Wie sich Bärenkräfte in den Boden krallen Premium

Das Fahrwerk ist die Schnittstelle zwischen Motor und Boden. Und die Leistung der Traktoren steigt weiter. Räumen Räder künftig das Feld für die Raupen?

Nur zwischen Gummi und Boden kann der Schlepper seine Motorleistung in nutzbare Zugkraft umwandeln. Parallel zur Arbeitsbreite der Geräte hat sich in den letzten Jahren die Motorleistung der Traktoren fast explosionsartig entwickelt. Heute kratzt der Standardschlepper an der 400 PS-Marke. Doch so viel ist sicher: Viel mehr Leistung lässt sich mit diesem Fahrzeugkonzept kaum noch auf den Boden bringen.

Wie zieht ein Schlepper?

Funktioniert Zugkraftübertragung in Zukunft nur noch mit Raupen, oder bringen neue Radkonzepte die Leistung genau so effizient auf den Boden? Mit dieser Fragestellung setzte sich das Team „Rad oder Raupe“ auseinander. Bei der schweren Bodenbearbeitung experimentierten die Entdecker mit verschiedenen Fahrwerkskonzepten von Fendt und Challenger und diskutierten unterschiedliche Lösungsansätze mit den Ingenieuren.

Der Schlepper kann nur 25 % seiner Dieselenergie in wirkliche Zugleistung umwandeln. Ein großer Teil geht im Fahrwerk in Form von Spurbildung und Schlupf verloren. Durch simples Pushen der Motorleistung allein lässt sich kaum mehr Zugleistung herausholen: Denn die Kraft muss beim Ziehen schließlich auf den Boden gebracht werden. Grenzen setzt hier die Physik! Mehrere Fakto-ren beeinflussen das Zugverhalten des Schleppers: Das Gewicht bzw. die Ballastierung, das Fahrwerk und seine Aufstandsfläche, der Schlupf sowie die Verzahnung mit dem Boden.

Gewicht: Zum Ziehen braucht jeder Schlepper Gewicht – er kann nie mehr als sein Eigengewicht ziehen – egal ob Rad oder Raupe. Standardschlepper erreichen Werte vom 0,4 bis 0,7-fachen ihres Eigengewichts. Dieser Faktor ist der Triebkraftbeiwert. Er hängt vom Fahrwerk und vom Bodenzustand (Asphalt oder Schlamm) ab. Ein Triebkraftbeiwert von 0,5 bedeutet also, dass der Schlepper genau die Hälfte seines Gewichts in Zugkraft umwandeln kann. So hat ein 10 t schwerer Schlepper mit einem Triebkraftbeiwert von 0,5 auf dem Acker eine Zugkraft von etwa 5000 daN. Das entspricht in etwa 5 t. Soll der Schlepper bei gleichen Bodenverhältnissen mehr ziehen, reicht es also nicht, nur die Motorleistung zu erhöhen. Mit der Leistung müsste auch sein Gewicht zunehmen – das würde beim Standardschlepper aber auf Kosten der Nutzlast gehen.

Genau das ist der Unterschied bei Knicklenkern und Raupen: Sie müssen in erster Linie ziehen, nicht tragen. Daher sind sie von Haus aus sehr schwer, um überhaupt Motorleistungen von bis zu 600 PS übertragen zu können. Allein das Leergewicht dieser Giganten liegt mit 20 t schon deutlich über dem zulässigen Gesamtgewicht der größten Standardschlepper. Voll aufgelastet bringen sie bis zu 27 t auf die Waage – das ist mehr als das Doppelte des Leergewichts eines Fendt 936! Rechnet man jetzt wieder mit dem (niedrigen) Triebkraftbeiwert von 0,5 entspricht das allein schon einem Zugvermögen von über 13 t.

Ballastierung: Die Ballastierung hat erheblichen Einfluss auf die Zugkraft. Verpasst man z. B. dem 10 t Schlepper mit dem Triebkraftbeiwert von 0,5 zusätzliche 2 t Ballast, erhöht sich die Zugkraft rein rechnerisch schon um weitere 1 000 daN, sprich 1 t. Einen ähnlichen Effekt nutzt der Standardschlepper auch bei der Arbeit mit angebautem Gerät. Das Gerät belastet mit seiner Gewichtskraft zusätzlich die Hinterachse des Schleppers. Diese Gewichtsverlagerung erhöht – praktisch kostenlos – die Zugkraft des Schleppers.

So arbeitet z. B. auch die Zugkraftregelung. Muss der Schlepper schwer ziehen, weil z. B. der Pflug in eine sehr feste Bodenschicht hineinläuft, reagiert die Zugkraftregelung: Um die benötigte Zugkraft etwas herunterzusetzen, wird der Pflug um wenige Zentimeter angehoben. Die Gewichtskraft des Pfluges belastet jetzt zusätzlich die Hinterachse – die Zugkraft des Schleppers nimmt zu. Einige Gerätehersteller nutzen diese Verlagerung von Kräften, in dem sie mit hydraulischen Oberlenkern Gewichtskräfte vom Gerät auf die Schlepperhinterachse übertragen.

Aus diesem Grund...

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