Ständig Schritt zu halten mit erhöhten Ansprüchen hinsichtlich der Maschinenleistung und des Bedienkomfort, bei gleichzeitiger Einhaltung der sich stetig verschärfenden Umweltstandards, gilt gegenwärtig als größte technische Herausforderung, der sich Konstrukteure und Entwickler von Bau- und Landmaschinen stellen müssen. Dabei ist es nicht ausschließlich damit getan, die heutzutage weitgehend modular aufgebauten Antriebsstränge (Powertrain) sowie deren Motor-Getriebe-Einheiten (Powerpack) kontinuierlich weiterzuentwickeln. Vielfach ist die Einführung von Abgasnachbehandlungskomponenten wie bspw. Diesel-Rußpartikelfilter (DPF), Abgasrückführungssysteme (AGR) oder Katalysatoren mit selektiver katalytischer Reduktion (SCR) notwendig. Diese müssen in den ohnehin eng bemessenen Bauraum integriert werden und führen in der Regel zu gesteigerten Abgstemperaturen und erhöhtem Kühlleistungssbedarf. Verkompliziert wird die Sachlage zudem durch Klima- und Unweltfaktoren wie Staub und stark unterschiedliche Einsatztemperaturen, welche das Leistungsverhalten der Maschine möglichst wenig beeinflussen sollen.
Das Wärmemanagement des Antriebsstranges und der Wärmehaushalt des Motorraumes sind bedeutende Aspekte im Entwicklungsprozess. Kühlluft, Lüfterleistung und Kühlerintegration sind stark von dem Verbauungsgrad und der Geometrie des Bauraumes abhängig. Die Kühlluft bahnt sich Ihren Weg vorbei an einem Gewirr aus unzähligen Schläuchen, Kabeln, Blechen und diversen weiteren Bauteilen. Für die korrekte Bestimmung des volumenstromabhängigen Druckverlustes im Motorraum (Gerätekennlinie) und damit für die Auswahl eines geeigneten Lüfters ist folglich die Einbeziehung aller strömungsrelevanten Bauteile von entscheidender Bedeutung. Gehäuseöffnungen, Kühlergrills, Lamellen, Kühlerhauben, Wärmetauscher, Verrohrungen und Verschlauchungen, Abgassysteme, hydraulische Komponenten, all diese Maschinenkomponenten müssen auf höchste Effizienz und Leistung getrimmt werden.
Empfindliche elektrische Systeme und Sensoren sind durch geeignet angeordnete Hitzeschilde aus passendem Material zu schützen.
Hersteller und OEMs stehen vermehrt unter dem Druck, Ihre Produkte und Anwendungen in Qualität und Funktion auch auf den Einsatz unter härtesten Bedingungen abzustimmen. Hinzu kommt eine höhere Erwartung an die Lebensdauer bei gleichzeitig verbessertem Handling und Komfort. Die Einhaltung dieser hohen Qualität- und Komfortstandards erfordert den Einsatz moderner Auslegungsmethoden für Heiz-, Belüftungs- und Klima-(HVAC) Anlagen. Fundierte Kenntnisse auf dem Gebiet der Hitzeschutzmaterialien, der Wärmetechnik und der Kabinenklimatisierung sind unerlässlich dafür.
Dem Prototypenbau und der Testphase geht oft ein Entwicklungsprozess mit einer Vielzahl zeitlich eng gesteckter Entscheidungsfenster voraus. Nur wenn der komplexe multidisziplinäre Entwurfsprozess verstanden wird, können in kurzer Zeit die richtigen Entscheidungen getroffen werden. Ingenieure und Entscheidungsträger müssen daher schon im frühen Entwurfsstadium das Verhalten der Konstruktion einschätzen können. Fehlplanungen können in dieser frühen Phase noch relativ leicht revidiert werden, da das Produkt ja nur virtuell auf dem Reißbrett existiert. Der vielfach gefürchtete Schneeballeffekt bleibt so aus. Wertvolle Zeit und natürlich am Ende Kosten, können so gespart werden.
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