Artikel als PDF herunterladen - kgk

PRAXIS
PRACTICE
LÄUFT WIE GESCHMIERT
HYBRIDRING ALS ALTERNATIVE ZU METALLBÄNDERN Weil er ohne Schmierung auskommt,
erspart ein Hybridring als Antriebsriemen für CV-Getriebe die sonst übliche Hydraulik. Ringsystem, Kegelscheiben und Hauptlager weisen einen Wirkungsgrad von 90 bis 95 % auf und
entwickeln gegenüber einem herkömmlichen Elastomerriemen um 60 % geringere Hitze.
E
in neuer Antriebsriemen der ContiTech Power Transmission Group
macht stufenlos verstellbare Getriebe (continuously variable transmission,
CVT) auch für die Kleinwagenklasse interessant. Der Hybridring läuft ohne
Schmierung und weist dadurch einen
hohen Reibbeiwert auf. Bislang erforderten bei der CVT-Technik die unter Öl lau-
fenden Metallbänder und -ketten für die
Steuerung und das Anpressen der Kegelscheiben hohe Flüssigkeitsdrücke. Mit
dem trocken laufenden Hybridring wird
die Hydraulikpumpe überflüssig. Dadurch reduzieren sich Gewicht und benötigter Bauraum, was speziell bei Wagen der Kompaktklasse eine große Rolle
spielt. Durch den Wegfall der Hydraulik
In dem geöffneten stufenlosen
Getriebe sind im Vordergrund
die Hauptwellen mit den
bronzefarbenen Kegelscheiben zu sehen.
muss der Motor außerdem weniger Energie aufbringen. CV-Getriebe ermöglichen
es, den Verbrennungsmotor so zu betreiben, dass die notwendige Antriebsleistung in einem Motorbetriebspunkt mit
möglichst niedrigem Kraftstoffverbrauch
zur Verfügung gestellt wird. Durch den
Verzicht auf die Hydraulik trägt der Hybridring in der CVT-Technik zu einer weiteren Reduzierung der CO -Emissionen
2
bei.
CV-Antriebe mit variablen Kegelscheibendurchmessern wurden erstmals 1958
in Automobilen eingesetzt. Dabei veränderten sich die effektiven Durchmesser
der über einen Riemen verbundenen Primär- und Sekundärscheiben gegenläufig.
Seit 1987 konkurrierten in einem Ölbad
laufende Metallversionen mit den gängigen Riemen aus verstärktem Kautschuk.
Nachteil der CV-Getriebe mit Metallringen und -ketten ist der geringe Reibbeiwert, denn die Kontaktflächen müssen
geschmiert und gekühlt werden. Dies erfordert hohe hydraulische Anpressdrücke und Ölströme. Zudem verringert sich
zwangsläufig der Getriebewirkungsgrad
durch Druckverluste und Leckagen.
Grundsätzlich muss die vom Motor getriebene Pumpe groß dimensioniert sein,
um bei niedriger Drehzahl und großem
Drehmoment
einen
ausreichenden
Durchfluss bei hohem Druck zu gewährleisten.
Diese Nachteile bedeuten für ökonomisch motorisierte Fahrzeuge der
Kleinwagenklasse übermäßig große
Kräfte und hohe Kosten. Vor diesem Hintergrund wurde nun der Hybridring entwickelt, der nicht geschmiert werden
muss. Zu den Vorteilen gehören neben
dem hohen Reibbeiwert geringere Leistungsverluste bei den Nebenaggregaten.
Autor
Dr. Heiko Sattler, F&E-Technologieleiter, ContiTech Power Transmission Group, Hannover,
heiko.sattler@ptg.contitech.de
636
KGK ‚ Dezember 2008
NEUE TECHNOLOGIEN
CV-Technik auch für Kleinwagen
Der Hybridring läuft
ohne Schmierung
und weist dadurch
einen hohen Reibbeiwert auf.
Die Kraft wird zwischen den Kegelscheiben und dem Ring über duroplastbeschichtete Blöcke mit Aluminiumkern
übertragen. Ringsystem, Kegelscheiben
und Hauptlager haben einen Wirkungsgrad von 90 bis 95 % und eine gegenüber
einem herkömmlichen Elastomerriemen
um 60 % geringere Hitzeentwicklung. Im
Vergleich zu Elastomerriemen erweitert
sich die Leistungsfähigkeit des CVT dadurch auf ein Vielfaches.
Die über 200 trapezförmigen Blöcke des
Hybridrings greifen formschlüssig in ein
Paar zugfester und beidseitig gezahnter
Mit hohem Reibbeiwert und geringen Leistungsverlusten bietet der von ContiTech
entwickelte Hybridriemen eine gute Alternative zu Metallbändern. Weil er ohne
Schmierung auskommt, muss keine Hydraulik in das Getriebe eingebaut werden.
Die Bauraum- und Gewichtsersparnis, aber
auch der gute Wirkungsgrad und die geringere Hitzeentwicklung machen stufenlos
verstellbare Getriebe nun auch für die
Kleinwagenklasse interessant.
Zugträger ein. Die optimale Leistung des
Getriebesystems wird mit Hilfe einer
elektronischen Steuerung erzielt, wobei
ein Gleichstrommotor den effektiven
Durchmesser der Primärscheibe regelt.
Eine Feder und ein drehmomentbetätigter Mechanismus an der Sekundärscheibe sorgen für die axiale Anpresskraft und
die Spannung im Hybridring. Bei 25 mm
Ringbreite und 150 bis 170 mm Achsabstand entspricht die Spreizung mit 5,5
bis 6 (Verstellbereich) der von CV-Getrieben mit Metallband oder Kette. Das zulässige Drehmoment beträgt 100 bis
130 Nm, Überlastungen bis zu 180 Nm
zerstören den Ring nicht.
KGK ‚ Dezember 2008
637