Antriebstechnik im Detail

Genauer betrachtet: Wie funktioniert eigentlich ein Generatorfreilauf?

LuK GmbH & Co. oHG

(PresseBox) Herzogenaurach, 02.05.2006, Die Schwierigkeiten sind bekannt: Hubkolbenmotoren klassischer Bauart führen durch den Verbrennungsprozess zu Kurbelwellen-Drehungleichförmigkeiten, also unerwünschten Vibrationen, und "reizen" damit den gesamten Antriebsstrang vor allem bei Dieselfahrzeugen in erheblichem Maße. Diese "Bad Vibrations" lassen sich sogar in Zahlen fassen: Rund 30 % beträgt die Amplitude der Drehzahlschwingung der Kurbelwelle. Diese Drehschwingungen lassen sich kaum vermeiden und werden unweigerlich auch auf den Poly-V-Riemen übertragen, der die Nebenaggregate, wie zum Beispiel den Generator, antreibt. Das unerfreuliche Ergebnis: Die Lebensdauer des Antriebsriemens kann durch die Schwingungen im Extremfall nur bei ca. 30.000 km liegen, gleichzeitig können sich un-akzeptable Laufgeräusche ergeben.

Spätestens dann wäre auch der Fahrer des Wagens durch die unangenehme Geräuschkulisse beeinträchtigt. Aber nicht nur akustisch sondern auch wirtschaftlich - nämlich durch entsprechend hohe Reparaturkosten und häufige Austauschintervalle - machen sich die Schwingungen auch am Geldbeutel des Autofahrers bemerkbar. Problematisch ist außerdem, dass diese Drehschwingungen der Kurbelwelle beschleunigend auf den Riementrieb und auf die angeschlossenen Aggregate, aber auch verzögernd wirken. Dies führt dazu dass angetriebene Aggregate mit hohem Massenträgheitsmoment, wie zum Beispiel der Generator, über den Riemen hohe Kräfte in den Aggregatetrieb "einspeisen" und im nächsten Moment wiederum stark am Riemen zerren. Das Ergebnis: Im Riemen treten unzulässig hohe Kräfte, Spannungen und in der Folge Riemenschwingungen ("Riemenflattern") auf, die in hohen Verschleiß und Laufgeräuschen resultieren. Im Extremfall kann der Riemen sogar von der Antriebsscheibe springen. Abhilfe schafft ein Generatorfreilauf, der lediglich Momente in eine Laufrichtung des Riemens - nämlich der Antriebsrichtung der Kurbelwelle - überträgt. Damit wird der Generator bei Motordrehzahlverzögerung entkoppelt. Das alles geschieht innerhalb weniger hundertstel Sekunden und vermittelt damit einen Eindruck der hohen Präzision, die bei der Fertigung eines solchen Bauteils realisiert werden muss.

"Das Prinzip des Generatorfreilaufs ist nicht neu und vielen durch den Freilauf im Hinterrad des Fahrrades bekannt.", kommentiert Jörg Wagner, Geschäftsbereichsleiter bei der Schaeffler KG. "Der große Erfolg unseres Generatorfreilaufs ist vor allem im ausgezeichneten Präzisions-Fertigungs Know-how, der sich daraus ergebenden absoluten Zuverlässigkeit und dem wirtschaftlich ausgelegten Baukastensystem begründet, über das wir verfügen." Die Erfolgsgeschichte des Produkts lässt sich auch in eindrucksvolle Zahlen fassen: So sind in Europa rund 80 % der Dieselfahrzeuge mit dem Generatorfreilauf ausgestattet und seit Start der Serienproduktion im Jahr 1995 wurden mehr als 50 Millionen Stück an die internationalen Automobilhersteller geliefert. Neben dem Generatorfreilauf überzeugt INA aber auch mit anderen Teilen, die die Effizienz und Lebensdauer des Riementriebs steigern: So liefert das Unternehmen, das Teil der international tätigen Schaeffler Gruppe ist, auch Riemenspanner, Spannrollen oder Komponenten für eine neue Generation von Generatoren für den automatischen Start-Stopp-Betrieb.

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Über Schaeffler Gruppe

LuK, ein Unternehmen der Schaeffler Gruppe zu der auch die Marken INA und FAG gehören, ist der international renommierte Automobilzulieferer für Produkte im Antriebsstrang. Die LuK Gruppe hat 18 Produktionsstandorte in Deutschland, Frankreich, Brasilien, Großbritannien, Indien, Korea, Mexiko, Südafrika, Ungarn und USA. Zwischenzeitlich 8.600 Mitarbeiter erwirtschafteten 2005 einen Jahresumsatz von 2,0 Mrd. Euro mit den Hauptproduktgruppen Kupplungssysteme, Torsionsdämpfer, Wandler und Getriebekomponenten.