Der vorliegende Artikel der ZF Sachs AG berichtet über die systematische Suche nach Alternativen zu den bisher eingeführten Schwingungsentkopplungssystemen bei modernen Pkw-Motorenkonzeptionen. Neben der akzeptablen Funktionen werden auch vertetbare Systemkosten gefordert. Es ist entscheidend, dass schon in der frühen Entwicklungsphase das Funktionsprinzip vollständig durchleuchtet wird, um prinzipbedingte Systemschwächen rechtzeitig vor dem Bau von Prototypen zu erkennen. Die wesentlichen Systemparameter sollten mit Hilfe der Simulationsrechnung so vorbestimmt werden, dass die Anzahl notwendiger Versuche zur Verifizierung der Funktion im Fahrzeug minimiert werden kann. Die einzelnen Schritte werden erläutert und anhand von Beispielen diskutiert. Die Schwingungsentkopplungssysteme im Pkw-Antriebsstrang, die keine Fremdenergie benötigen, lassen sich in zwei Gruppen einteilen. Die erste Gruppe besteht aus Systemen mit zwei Bewegungsfreiheitsgraden wie z.B. das Zweimassenschwungrad (ZMS) und die Kupplung mit Torsionsdämpfer in der Kupplungsscheibe. Bei der zweiten Gruppe werden dem Zweifreiheitsgradsystem entweder zusätzliche Freiheitsgrade hinzugefügt oder die Verschaltung der Massen untereinander ändert sich. Zu dieser Gruppe zählen z.B. Tilgersysteme mit paralleler Zuschaltung von Massen. Für das Verständnis von neuen Systemen sind die entsprechenden Bewegungsgleichungen zu lösen. Dabei kommt der Methode des Aufstellens des Differentialgleichungssystems eine besondere Bedeutung zu. Der Einfluss einzelner Parameter auf das Systemverhalten kann mit den Bewegungsgleichungen und deren Lösungen effizient studiert werden. Am Beispiel einer Potenzialabschätzung für einen drehzahladaptiven Salomon-Tilger wird verdeutlicht, dass häufig bereits die analytische Berechnung wertvolle Erkenntnisse hinsichtlich der prinzipiellen Eignung alternative Systeme liefert. Als ein weiters Beispiel zu Schwingungssimulationsrechnungen werden Zweifreiheitsgradsysteme (ZMS und torsionsgedämpfte Kupplungsscheibe) untersucht, bei denen eine zusätzliche dritte Masse über eine Dämpfung an die bereits vorhandenen primär- oder sekundärseitigen Massen angebunden wurde. Für das Erzielen des Funktionsoptimums bleibt eine Abstimmung des Systems im Fahrversuch trotz Simulation aber unabdingbar, allerdings geben die Simulationsergebnisse Grenzen vor, innerhalb derer die Simulationsparameter sinvoll zu variieren sind. Dadurch wird der notendige Versuchsaufwand deutlich reduziert. Aktuell laufende Entwicklungen konzentrieren sich auf die ZMS-Weiterentwicklung im Hinblick auf Reduzierung der Herstellkosten, da im Bereich von Pkw-Antriebsträngen mit mittleren Motormomenten ein deutlicher Bedarf für Schwingungs-Entkopplungssysteme erkennbar ist.
Alternative Drehschwingungsdämpfer im Pkw-Antriebsstrang. Eine Systembetrachtung
Alternative torsional vibration dampers in power trains of passenger cars. System consideration
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 104 , 12 ; 1082-1089
2002
6 Seiten, 8 Bilder, 2 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
Drehschwingung , Schwingungsdämpfer , Pkw (Personenkraftwagen) , Differenzialgleichung , Bewegungsgleichung , Antriebstechnik , Anwendung im Motorenbau , Anwendung im Fahrzeugbau , Systemvergleich , Freiheitsgrad , technische Entwicklung , Fahrzeugkupplung , Rechnersimulation , Prototypentwicklung , Prototyp , Fahrzeugerprobung , Kraftfahrzeugmotor , Fahrzeugantrieb , Schwingungsverhalten , Schwingungsdämpfung , Schwingungssystem , zukünftiger Bedarf , Drehmoment , Getriebewelle , Winkelbeschleunigung , Trend (Entwicklung) , Herstellungskosten , Kostenreduzierung
Alternative Drehschwingungsdaempfer im Pkw Antriebsstrang : eine Systembetrachtung
Kraftfahrwesen | 2002
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