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2021 | Buch

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Bedarfsgerechte Aktuierung eines CVT-Getriebes

verfasst von: Peter Musch

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

Buchreihe : Wissenschaftliche Reihe Fahrzeugtechnik Universität Stuttgart

Enthalten in: Springer Professional "Wirtschaft+Technik" , Springer Professional "Technik"

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Über dieses Buch

Peter Musch stellt zwei verschiedene Konzepte zur bedarfsgerechten Aktuierung von CVT-Getrieben vor. Dabei werden verschiedene Betriebsstrategien der Konzepte und ihr Einfluss auf den Getriebewirkungsgrad mittels validierten Simulationsmodellen untersucht. Auslegung und Konstruktion der einzelnen Komponenten werden detailliert beschrieben und Ergebnisse der Prüfstandsversuche vorgestellt. Die Reduzierung der Aktuierungsenergie kann durch den verbesserten Wirkungsgrad so einen signifikanten Beitrag zum verminderten Flottenverbrauch leisten. Zudem ermöglichen die Konzepte die Realisierung von Hybridfunktionen wie Stopp-Start und Segel.

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Zusammenfassung

Seit Ende der 1990er Jahre hat sowohl die Vielfalt der Fahrzeugmodelle als auch die Auswahl an zur Verfügung stehenden Fahrzeuggetriebetypen stark zugenommen, die mit einer zunehmenden Hybridisierung des Antriebsstrangs einhergeht. Hierdurch sind insbesondere neue Funktionalitäten zur Wirkungsgradsteigerung wie beispielsweise Stopp-Start-, Segeln-Funktionen oder prädiktive Betriebsstrategien in verschiedenen Ausprägungen hinzugekommen.

Peter Musch

Kapitel 2. Stand der Technik

Zusammenfassung

Ein Fahrzeuggetriebe wird dazu benötigt, die vier Hauptfunktionen bereitzustellen.

Peter Musch

Kapitel 3. Einführung und Ziele der vorliegenden Arbeit

Zusammenfassung

Im Allgemeinen verursacht der Verbrennungsmotor mit 66,3 % die größten Verluste im Antriebsstrang, wie in Abbildung 3.1 über den neuen europäischen Fahrzyklus (NEFZ) zu erkennen ist. Rund die Hälfte der 66,3 % dissipiert je als Wärme in den Abgasstrang und den Kühlkreislauf [12 S. 806, S. 1118]. Die Leerlaufverluste belaufen sich auf rund 10 % und etwa 8 % der eingesetzten Energie dissipieren im CVT-Getriebe.

Peter Musch

Kapitel 4. Konzepte zur bedarfsgerechten Aktuierung von CVT-Getrieben

Zusammenfassung

Für das Projekt zur bedarfsgerechten Aktuierung von CVT-Getrieben wurde zunächst ein Workshop, bestehend aus Getriebeexperten aus verschiedenen Gewerken, durchgeführt und über 70 Ideen gesammelt. Im Anschluss wurden die Ideen in Prinzipskizzen überführt, aufbereitet, detailliert, kategorisiert und wiederum durch die Expertengruppe bewertet. Das führte zu einer Rangfolge vom höchsten bis zum niedrigsten bewerteten Konzept. Die besten 15 Konzepte wurden erneut anhand einer Entscheidungs-, Analyse- und Lösungsmatrix, kurz DAR-Matrix, anhand von vier Leistungsindikatoren Wirkungsgrad, Kosten, Funktionalität und Leistungsdichte bewertet.

Peter Musch

Kapitel 5. Konstruktion und Prüfstandsversuch

Zusammenfassung

Die Haltefunktion, realisiert durch die entsperrbaren Rückschlagventile innerhalb der Kegelradscheibenwellen, ermöglicht es, den Druck in den Kolbenkammern einzuschließen und dadurch ein gewünschtes Übersetzungsverhältnis für eine bestimmte Zeit zu halten (Siehe Abbildung 5.1). Während die Haltefunktion aktiv ist, reduziert sich der Variatorvolumenstrombedarf aufgrund der temporären Abtrennung des Variatorstrangs auf null L/min (vgl. Kapitel 4.1.1). Zudem wird der Liniendruck A mittels des Druckregelventils auf den Nebenaggregatedruck von 7,6 bar abgesenkt.

Peter Musch

Kapitel 6. Simulation

Zusammenfassung

Als Simulationsprogramm wurde Amesim von Siemens PLM Software verwendet. Amesim ist ein 1D objektorientiertes Simulationswerkzeug, das domänenübergreifende Modellierung technischer Systeme ermöglicht. Eine Parametrisierung bestehender Modelle aus einer Vielzahl an Bibliotheken ist möglich, bei der Benutzer die Modellierungstiefe einstellen können.

Peter Musch

Kapitel 7. Schlussfolgerungen und Ausblick

Zusammenfassung

In der vorliegenden Abhandlung wurden verschiedene Konzepte vorgestellt, wie ein CVT-Getriebe bedarfsgerecht aktuiert werden kann. Die Notwendigkeit einer bedarfsgerechten Aktuierung liegt zum einen in der Hybridisierung und den daraus resultierenden zusätzlichen Betriebsmodi, die eine vom Verbrennungs- oder Elektromotor unabhängig Aktuierungsenergie fordert. Zum anderen gilt es die gesetzlichen Vorgaben bzgl. des Flottenverbrauchs einzuhalten und dementsprechend Getriebe mit verbessertem Wirkungsgrad zu entwickeln. Dazu kann die Reduzierung der Aktuierungsenergie einen signifikanten Beitrag leisten.

Peter Musch

Backmatter

Titel: Bedarfsgerechte Aktuierung eines CVT-Getriebes
verfasst von: Peter Musch
Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden
Electronic ISBN: 978-3-658-36428-1
Print ISBN: 978-3-658-36427-4
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-658-36428-1

Springer Professional

Über dieses Buch

Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Kapitel 1. Einleitung

Kapitel 2. Stand der Technik

Kapitel 3. Einführung und Ziele der vorliegenden Arbeit

Kapitel 4. Konzepte zur bedarfsgerechten Aktuierung von CVT-Getrieben

Kapitel 5. Konstruktion und Prüfstandsversuch

Kapitel 6. Simulation

Kapitel 7. Schlussfolgerungen und Ausblick

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