Zweimassenrad – was ist das und wofür wird es verwendet?
Wir beobachten zunehmend einen Trend zur Verkleinerung der Motoren, z. B. wird ein Sechszylinder durch einen Vierzylinder ersetzt. Daher reicht ein kleiner Schwingungsdämpfer für die neue Generation von Motoren nicht aus, da wir jetzt eine andere Art von Schwingungen haben. Genau diese Aufgabe erfüllt heute das Zweimassenschwungrad oder umgangssprachlich das Zweimassenschwungrad.
Geschichte des Zweimassenschwungrads
Bei Viertakt-Hubkolbenmotoren führt die periodische Abfolge von vier Takten (Ansaugung, Verdichtung, Betrieb, Auspuff) in Verbindung mit der Zündfolge der einzelnen Zylinder zu Drehungleichförmigkeiten der Kurbelwelle und des kombinierten Schwungrads: Da der Antriebsstrang durch Trägheit und die darin enthaltene Steifigkeit verursacht wird, führt die durch die Drehungleichförmigkeiten des Motors eingebrachte Drehschwingungsstruktur (mit charakteristischen Eigenfrequenzen) zwangsläufig zu Drehschwingungen. Diese können konstruktiv reduziert werden.
In der Vergangenheit wurden zur Reduzierung von Drehschwingungen ausschließlich Torsionsdämpferkupplungen eingesetzt. Im Jahr 1985 brachte LuK das erste Zweimassenschwungrad auf den Markt. Während ein herkömmliches Verbrennungsmotorschwungrad aus den Teilen Kurbeltrieb, Schwungrad und Kupplung besteht, ist das Zweimassenschwungrad in ein Primärschwungrad (Motorseite) und ein Sekundärschwungrad (Getriebeseite) unterteilt, die durch Federdämpfer miteinander verbunden sind.
Aufbau des Zweimassenschwungrads
Das Zweimassenschwungrad ist – wie der Name schon sagt – aus zwei Massen aufgebaut. Die Primärmasse enthält den Starterkranz und die Bogenfedern im Inneren des Rades. Die Sekundärmasse hingegen ist mit einer Schwungscheibe ausgestattet, die in einem Puffer zwischen zwei Lichtbogenfedern endet.
Die Sekundärmasse ist eng mit der Mitnehmerscheibe verbunden. Die rotierenden Massen sind miteinander verbunden. Ein großes und ein kleines Kugellager ermöglichen die Rotation, obwohl heutzutage ein Gleitlager der Standard ist. Der Flansch hat zusätzliche Massen – Gewichte, die durch Gegenrotation Schwingungsenergie absorbieren. Daher ist jedes Zweimassenrad – oder wie manche es lieber nennen, ein Zweikondensatorrad – für jeden Motor und jedes Fahrzeug maßgeschneidert.
Vorteile des Zweimassenrads
- Schwingungsentkopplung über den gesamten Drehzahlbereich
- Hoher akustischer Komfort (ruhigerer Lauf des Getriebes, geringere Erregung der Fahrzeugstruktur)
- Schonung des Getriebes durch Reduzierung der Drehmomentspitzen
- Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs durch niedrige Drehzahl und im unteren Geschwindigkeitsbereich
- Längere Lebensdauer der Antriebsstrangkomponenten
- Geringer Platzbedarf – etwa gleich wie bei einer Doppelkupplung
Nachteile des Zweimassenrads
- Geringere Laufleistung bei Verwendung einer Standardkupplung
- Hohe Reparaturkosten
- Thermische Belastung
- Begrenztes Drehmoment
Quellen:
- https://reparts.pl/sklep/kategoria/kola-dwumasowe/
- https://de.wikipedia.org/wiki/Zweimassenschwungrad
- https://www.schaeffler.de
