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10.07.2014 | Automobil + Motoren | Nachricht | Onlineartikel

Lang-Lkw rangieren per App

Autor:
Michael Reichenbach

Schon vor der Nutzfahrzeug-Messe IAA breitete der Top-10-Zulieferer ZF seine Technikkompetenz aus. Vor internationalen Journalisten zeigte der Antriebs- und Fahrwerkspezialist gestern am 9. Juli 2014 mit neuen Produkten auf dem Aldenhoven Testing Center nahe Aachen, wie er die Nutzfahrzeugbranche in den nächsten Jahren voran bringen möchte. Dazu zählen unter anderem ein Innovationstruck, der sich per App rangieren lässt, und auch eine Leichtbau-Doppelhinterachse, die 110 kg spart.

Um zu zeigen, wie intelligente und vernetzte Systeme der Nfz-Technik zukünftig aussehen können, realisierten die drei Unternehmen ZF Friedrichshafen, ZF Lenksysteme - ein Joint Venture von ZF und Bosch - und die ZF-Tochterfirma Openmatics den "Innovationstruck" als Prototyp. Der Lastzug, dieser Typ wird auch Lang-Lkw, Megaliner oder Eurokombi genannt, ist mit Auflieger und Anhänger 25,25 m lang (statt der üblichen 18,75 m) und wurde gemeinsam entwickelt, um all die Möglichkeiten zu präsentieren, die für OEMs, Logistikunternehmen und Fernfahrer aus der neuartigen Vernetzung fortschrittlicher Getriebe-, Lenk- und Telematiksysteme erwachsen.

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Damit folgt man den globalen Megatrends, CO2 zu reduzieren, wirtschaftlich Güter und Personen zu transportieren (Total Cost of Ownership), zuverlässige Produkte in den Märkten zu haben, die digitale Vernetzung für mehr Effizienz voranzutreiben und die Globalisierung zu begleiten, stellte Fredrik Staedtler, Senior Executive Vice President für Nutzfahrzeugtechnik bei ZF Friedrichshafen, in seiner Eröffnungsrede zum Presse-Workshop auf dem zu kalten Testgelände bei widrigem Dauerregen am 9. Juli fest.

Rangieren leicht gemacht

Unberechenbare Wartezeiten auf Betriebshöfen machen es für Fernfahrer immer schwerer, Termine einzuhalten und die gesetzlichen Vorgaben hinsichtlich Lenk-, Arbeits- und Ruhezeiten zu erfüllen. Oft unter Ungeduld, entstehen nicht zuletzt beim Rangieren an der Rampe teure Fahrzeugschäden durch Kollisionen. Speziell die für die Zukunft konzipierten Eurokombis sind selbst für geübte Fernfahrer erheblich schwieriger zu rangieren als bisherige Lkw. Der Fahrer muss vom Fahrerarbeitsplatz aus zwei Knickwinkel von Auflieger und Anhänger perfekt koordinieren. Diese Arbeit kann nun ein innovatives Assistenzsystem von ZF erleichtern.

Rangier-Assistent - drei Systembausteine

"Der Rangier-Assistent im Innovationstruck nimmt Fahrern diese Lenkarbeit und einiges mehr komplett ab", sagte Olrik Weinmann, Projektleiter in der Vorentwicklung und Erprobung bei ZF sowie Verantwortlicher für den Innovationstruck. "Sie können aussteigen und den Lastzug über eine spezielle Tablet-App präzise an die gewünschte Stelle fernsteuern - nur mit kleinen Fingerbewegungen." Dazu bedarf es dreier Systembausteine im ZF-Innovationstruck. Erstens kommt antriebsseitig das neue Automatikgetriebe Traxon für schwere Lkw zum Einsatz - genauer in der Variante Traxon Hybrid: Dabei ist in die Kupplungsglocke eine elektrische Maschine integriert worden, die 120 kW Leistung und 1000 Nm Drehmoment liefert. Hinzu kommt eine im Hybridmodul verbaute Trockenkupplung. Dies erlaubt alle Hybridfunktionen bis hin zum rein elektrischen Rangieren.

Als zweites ist die Überlagerungslenkung Servotwin von ZF Lenksysteme zu nennen. Zusätzlich zur verbrennungsmotorisch angetriebenen Hydraulikpumpe, die die Hauptleistung liefert, verfügt sie über einen Elektromotor. So bietet sie schon in der Serienkonfiguration das Potenzial, Lenkmanöver eigenständig ohne Fahrereingriff am Lenkrad umsetzen, wie sie für die ferngesteuerte Rangierfunktion via Tablet-Anwendung im Innovationstruck erforderlich sind.

Dritter Systembaustein ist eine Telematik-Lösung von Openmatics. Sie besteht aus einer Onboard- beziehungsweise Connectivity-Steuereinheit, Sensorik zur Datenerfassung und spezieller Software. Um einerseits die beiden Knickwinkel von Auflieger und Zentralachsanhänger für die Lenkungssteuerung sowie die Relativposition des Fahrers beziehungsweise des Tablets zum Gespann kabellos erfassen zu können, nutzen die Ingenieure jeweils unterschiedliche Bluetooth-Low-Energy(BLE)-Tags; das sind spezielle Funkchips mit geringem Energiebedarf und rund 25 m Reichweite.

Lesen Sie mehr zu ZFs Nfz-Innovationen auf Seite 2.

Leichtbau und Lenkung für die Hinterachse

Auf der IAA 2014 wird ZF ein gewichtsoptimiertes Lkw-Aufhängungssystem für die hintere Doppelachse präsentieren, sagte Hubert Groß, Leiter des ZF-Geschäftsfelds Fahrwerkmodule Nkw. Hier ist der Vierpunktlenker für die Führung der nicht angetriebenen Vorlaufachse in gewichtsoptimierter Hohlgussausführung zuständig. Die Vorlaufachse ist liftbar und integriert die elektrische Lenkung eRAS von ZF Lenksysteme. Bei der angetriebenen Hinterachse kommt der Stabilenker von ZF zum Einsatz: Er übernimmt zusammen mit einem Dreiecklenker aus leichtem Aluminium sowie einem Federbalgträger die Achsführung in Längs- und Querrichtung und die vertikale Abstützung der Achslast.

Dank der konstruktiven Verbesserungen an beiden Achsen bringt die neue Hinterachsaufhängung deutlich weniger Gewicht auf die Waage, was zu geringeren ungefederten Massen beim Fahrzeug führt. Dies ist besonders wichtig unter Sicherheits-, Kraftstoff- und Komfortaspekten. Die Doppelachse ist seit einem Jahr in Serie, zum Beispiel in der Zugmaschine Daf XF. Sie wiegt 110 kg weniger als das Vorgängersystem, was vor allem durch konstruktiven Leichtbau und smartes Engineering möglich wurde; Materialsubstitutionen spielten keine Rolle, führte Groß weiter aus.

Hinterachslenkung eRAS für schwere Nutzfahrzeuge

ZF Lenksysteme stellte erstmals die neu entwickelte Hinterachslenkung eRAS für schwere Nutzfahrzeuge vor. Durch den Antrieb mittels Elektromotor bietet diese Lenkung eine Power-on-Demand-Funktion. Dafür treibt der Elektromotor eine Pumpe an, wodurch Hydrauliköl zu einem Arbeitszylinder gefördert und ein hydraulischer Druck aufgebaut wird. Die daraus resultierende Lenkgeschwindigkeit und Lenkkraft wird auf die Hinterachse übertragen. Bei Geradeausfahrt wird nur eine Energie von circa 25 W benötigt, beim Einlenken im Stand hingegen von bis zu 2000 W. Durch die bedarfsgerechte Bereitstellung der Lenkenergie wird eine Kraftstoffeinsparung von rund 0,6 l/100 km erzielt. Die Lenkung ist elektronisch gesteuert und erfordert weder eine mechanische noch eine hydraulische Verbindung zwischen Vorder- und Hinterachse. Dadurch ist das System für Serienintegration und Nachrüstungen gleichermaßen geeignet. In Abhängigkeit vom Lenkwinkel an der Vorderachse und der Fahrgeschwindigkeit berechnet das Lenkungssteuergerät den Soll-Lenkwinkel an der Hinterachse. Alle wichtigen geometrischen Größen wie zum Beispiel Radstand und Lenkwinkel können im Steuergerät individuell auf den Einsatzzweck programmiert werden. Vor allem Nutzfahrzeuge mit großem Radstand sollen von dieser Hinterachslenkung profitieren. Zum einen erhöht sie die Wendigkeit des Trucks vorrangig im Rangierbetrieb und reduziert den nicht unerheblichen Reifenverschleiß. Zum anderen werden bei höheren Geschwindigkeiten durch die Hinterachslenkung Fahrzeugstabilität und Fahrsicherheit bei Spurwechseln erhöht.

VViele weitere Technikinnovationen wie die energiesparende Lenkhilfepumpe Varioserv, adaptive Dämpfer (CDC), die Niederflur-Hinterachse AV 133, die Lkw-Einzelradaufhängung IS 80 TF und das manuelle Neunganggetriebe Ecomid wird ZF auf der IAA vom 25. September bis 2. Oktober 2014 in Hannover vorstellen.

Die Hintergründe zu diesem Inhalt

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IAA Nfz 2014: ZF-Technikinnovationen

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