Tagungsbeitrag

Titel Ansätze zur Komfortsteigerung eines trockenlaufenden Kupplungssystems mit ingenieurkeramischen Friktionswerkstoffen
Autor Albert Albers, Michael Meid, Sascha Ott
Infos zum Autor o. Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. A. Albers
IPEK - Institut für Produktentwicklung
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Kaiserstraße 10
76128 Karlsruhe
Tel.: (0721) 608-2371
Fax: (0721) 608-6051
Email: albers@ipek.uni-karlsruhe.de

Dipl.-Ing. M. Meid
IPEK - Institut für Produktentwicklung
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Gotthard-Franz-Str. 9, Geb. 50.33
76131 Karlsruhe
Tel.: (0721) 608-6835
Fax: (0721) 608-6966
Email: meid@ipek.uni-karlsruhe.de

Dipl.-Ing. S. Ott
IPEK - Institut für Produktentwicklung
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Gotthard-Franz-Str. 9, Geb. 50.33
76131 Karlsruhe
Tel.: (0721) 608-3681
Fax: (0721) 608-6966
Email: ott@ipek.uni-karlsruhe.de
Inhalt Zusammenfassung

Die in trockenlaufenden Friktionssystemen dem Stand der Technik entsprechenden organisch gebundenen Reibbeläge werden an ihrer thermischen und tribologischen Leistungsgrenze betrieben. Im Hinblick auf die Anwendung in einer Fahrzeugkupplung sind Friktionspaarungen mit deutlich höheren Leistungsgrenzen wünschenswert. Die Vorteile ingenieurkeramischer Werkstoffe wurden bereits in früheren Veröffentlichungen aufgezeigt. Für eine Anwendung keramischer Friktionswerkstoffe in Kraftfahrzeugen sind allerdings noch Verbesserungen der Wechselwirkungen im System, mit Bezug auf das Komfortverhalten, erforderlich. Diese Wechselwirkungen zwischen dem tribologischen Wirkflächenpaar, dem Kupplungssystem und dem Fahrzeug werden im Hinblick auf mögliche Ansätze zur Komfortsteigerung und Erhöhung der Bauteilzuverlässigkeit diskutiert. Zu den Ansätzen zählen neue Anfederungskonzepte und -kennlinien des tribologischen Wirkflächenpaars, eine Kombination keramischer und organischer Friktionspaarungen in einem Kupplungssystem, ein radiales Downsizing sowie eine aktive Anpresskraftregelung des Friktionskontaktes. Zusätzlich wird ein Betrieb des Kupplungssystems im Dauerschlupf diskutiert, mit dem eine Reduzierung von Drehmoment- und Drehzahlschwingungen im Fahrzeugantriebsstrang erzielt werden kann.

Abstract

Organic clutch facings are state-of-the-art in dry running clutch systems, being used at their thermal and tribological maximum capacity. However, friction pairings with higher thermal and tribological capacity are still desirable with regards to an application in vehicles. The advantages of engineering ceramics are already shown in former proceedings. Admittedly, enhancements of the interactive system behavior considering comfort are needed for an application. The interactions between tribological working surface, clutch system and vehicle are discussed in this article with an emphasis on possible approaches concerning comfort enhancement and advance of reliability of friction systems with engineering ceramics. New cushioning concepts and a change of the cushioning characteristic of the working surfaces, a combination of ceramic and organic friction pairings in a single clutch system, a radial downsizing of a clutch system and an active clamping force control are counted among approaches. Additionally, an operation of the clutch system under continuous slip is discussed, which could be used to reduce torque and torsional vibrations within the powertrain.
Datum 2010