Verschleissvorgänge im automobilen Triebsstrang

© verschiedene Quellen

Verschleiss und Reibung sind in fast allen technischen Systemen permanent auftretede Vorgänge und haben oft negativen Einfluss auf das Systemverhalten.
Man unterscheidet zwischen abrasiven, adhäsiven und errosiven Verschleiss, je nachdem welche Effekte an den Grenzflächen der tribologischen Teilsysteme auftreten.

Verschleissvorgänge hängen neben den topologischen Eigenschaften der beteiligten Komponenten von den auftretenden Bewegungsparametern wie Geschwindigkeit und Normalkraft ab.

Häufig wird versucht die Auswirkungen von Verschleiss und Reibung durch geeignete Konstruktionsmaßnahmen, Veränderungen der Oberflächeneigenschaften (Schleifen,Polieren) und durch die Verwendung von Schmierstoffen zu minimieren. In anderen Fällen, wie beispielsweise in Kupplungs- und Synchronisierungssystemen ist Reibung expliziert erwünscht und stellt eine integrale Komponente des Betriebsverhaltens dar. 

Neben der Veränderung des Systemverhaltens, die den Einsatz von Reglern erheblich erschweren, kann Verschleiss auch zu einem Totalausfall der entsprechenden Systemkomponenten führen und umfangreiche Reparatur- und Wartungsmaßnahmen erforderlich machen.

Deshalb sollen im Rahmen dieses Forschungsprojektes umfangreiche Untersuchungen und Dauerlaufversuche am fachgebietseigenen Getriebeprüfplatz durchgeführt werden, in deren Fokus die Kupplungs- und Synchronisierungssysteme von modernen automatisierten Schaltgetrieben, die Identifizierung und Modellierung von Verschleissprozessen stehen.

Durch die aus den Versuchen gewonnenen Ergebnisse sollen zum einen Lebendauerprognoseverfahren entwickelt und zum anderen die verwendeten Reglerstrukturen robust gemacht werden.

Die um die Verschleissmodelle erweiterten Regelungsmethoden werden abschließend mit herkömmlichen Regelungsmethoden verglichen und evaluiert.

Beurteilung der Messmethoden

Bevor mit den eigentlichen Verschleissuntersuchungen begonnen wird, müssen geeignete Mess- und Beobachtungsmethoden zur "Verschleissmessung" am Getriebesystem identifiziert werden.

Zum gegenwärtigen Zeitplan werden zwei unterschiedliche Messstrategien in Betracht gezogen:

• Online Messung

Erfassung von Temperaturen und deren Verteilungen im Kupplungs- und Synchronisierungssystem mit Hilfe von drahtlosen Sensorknoten oder der Infrarot-Thermographie.

• Offline Messung

Beurteilung der Veränderungen der Oberflächentopographie von Kupplungs- und Synchronkörperreibbelägen durch stereometrische bildgebende Verfahren (CCD-Cameras, Rasterelektronenmikroskope) und Tastschnittverfahren.