PowerPack

Der PUMA gilt als stärkster Schützenpanzer der Welt.

Angetrieben wird er von einem ultrakompakten mtu-PowerPack mit einer Leistung von 800 Kilowatt.

Das PowerPack besteht aus einem Zehnzylinder-Motor der mtu-Baureihe 890, einem Sechs-Gang-Lastschaltgetriebe, einem Startergenerator und einer Kühl- und Luftfilteranlage. Der Motor ist dabei mit dem Getriebe über den Startergenerator in L-Form verblockt. Dank dieses Aufbaus nutzt das PowerPack den vorgegebenen Motorraum optimal aus. Es ist so kompakt wie kein anderer militärischer Antrieb für ein Landfahrzeug jemals zuvor.

Sein Motormasse-Leistungs-Verhältnis von knapp eineinhalb Kilogramm Motorgewicht pro Kilowatt Leistung ist einzigartig in dieser Anwendung.

Kompaktheit ist eine der wesentlichen Eigenschaften des gesamten Fahrzeugs: Eine Hauptforderung der Bundeswehr bei der Entwicklung des PUMA war, dass das Fahrzeug auch per Flugzeug (A400M) in den Einsatz gebracht werden kann. Dieses Ziel wurde auch dank des hochkompakten und vergleichsweise leichten Antriebs erreicht.

Der mtu-Dieselmotor des Typs 10V 890 verfügt über einen Hubraum von 11 Litern.

Damit kann der PUMA mit dem Kampfpanzer Leopard 2 in Sachen Mobilität mithalten – und das, obwohl sein Motor nur halb so groß ist wie jener des Leopard 2 (der über 48 Liter Hubraum verfügt).

Eine wichtige Rolle spielt dabei die intelligente Steuerungs- und Überwachungstechnik: Das PowerPack-Managementsystem hält den Motor jederzeit im optimalen Drehzahlbereich und passt ihn damit optimal der jeweiligen Fahrsituation des Fahrzeugs an.

Zwei schaltbare Turbolader mit variabler Turbinengeometrie sorgen für ein Drehmoment von bis zu 2.400 Newtonmeter bei 3.200 Umdrehungen. Im unteren Drehzahlbereich arbeitet nur ein Lader, damit der Abgasstrom effizient in Ladedruck und damit in Leistung und Drehmoment umgesetzt werden kann.

Zusätzlicher Bauraum wird dadurch gespart, dass üblicherweise außen am Motor angebrachte Baugruppen wie Ölfilter und Ölkühler in das Motorgehäuse integriert sind.

Mit 80 Kilowatt und 1,1 Litern Hubraum pro Zylinder ist der PUMA-Motor 10V 890 führend in seiner Leistungsklasse.

Für den Einsatz in sehr staubiger Umgebung wurde ein zweistufiges Luftfiltersystem entwickelt. Zwei Absauggebläse sorgen dafür, dass der Grobstaub kontinuierlich abgesaugt wird, bevor die Verbrennungsluft den zwei Turboladern zugeführt wird.

Der Feinfilter ist erst nach den Turboladern angeordnet. Dadurch kann der Feinfilter sehr klein ausgeführt werden. Der Gesamtabscheidegrad der Luftfilteranlage beträgt 99,9 Prozent.

Neben einer effizienten Luftfilteranlage benötigt der Motor eine entsprechende Kühlung. Sie sorgt dafür, dass die volle Motorleistung auch bei sehr hohen Außentemperaturen abgerufen werden kann. Beim PUMA erfolgt ein intelligentes Thermomanagement durch drei getrennte Kühlkreisläufe.

Der Hochtemperaturkreislauf kühlt den Motor und einen Teil des Ladeluftkühlers, der Niedertemperaturkreislauf kühlt die Endstufe des Ladeluftkühlers sowie Motor- und Getriebeölkühler. Der dritte Kreislauf kühlt kontinuierlich die Elektronik.

Ein Grundprinzip der von RENK entwickelten und gefertigten Getriebe ist die Realisierung der Funktionen

• Fahren,
• Lenken und
• Bremsen.

Der Fahrantrieb dient zur Anpassung von Fahrgeschwindigkeit und Zugkraft an die jeweiligen Geländeverhältnisse. Der vor dem Lastschaltgetriebe angeordnete hydrodynamische Drehmomentwandler besteht aus einem Pumpenrad, einem Leitrad und einer Turbine.

Das 6-Gang-Getriebe beinhaltet im wesentlichen Planetenradsätze und Lamellenkupplungen bzw. -bremsen. Im 6-Gang-Getriebe integriert ist ein Wendesatz, so dass nahezu gleichwertige Vor- und Rückwärts-Fahrgänge zur Verfügung stehen. Aufgrund von fahrzeugseitigen Einschränkungen sind jedoch der 5. und 6. Gang rückwärts elektronisch gesperrt.

Durch eine direkt vom Antriebsmotor angetriebene hydrostatische Kompakt-Lenkeinheit, bestehend aus einer stufenlos regelbaren Axialkolbenpumpe und einem Axialkolbenmotor, wird eine dem Lenkhebelausschlag proportionale Drehzahl in die Nullwelle eingeleitet.

Die Nullwelle treibt über Zwischenräder die Sonnenräder der Lenkdifferentiale rechts und links in gegenläufiger Drehrichtung und gleicher Drehzahl an.

Diese Drehzahl wird der Abtriebsdrehzahl des Schaltgetriebes überlagert und ergibt somit unterschiedliche Drehzahlen der Getriebeabtriebswellen bzw. der Kettenräder des Fahrzeugs, die die Kurvenfahrt bewirken. In der Schaltstellung „Wenden“ ist exaktes Drehen um die Hochachse über den Lenkantrieb möglich.

Ein entsprechendes Ventilsystem schützt die Lenkhydrostatik vor Überlastung und sorgt für die Versorgung des Lenksystems mit der erforderlichen Kühlölmenge.

Neben diesen vorstehend beschriebenen, bewährten Teilsystemen der Getriebeanlage sind folgende zukunftsweisenden Neuerungen in das PUMA-Getriebe eingeflossen:

• Integration der Getriebeelektronik im Getriebe selbst und nicht als eigenständige zu verstauende Elektronik,
• Druckregelung anstelle einfacher Steuerung,
• Ölstandsüberwachung,
• Wandler für Hochleistungsdieselmotor,
• modernes Überwachungskonzept durch integrierte Sensorik,
• Vorheizen des Getriebes durch integrierten Wärmetauscher möglich und
• optimierte Ansteuerung des Bremssystems.

• Die Seitenvorgelege für den SPz PUMA basieren auf bewährter RENK-Technologie. Die größten Herausforderungen stellten auch hier das Einhalten der vorgegebenen Gewichtsgrenzen und der zur Verfügung stehende Bauraum dar.

• Die Seitenvorgelege können über eine Schnelltrennkupplung vom jeweiligen Getriebeabtrieb entkoppelt werden, um das Fahrzeug im Bedarfsfall zu schleppen bzw. um das Triebwerk zu ziehen.