Aufgrund der Marktanforderung nach der Herstellung von Kraftfahrzeugen mit immer größeren Drehmomenten (bei unverändertem Bauraum) und der dadurch zunehmenden Beanspruchung aller Triebstrangelemente befasst sich die vorliegende Arbeit mit der Untersuchung des Wärmehaushalts einer trocken laufenden Einscheiben-Kupplung für die Anwendung als Anfahr- und Schaltkupplung in einem frontgetriebenen Pkw mit Dieselmotor. Die zentrale Zielsetzung der Arbeit besteht darin, das für Auslegungszwecke wichtige Abkühlverhalten der Kupplung entlang ihres Temperaturgefälles von der Reibfläche bis zur Umgebung mit den drei Wärmeübertragungsarten darzustellen und mathematisch zu beschreiben. Hierzu werden die bisher noch nicht bekannten Wärmeübergangskoeffizienten der Kupplungsanwendung ermittelt. Das Kapitel 'Leitung' wird überwiegend analytisch mit Hilfe der Fourier'schen Wärmeleitungsgleichung untersucht. Die durch Leitung auf die Kupplungstemperatur Einfluss nehmenden Parameter werden dargestellt und die Frage geklärt, unter welchen Bedingungen mit einer homogenen Bauteiletemperatur gerechnet werden kann und in welchem Fall die Reibflächentemperatur besonders berücksichtigt werden muss. Koeffizienten für den Wärmeübergang durch Leitung werden durch Versuch bestimmt. Im Kapitel Strahlung werden die Emissionskoeffizienten der spezifischen Kupplungsoberflächen ermittelt. Im Kapitel Konvektion werden die Koeffizienten für konvektiven Wärmeübergang der Kupplungsanwendung durch Prüfstands- und Fahrzeugversuche bestimmt. Der Vorteil einer Luftkühlung für die Kupplung wird durch Fahrzeugversuche mit geschlossener und geöffneter (luftdurchströmter) Kupplungsglocke nachgewiesen. Zur Simulation des gesamten Wärmehaushalts der Kupplung entlang ihres Temperaturgefälles wird ein Simulationsmodell entwickelt, das eine gute Übereinstimmung zu den Versuchsergebnissen erzielt und daher zur thermischen Auslegung von Einscheiben-Trockenkupplungen verwendet werden kann.

    Relating to the market demand to produce vehicles with increased engine torque (without any modification of the installation space), which causes increased stress to all powertrain components, this document describes the investigation of the thermal balance of a single-plate dry clutch, which will be used as a start-up and drive clutch in a front-wheel-drive car with diesel engine. This document is focused on the discussion and mathematical interpretation of the cooling behavior of the clutch along the temperature gradient between the friction surface and the environment by using the three types of heat transfer. This cooling behavior is vital for clutch design purposes. This is accomplished by evaluation of the not yet known heat transfer coefficients of the dutch system. The chapter 'Thermal conduction' mainly contains an analytical application of the Fourier equation for thermal conduction. The parameters which influence the clutch temperature by conduction are discussed. As a result the conditions for a homogenous component temperature are described. Another topic is an answer to the question, in which cases special attention has to be given to the friction surface temperature. Coefficients for the heat transfer by conduction are determined by tests. The chapter Thermal radiation contains adetermination of the emission coefficients of the specific clutch surfaces. The chapter Thermal convection contains adetermination of the convective heat transfer coefficients of the dutch system by test bench and vehicle tests. The advantage of air cooling for the clutch is demonstrated by vehicle tests with closed and open (exposed to air flow) dutch housing. To simulate the complete thermal balance of the clutch along the temperature gradient a simulation model is developed which greatly corresponds to the test results and therefore is suitable for the thermal design of single-plate dry clutches.


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    Titel :

    Untersuchung zum Temperatur- und Wärmeabgabeverhalten einer Einscheiben-Trockenkupplung


    Weitere Titelangaben:

    Analysis of the temperature and heat output characteristic of a single-plate dry clutch


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2008


    Format / Umfang :

    245 Seiten, Bilder, Tabellen, 273 Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch





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