Darmstadt, 25. Oktober 2017 |
Entkoppelte Riemenscheibe mit Freilauf spart bis zu einem Prozent Verbrauch und Emissionen
Zur CO2- und Verbrauchsreduzierung ist die effiziente Einbindung der Nebenaggregate in den Riementrieb genauso wichtig wie innermotorische Maßnahmen. Eine geringe Riemenspannung kann hier zu signifikanten Effizienzsteigerungen führen. Doch dies bedeutet gleichzeitig die Gefahr von „Durchhängern“ des Riemens, die zwingend vermieden werden sollen. Vibracoustic hat dafür nun eine Lösung entwickelt: die entkoppelte Riemenscheibe mit Freilauffunktion verhindert das Durchhängen und Schlackern des Riemens und sorgt so für eine gleichmäßige Riemenspannung in allen Fahrsituationen.
Intelligentes Kräftemanagement
Geringer Hubraum, oft nur drei Zylinder, sehr hohe Spitzendrücke sowie Start-Stopp-Systeme sind Kennzeichen moderner Downsizing-Motoren. Während die Laufkultur dieser Aggregate mittlerweile ein gutes Niveau erreicht hat, stellt die höchstmögliche Harmonisierung der auftretenden Kräfte und Schwingungen während des Motoranlaufs eine konstruktive Herausforderung dar. Gerade in der ersten Sekunde des Motorstarts müssen im leerlaufnahen Drehzahlbereich enorme Kräfte kontrolliert werden. Diese Disharmonien haben neben Komforteinbußen auch eine hohe Belastung der Nebenaggregate im Riementrieb zur Folge.
Weniger Verbrauch, geringerer Verschleiß
Viele Hersteller setzen auf die Reduzierung der Riemenspannung, da hierbei über die geringeren Reibverluste über den gesamten Drehzahlbereich ein Verbrauchs- und CO2 -Vorteil von bis zu einem Prozent erzielt werden kann. Vibracoustic hat zunächst für den Dreizylinder-Motor eines großen deutschen Automobilherstellers eine entkoppelte Riemenscheibe mit zusätzlicher Freilauffunktion konstruiert, die später auch für Vierzylindermotoren zum Einsatz kommen wird. Grundsätzlich ist diese für alle Otto- und Dieselmotoren geeignet.
In jedem Lastzustand optimal gespannt
Im normalen Fahrbetrieb ist der Freilauf geschlossen. Sobald jedoch eine Verzögerung in der Rotation der Kurbelwelle entsteht, öffnet sich der Freilauf und gibt die Bewegung frei und verhindert das sogenannte „Nachdrehen“ der Nebenaggregate. Der Keilrippenriemen bleibt auf diese Weise in jedem Lastzustand auch bei geringerer Vorspannung ausreichend gespannt. Durch die Freilauffunktion werden so die beim Motorstart auf den Riemen einwirkenden Kräfte stark reduziert.
Patentierte Kombination
Kernkomponenten der Konstruktion sind eine Metallnabe, die mit der Kurbelwelle verbunden ist und den Kraftfluss aufnimmt. Eine Elastomerfeder stellt die Entkopplungsfunktion sicher. Diese Kupplung umschließt ein metallischer Außenring, der als innere Lauffläche des Freilaufs dient. Der sichere Sitz des Freilaufs wird durch zwei Käfige sichergestellt, in denen die Klemmkörper geführt werden. Der äußere Ring des Freilaufs wird wiederum durch die Riemenscheibe dargestellt, über die der Keilrippenriemen für den Nebenaggregate-Antrieb läuft. Durch diesen Aufbau hat der Freilauf keine metallische Verbindung zur Kurbelwelle. Diese von Vibracoustic patentierte Kombination bietet erhebliche akustische Vorteile des Gesamtsystems.
Potential für weitere Anwendungen
Varianten des Systems können für alle Otto- und Dieselmotoren angewendet werden und auch die Applikation in Hybrid-Antriebssystemen unterschiedlichster Fahrzeugklassen ist möglich. So kann die Freilauf-Entkoppelte Riemenscheibe auch die Effizienz von Hybridfahrzeugen weiter steigern.