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Herzlich willkommen auf der Unimog-Community-Website. Seit 1999 treffen sich hier die Mercedes-Benz Unimog- und MBtrac-Enthusiasten zum Meinungsaustausch und Fachsimpeln.

Spezial-Forum zur Unimog-Baureihe U 404 S.

Moderatoren: stephan, krahola

#545273
Hallo Zusammen,

seit einiger Zeit denke ich darüber nach, ob man ein dieselelektrischen (Hybrid) Antrieb realisieren könnte. Es sind die dazu erforderliche Komponenten, Hard- und Software als „Bausatz“ auf den Markt theoretisch erhältlich.

Die Haupthürde ist die Anpassung des originalen Getriebes. Ich sehe zwei Wege, aber es gibt noch möglicherweise auch andere:

1; Das Getriebe, bis auf die lange Eingangswelle, unverändert lassen. Zwischen E-Maschine (max. Drehzahl 12000 1/min.) und Schaltgetriebe einen Stirnradgetriebe installieren, damit man auf eine max. Eingangsdrehzahl von 5000 – 6000 1/min. kommt.

2; Das originale Schaltgetriebe abschneiden und nur noch als Verteilergetriebe nutzen. In diesem Fall braucht man ein Schaltbares Stirnradgetriebe mit dem man max. nicht nur auf 5000 – 6000 1/min. kommt sondern als Untersetzungsstufe auf 2500 – 3000 1/min. schalten kann.

Die zweite Lösung ist die konsequentere, weil man bei den brutalen Drehmoment der E-Maschine, bis auf die Untersetzung, eigentlich nicht schalten braucht. Das würde immens Platz und Gewicht sparen.

In diesem Zusammenhang interessier mich ob das Getriebe-Gehäuse aus Grauguss oder Stahlguss gefertigt ist? Die konstruktive Seite würde enorm erleichtern, wenn man die Originalzeichnung von Getriebe-Gehäuse auftreiben könnte. Noch vor 30 Jahren war es möglich Blaupausen zu bekommen, wenn man in der entsprechenden Abteilung eine „berechtigte Interesse“ darlegen konnte. Wo sind die Zeichnungen von damals – wo sind sie geblieben?

Ich könnte mir vorstellen, dass man eine Interessengemeinschaft bilden könnte um die Konstruktion und die Beschaffung von den Komponenten effektiver zu realisieren.

Bin gespannt was Ihr dazu für eine Meinung habt.
Mit besten Grüßen: Zsolt
#545275
Hallo Zsolt,
... eigentlich nicht schalten braucht ...
hatte mich bereits auf eine Idee gebracht, die ich schon an anderer Stelle skizziert habe.

Das Schaltgetriebe würde ich nur als Abstützung der Schubrohre noch nutzen. In die Schubrohre vorne und hinten je einen Motor mit Planetengetriebe (z. B. STÖBER oder NEUGART). Nahe am Getriebegehäuse hat man im Durchmesser auch noch genügend Spielraum. Dann hat man gleichzeitig ein graduell einstellbares Mittendifferenzial.

In der abgewandelten Kupplungsglocke wäre möglicherweise genügend Raum für den Generator.

So eine Lösung benötigt natürlich Steuerungsintelligenz. Aber heutzutage gibt dafür ja ausreichend Hardware, die entsprechend programmiert werden kann.

Bei der Konzeption und Auswahl der Komponenten ist natürlich auch entscheidend, für welchen Zweck Dein Fahrzeug schließlich dienen soll. Zum reinen Fahren auf mittleren und langen Stecken würde ich so ein Projekt nicht angehen. Dafür wäre mir der Mehrwert im Verhältnis zum Aufwand zu hoch.
#545276
Hallo Zsolt,

solch ein Getriebe (hier i=7) hat z. B. ein maximales Abtriebsdrehmoment von 625 Nm.
Dateianhänge:
P1280803_klein.jpg
P1280803_klein.jpg (67.37 KiB) 1771 mal betrachtet
#545278
Hallo Zusammen,

wesentlich ist hier wirklich erst einmal die Frage nach dem Einsatzzweck. Gerade ein Unimog ist ja nicht wirklich als reines Strassenfahrzeug gedacht.
Meine Erlebnisse vom vergangenen Wochenende, bei denen ich auch ein paar Testrunden im höchsten direkten Gang mit meinem Antrieb testen konnten bestärken mich dabei bei der Konfiguration auf keinen Fall auf das Unimogschaltgetrieb zu verzichten.

Bei meinem 404 wird eine Steigfähigkeit von 70% angegeben, dies möchte man ja gerne wie auch die anderen Fahrleistungen bei so einem Antrieb erhalten, oder?

Bei den Werten ergeben sich für meinen leichten 404 folgende notwendige Antriebsdrehmomente (stark vereinfachte Berechnung)

Gewicht 2,8 to
Geschwindigkeit 7 km/h
Antriebsleistung 31,5 kW

Gang Motormoment[Nm] Motordrehzahl[U/min]
1 65 4600
2 119 2500
3 218 1360
4 396 750
5 640 465
6 977 305
#545280
Hallo Christoph,

so ein nettes Getrieb Inline ins Schubrohr integriert bedeuten eine Gesamtübersetzung von i=53 (etwas schneller als der 2.Gang)

Das bedeutet bei der oben genannten Eingangsdrehzahl von 12.000 U/min nur eine Endgeschwindigkeit von knapp 40km/h. Nicht ganz 404 like.
#545281
Hallo Jürgen,

Deine Tabelle (E-Motor vor dem Schaltgetriebe)

1 65 4600
2 119 2500
3 218 1360
4 396 750
5 640 465
6 977 305

besagt doch, dass es egal ist, mit welcher Motordrehzahl Du die maximale Leistung erreichen möchtest. In jedem Gang ist die Leistung 2*Pi*n*Md 31 kW.

Das ermöglicht meines Erachtens die Wahl eines festen Übersetzungsverhältnisses für eine bestimmte festgelegte Höchstgeschwindigkeit. Und damit wäre das Schaltgetriebe überflüssig.

Und wo wollte man den Generator unterbringen, wenn man den Dieselmotor nicht auf die Pritsche stellen möchte?

Aber vielleicht reden wir noch ein wenig aneinander vorbei, weil nicht ganz klar ist, wie das gedachte Gesamtsystem jeweils aussieht. :wink:
#545282
Hallo Christoph,

ja, für die Steigung bei gleicher Geschwindigkeit ist die Leistung immer, mal von Reibung abgesehen, die gleiche. Hatte ich oben ja auch wie von Dir nachgerechnet angegeben.

Beim klassischen 404 habe ich aber zum ein eine sehr hohe Endgeschwindigkeit (95 km/h) und eine extreme Steigfähigkeit. Im ersteren Fall benötige Leistung im zweiteren Fall benötige Drehmoment. Beides wirklich mit einer einzigen festen Übersetzung zu realisieren und sich dabei möglichst "Baukasten" Elementen zu bedienen halte ich für anspruchsvoll.
Im Übrigen wäre dann der Ansatz die Motoren/Getriebe nicht in die Schubrohre sondern die Achsen/Radnaben zu verlagern. Spätestens da verlassen wir aber einen Unimog und bauen etwas interessantes aber neues.
Wenn wir dann tatächlich Deinen Weg gehen, kann der Dieselmotor mit Generator dort bleiben, wo er jetzt ist. Denn der Bauraum für Motor und Kupplung bleibt ja bei Deiner Überlegung völlig frei.
#545286
Hallo Jürgen,

... dann haben wir ein gemeinsames Verständnis.

(Morgen geht der Stick an Dich ab.)
#545430
Hallo Jürgen, Christoph,

es freut mich, dass ihr diesen Lösungsansatz mit der E-Maschine nicht ganz abwegig beurteilt.

Die Lösung 1; bei der das Schaltgetriebe weiter beibehalten wird hat ein Manko. Das Zahnrad an der Eingangswelle ist sehr schmal und würde dem hohen Drehmoment von der E-Maschine, gar eine Planetengetriebe auf Dauer nicht standhalten.

Um den Drehzahlbereich abzudecken kommt man mit einem Planetengetriebe nicht unbedingt hin. Unter einer Untersetzung 1:2,8 ins Langsame gibt es meines Wissens nach bauartbedingt kaum Planetengetrieben. Der vollelektriesche BMW I3 hat auch ein Stirnradgetriebe nach der E-Maschine sonst wäre der Karre zu langsam. Die noch größere konstruktive Herausforderung ist die Geländeuntersetzung. Einstufig schafft die E-Maschine vermutlich nicht die ganze Drehmoment-Bandbreite bereitzustellen, obwohl es ein brachialen Gewalt aus der Stand herausbringt. Man wird nach meiner Einschätzung ein zweistufiges schaltbares Stirnradgetriebe brauchen. Man könnte vielleicht einen handelsüblichen Verteilergetriebe verwenden bei der Allrad und Untersetzung in einem Schaltvorgang eingelegt werden. Den reguläre Vorderachsabtrieb diese Verteilergetriebe könnte man als Nebenantrieb missbrauchen.

Hier noch ein Link von der E-Maschine
https://www.brusa.biz/produkte/antrieb/ ... dtsp1.html

Ich würde auch mal ein paar Berechnungen anstellen. Könntet Ihr mir die Untersetzung von Diff. und Portalachse schreiben – ich habe es nur für das Schaltgetriebe gefunden.

Mit besten Grüßen: Zsolt
#545436
Hallo Zsolt,

Die gesamte Achsübersetzung des 404 (Achsantrieb und Vorgelege) ist 1:7,56.

Da hast Du Dir ja ein ganz schönes drum von Motor ausgesucht. Allerdings nach meiner Meinung und Erfahrung der letzten Fahrversuche mit meinem E-Mog ist der Antrieb überdimensioniert.
Warum soll der E-Motor deutlich mehr Leistung haben als der bisherige Benzinmotor. Wir müssen ja bedenken, dass durch einen größeren und stärkeren Motor die anderen Komponenten eines Fahrzeuges nicht automatisch mit wachsen.
Die hohe Drehzahl bis 12.000 U/min werden nicht benötigt. Der Motor läßt sich ja elektronisch begrenzen. Der eigentliche Motor aus Deinem Beispiel bringt schon mehr als genug Drehmoment um auf die zusätzliche Untersetzung zu verzichten.
#545441
Moin zusammen,

bitte seht mir meine vielleicht laienhafte Frage nach:

Warum gibt es im Pkw Bereich und beim Unimog keine echten dieselelektrischen Antriebe ?

Unter "dieselelektrisch" verstehe ich dauerhaften Antrieb durch einen oder mehrere Elektromotore, die ihren Strom von einem mit konstanter Drehzahl laufenden Verbrennungsmotor (Diesel) als Generator erhalten.

Alle "Hybride" wie ich sie verstanden habe, setzen einen Akku voraus und dieser wird entweder während der Fahrt (z.B. durch Rekuperation oder durch den Verbrennungsmotor / Range Extender) aufgeladen oder sie bekommen den Strom aus der Steckdose / Wallbox.

Ich kapiers nicht, bitte klärt mich doch mal auf (so, dass selbst ich es auch verstehe). Die Technologie des dieselelektrischen Antriebs ist doch schon lange (z.B. bei Lokomotiven) bekannt.

Danke

Herzl Gruß
von Rango (Erni)
#545454
Hallo Rango,

ein dieselelektrischer Antrieb besteht bekanntlich im wesentlichen aus Dieselmotor, Generator und Elektromotor(en). Meist sind es, wie Du schon sagtest, große und leistungsstarke Maschinen mit weitgehend konstanten Betriebsbedingungen und Langzeitbetrieb. Die Produktionsstückzahlen sind dabei eher gering. Das kleinste Fahrzeug mit dieselelektrischem Antrieb, das ich kenne, ist der PistenBully von Kässbohrer mit 382 kW.

Ein analoger Antrieb mit Hydraulik wäre der sogenannte Hydrostat mit Dieselmotor, also ein dieselhydraulischer Antrieb. Diesen findet man in fast ausnahmslos allen Baggern, Radladern und sonstigen Baumaschinen mit hohen Produktionsstückzahlen sowie auch im Unimog. Da liegen die Leistungen in der Regel bei bis zu 200 kW. Der Wirkungsgrad der Hydraulik ist etwas schlechter als der der Elektrik.

Ein dieselmechanischer Antrieb beim Pkw ist an Wirkungsgrad (Kraftstoffausnutzung) nicht zu übertreffen.
#545456
Hallo
Das kleinste Fahrzeug mit dieselelektrischem Antrieb, das ich kenne, ist der PistenBully von Kässbohrer mit 382 kW.
Still R70, zu tausenden seit über 30Jahren im Einsatz, mit VW- oder MB-Diesel, auch mit LPG-Motoren.

im Nutzfahrzeugsektor spielt die Leermasse eine wichtige Rolle. Die wirklich leistungsstarken E-Antriebe sind erst in den letzten Jahren durch die Verwendung neuerer Matrialien und Techniken etsprechend leicht genug. Aber da hat sich aus Macht der Gewohnheit oder was weiß ich, keiner dran getraut.
Lokomotiven brauchen Eigenmasse (Achsfahrmasse), Radlader ober Baumaschinen ebenfalls, da werden hinten sogar noch Gewichte zusätzlich drangeschraubt, da ist das vernachlässigbar oder gar erwünscht. Als Fahrantrieb sind bei Flurförderzeugen Batterie-elektrische Antriebe seit ewig bekannt, mit allen Vor- und Nachteilen. Daran konnten sich die Fahrzeughersteller gut orientieren.
Bei vielen Baumaschinen überwiegt der hydrostatische Antrieb. Durch die hohe Energiedichte in Hydraulik-Hochdrucksystemen ist eine kleine Bauweise möglich. Bei E-Antrieben werden dafür hohe Spannungen erforderlich, was sicherheitstechnisch bzw betriebssicher nicht immer ganz einfach ist. Wenn du die Baugröße eine (Hochdruck-)Hydraulikmotors mit einem E-Motor vergleichst, muss da entweder richtig viel Spannung drauf oder mörderschwer.

Bei Stadt-Bussen z.Bsp war ein E-Antieb gar nicht gewollt, man hat die O-Busse in vielen Stätten ausgesondert. Bereits in den 90er gab es marktreife Antriebe mit Wasserstoff/Brennstoffzelle, auch die wollte keiner. Die Hersteller haben die Entwicklungskosten getragen und danach ab in den Schrott. Klar dass die das nicht alle paar Tage neu durchziehen wollten.
Ich erinnere an die Brennstoffzellenfahrzeuge von BMW und MB, auch ein Flopp. Den utopischen C111 wollte jeder haben, egal was der kostet, die S-Klasse mit Brennstoffzelle hat man als Randnotiz zur Kenntniss genommen, ein Nachfrageansturm ? Fehlanzeige.
Die Wünsche, Bedürfnisse und der Bedarf bestimmen die Nachfrage, die Hersteller liefern. Selbst der "Kleine Mann" kauft auch heute noch am liebsten unnütze SUV oder zumindest Fz. mit Proll-Motorisierung. Die Hersteller bauen, was gekauft wird.
#545459
Hallo Helmut,

jetzt hast Du mich aber schwer enttäuscht mit Deinen sicherlich richtigen Aussagen :D

Hättest Du nicht einfach schreiben können:
Aber wie heißt die alte Maschinenbauerregel, was man mechanisch lösen kann, fange nie elektrisch an
wie Du es gerne mir gegenüber wiederholst :D :D :D :D

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