Wie löst die Kupplung Leerlaufgeräusche in schnellen Getrieben?

Der Automobilbau als Teilbereich der Technik ist ständig auf der Suche nach Möglichkeiten, die Leistung von Autos oder das Fahrerlebnis der Benutzer zu verbessern. Es gibt auch einen völlig separaten Bereich eines Autos, der als Noise Vibration Harshness (NVH) bezeichnet wird und einen großen Einfluss auf die wahrgenommene Qualität des Autos hat. Hochleistungsautos mit schnellen Getrieben sind dafür bekannt, dass sie im Leerlauf hohe Geräusche verursachen, die dem gewünschten Fahrgefühl des Autos zuwiderlaufen. Um zu verstehen, wie die Kupplung Leerlaufgeräuschprobleme in schnellen Getrieben lindern kann, untersucht dieser Artikel die Funktionsprinzipien von schnellen Getrieben und Kupplungen, die Auswirkungen von Winkel und Drehmoment auf Vibrationsimpulse auf Nebenwellen und die Verwendung von Leerlaufdämpfern für Kupplungen.

In diesem Teil der Forschungsarbeit wird insbesondere das Funktionsprinzip eines Schnellgetriebes verwendet.

Schnellganggetriebe werden grundsätzlich für schnelleres Schalten und mehr Leistung und Beschleunigung verwendet, was für Rennen und Hochgeschwindigkeitsfahrten unerlässlich ist. Das Wesentliche an einem Schnellganggetriebe ist, dass es immer wieder kürzere Gangwechselzeiten ermöglicht, was sich in einer erhöhten Drehmomentkontrolle des Fahrzeugs niederschlägt. Normalerweise haben Schnellganggetriebe ein sequentielles Schaltsystem, das sich vom H-Muster der meisten herkömmlichen manuellen Getriebe unterscheidet. Dieses sequentielle Schaltsystem ermöglicht dem Fahrer ein sanftes und schnelles Schalten in den zweiten Gang oder zurück in den ersten, um sicherzustellen, dass die Leistung kontinuierlich übertragen wird.

Zu den Baugruppen eines Schnellganggetriebes gehören die Eingangswelle, die Ausgangswelle und die Zahnräder. Wenn der Motor Leistung auf die Eingangswelle überträgt, übertragen zahlreiche Übersetzungsverhältnisse im Getriebe diese Leistung auf die Ausgangswelle, die wiederum die Räder antreibt. Wenn sich das Auto jedoch im Leerlauf befindet, wenn der Motor intensiver läuft und das Auto nicht fährt, sind Vibrationen und Geräusche im Getriebe aufgrund der fehlenden Last deutlich fühlbar und hörbar.

Winkel und Drehmoment, die die Vibration der Hilfswelle des Schnellgetriebes beeinflussen

Die in einem Schnellganggetriebe verwendete Hilfswelle hilft, die Übertragungswellen in Bezug auf Geradlinigkeit und Gewichtsausgleich zu halten. Sie reagiert empfindlich auf Vibrationen, insbesondere wenn das Triebwerk im Leerlauf ist, sodass die Welle nur minimal belastet werden muss, um den Ausgleich zu gewährleisten. Aus diesem Grund ist bekannt, dass Faktoren wie Winkel und Drehmoment diese Vibrationen beeinflussen.

Winkel: Der Neigungswinkel der Nebenwelle kann die Stabilität beeinflussen. In diesem Fall ist es gefährlich, wenn der Winkel zu steil oder falsch eingestellt ist, da dies die Vibrationen verstärkt. Beispielsweise erhöht eine Abweichung von 2 Grad vom bevorzugten Kopfwinkel die Vibrationsamplitude um 10 %, ein Faktor, der zu einem hohen Leerlaufgeräusch führt.

Drehmoment: Die Belastung der Hilfswelle ergibt sich aus dem auf sie ausgeübten Drehmoment. Im Leerlauf ist das Drehmoment niedrig und scheint nicht auszureichen, um die Eigenschwingungen im Getriebe der Hilfswelle auszugleichen. Beispielsweise kann eine Hilfswelle mit einem Drehmoment unter 20 Nm vibrieren und solche Vibrationen können als Leerlaufgeräusch hörbar sein, während bei optimaler Leistung das Drehmoment solche Geräusche eliminiert.

Das Funktionsprinzip des Kupplungsleerlaufdämpfers

Ein Leerlaufdämpfer für Kupplungen wurde speziell für die Lösung von zwei Problemen entwickelt, nämlich Vibrationen und Geräusche im Leerlauf. Die Aufgabe des Dämpfers besteht darin, die Torsionsschwingungen, die vom Motor auf das Getriebe übertragen werden, aufzunehmen und zu dämpfen. Er ist somit in der Lage, Schwankungen abzuschwächen und so die durch die oben genannten Schwankungen entstehenden Geräusche zu minimieren.

Sie haben Federn und Reibmaterialien als Teil der Kupplungsanordnung der Zahnräder. Wenn der Motor im Leerlauf läuft und die Kupplung eingerastet ist, passen sich die Federn durch Ausdehnung und Kontraktion an, um Torsionsschwingungen aufzunehmen, und das Reibmaterial trägt ebenfalls dazu bei, die Schwingungen zu dämpfen, indem es die gleiche Energie in Wärme umwandelt.

Wie lässt sich das ungewöhnliche Geräusch im Leerlauf durch die Kupplung beheben?

Wenn es um Schattengeräusche in Schnellschaltgetrieben mit Kupplung geht, muss man bei der Einstellung der Winkel- und Drehmomentparameter kompromisslos vorgehen. Die Vibrationen der Hilfswelle können durch den Einbau eines Leerlaufdämpfers der Kupplung verringert und so das Geräusch reduziert werden.

Optimaler Winkel: Durch die Winkeleinstellung der Hilfswelle im Winkelbereich von bis zu 0.5 Grad wird das Risiko von Abweichungen und Geräuschen während des Betriebs verringert und vermieden.

Ausreichendes Drehmoment: Ein Leerlaufdrehmoment von über 25 Nm wird empfohlen, da es die Stabilität der Hilfswellen gegenüber Webstühlen erhöht. Dieser Maximalwert stellt auch sicher, dass mit dem eingebauten Leerlaufdämpfer der Kupplung alle bis auf die kleinsten Torsionsstörungen so gedämpft werden, dass sie nicht hörbar sind.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Lösung der Probleme mit Leerlaufgeräuschen in Hochgeschwindigkeitsgetrieben darin besteht, zu wissen, wie Winkel und Drehmoment zusammen mit der Dämpfungswirkung der Kupplungen, der Riemenscheibe und der oberen Abdeckelemente miteinander interagieren. Durch die richtige Einstellung dieser Parameter und den Einsatz geeigneter Dämpfer ist es möglich, die NVH-Leistung in Hochleistungsfahrzeugen zu verbessern und deutlich bessere NVH-Eigenschaften im Leerlauf zu erzielen.