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Elektrische Hydraulikpumpe



Aufgabe

Es ist eine berechtigte Frage, warum man bei manchen modernen, hydraulisch unterstützten Systemen zunächst mechanische in elektrische Energie umwandelt (Generator) und dann diese in hydraulische. Letzteres ist die Aufgabe dieser Pumpe. Der relativ komplizierte Weg lohnt sich und liefert bisweilen sogar Kraftstoffersparnis. Dringend nötig ist die elektrische Pumpe dann, wenn ihre Funktion auch bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor gewährleistet sein soll.

Die Begründung für die Ersparnis ist relativ einfach. Bei der herkömmlichen Servolenkung wird ständig eine Pumpe angetrieben. Diese erzeugt zwar nur hohe Drücke, wenn das Lenkrad bewegt wird, verschlingt aber trotzdem z.B. bei langen Autobahnfahrten ständig Energie. Außerdem ist der Platz vorne am Motor zum Antrieb über Rippenriemen begrenzt. Eine elektrische Pumpe kann im Prinzip überall eingebaut werden und arbeitet nur dann, wenn sie gebraucht wird. Dazu muss der Steuerteil der Lenkung erst so oft Druck anfordern, dass dieser unter einen bestimmten Wert fällt. Noch energiesparender ist es natürlich, die Lenkungskräfte direkt durch einen Elektromotor zu unterstützen. Zusätzlich vorteilhaft ist die leichter zu regulierende Förderrate.

Hydraulische Pumpen kommen im Kraftfahrzeug immer häufiger vor. Sie bewegen Cabrio- oder Klappverdecke, die Dächer von Wohnmobilen oder andere bewegliche Karosserieteile. Aber auch im Allradbereich, z.B. zur Betätigung von Sperren und/oder Lamellenkupplungen werden sie verwendet. Überall, wo die Kraft des größten, in der Einbaugröße und dem Gewicht noch gerade passenden Elektromotors nicht ausreicht. Ein Elektromotor, der eine Hydraulikpumpe antreibt, kann kleiner ausgelegt werden als einer, der die komplette Hydraulik ersetzt.

Funktion

Die Versorgungseinheit im Bild oben ist mit dem Elektromotor links, der Pumpe in der Mitte und dem Vorratsbehälter rechts klar gegliedert. Beim Motor ist wohl von Permanentmagneten im Ständer auszugehen. Der Anker treibt mit hoher Drehzahl und geringem Hub die beiden Kolben an. Beide sind über O-Ringe abgedichtet und führen eine Rechts- bzw. Links-Bewegung aus. Zwei Rückschlagventile komplettieren den relativ einfachen Aufbau. Bei 12V-Anlagen sind zwar Drücke bis ca. 200 bar, aber keine hohen Förderleistungen möglich. Die oben abgebildete Pumpe schafft ca. 70 bar und 1,17 cm³ pro Ankerumdrehung. 10/09

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