Neuer High-Performance-Aktuator verringert Emissionen

Pierburg hat einen neuen High-Performance-Aktuator speziell für Heavy Duty-Anwendungen entwickelt. Der Aktuator ermöglicht den Direktantrieb von Klappenventilen und erlaubt dadurch eine besonders kompakte Bauform von AGR-Ventilen und Abgasklappen. Mit dem Direktantrieb entfällt zudem das Spiel, das sich sonst über die Koppelstange ergibt. Die Folge ist eine erhöhte Stellgenauigkeit und damit eine noch präzisere Abgasrückführung. Durch ein besonders hohes Drehmoment wird bei einer Anwendung im Abgasklappenantrieb außerdem ein genau dosierter Abgasgegendruck zur Aktivierung des Partikelfilters und zur Motorbremsunterstützung erzeugt.

Die neue Komponente basiert auf einem Aktuator mit EC-Motor, der seit 2012 in Serie ist und für den Antrieb von Klappen in Abgasrückführventilen und Abgasklappen im Heavy Duty Bereich eingesetzt wird. Für Heavy Duty- Abgasklappen mit mehr als 100 Millimetern Durchmesser, musste eine Drehmomentsteigerung des Aktuators erzielt werden. Diese konnte durch Optimierungen am bürstenlosen EC-Motor und durch die Neuauslegung des Getriebes realisiert werden. Kurzfristig ist so ein Drehmoment von mehr als 20 Nm realisierbar. Dies entspricht etwa dem Zweieinhalbfachen des Serienaktuators und ist den steigenden Abgasgegendruckanforderungen geschuldet, die beim Bremsbetrieb entstehen können.

Vorteile in Sachen Motorenbauraum

Durch die Bauform mit einem robust ausgelegten zweistufigen Stirnradgetriebe kann der Aktuator in Bauräumen platziert werden, in denen bisherige Serienaktuatoren mit oft länglichen Bauformen schwer unterzubringen waren. Aufgrund seines hohen Drehmoments kann er auch als Direktantrieb an die anzutreibende Ventilwelle angebaut werden. Die zur präzisen Positionsregelung des Abtriebs notwendige Elektronik und Software weist zukunftssichere Bauelemente für Sensoren und Prozessor auf. Der Aktuator ist für eine Lebensdauer von 20.000 Stunden oder 50 Millionen Stellbewegungen konzipiert. Um dies zu erreichen, wurden die Lagerstellen mit Wälzlagern versehen. Auch ist sein Design so optimiert worden, dass besonders hohe Schwingungsanforderungen erfüllt werden. Durch ein optimiertes Kühlkonzept wird außerdem die Elektronik vor Spitzentemperaturen geschützt und Leistungsverluste werden reduziert. Elektrisch wird der High-Performance-Aktuator über einen TYCO HDSCS-Stecker, der im Heavy-Duty-Bereich weit verbreitet ist, kontaktiert. Über ein CAN-Bus Protokoll werden die Zielpositionen vom Motorsteuergerät zum Aktuator sowie Istwerte und Statusbotschaften zurück zur ECU übertragen. Der Aktuator verfügt außerdem über integrierte Lageregler und Selbstdiagnosealgorythmen.

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