulässiger Temperatur and der Spitze der Einspritzdüse, höherer Gegendruckfähigkeit und einer Möglichkeit zur Einstellung von Lade- oder Gegendruck erreicht werden.

Die Bedeutung der Verzögerungsleistung von Motorbremsen stieg mit der Reduktion der natürliche Verzögerung von Fahrzeugen durch Luftwiderstand, Reibung in Motor und Antriebsstrang sowie Rollwiderstand der Reifen im Zuge des Einsatzes wesentlicher Strategien zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs. Eine weitere Auswirkung der Nachfrage nach effizienterem Kraftstoffverbrauch ist die Umstellung von einigen Flottenfahrzeugen auf Erdgasmotoren, deren kleinere Turbolader und niedrigeren Verdichtungsverhältnisse die Verzögerungsleistung von Motorbremsen um bis zu 25 Prozent verringern können. HPD gleicht diesen Verlust aus, so dass Flotten Standardlasten weiterhin sicher transportieren können.