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2004
Journal Article
Titel
Tribologische Prüfung von Reibpaarungen für Kfz-Kupplungen
Alternative
Tribological investigations on friction pairings for car clutches
Abstract
Die steigende Antriebsleistung in Kraftfahrzeugen stellt immer höhere Anforderungen an Reibbeläge und Gegenmaterial in Trockenkupplungen. Die wichtigsten Kriterien dafür sind der Reibungskoeffizient, der Verschleiß, das spezifische Gewicht, die Rupf- und Geräuschneigung. Die während des Einkuppelns entstehende Reibungswärme führt zu einer hohen Temperaturbelastung der Belagfläche. Bisher werden weltweit bevorzugt organisch gebundene Reibbeläge wegen des guten Komfortverhaltens und des günstigen Preises eingesetzt. Ihre Eigenschaften wurden über jahrzehntelange Entwicklungsarbeit stetig verbessert, jedoch bestehen bezüglich der umsetzbaren Reibleistungen Grenzen. Die Evaluierung alternativer Reibwerkstoffe ist deshalb ein ständiges Ziel der Kupplungshersteller. Für die Tests wurden Teilbelagprüfungen mit Schwungmassensimulation an verschiedenen Materialpaarungen im Trockenlauf durchgeführt. Die einstellbare Massenträgheit des Systems gewährleistet einen definierten Energieeintrag pro Kupplungsvorgang. Dies erlaubt die Auswertung des Reibwertes in Abhängigkeit von der Gleitgeschwindigkeit und Zyklenzahl sowie die Ermittlung des Verschleißvolumens bezogen auf die geleistete Reibungsarbeit. Zusätzlich wurde die Schallemission zur Beurteilung des Komfortverhaltens herangezogen. Die Versuchsergebnisse der Modellprüfung zeigen eine gute Korrelation zu den durchgeführten Prüfstandsversuchen.
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The increasing drive power in motor vehicles requires an improved performance of friction linings and counterpart material in clutches. The most important criteria are the coefficient of friction, the wear rate, the specific weight, the judder and noise inclination. The frictional heat developing during the engagement process leads to a high temperature load of the lining surface. So far organic friction linings are used preferentially because of their good comfort behaviour and low price. Their properties were improved continually over the last years. However their performance is limited especially by the transferable specific friction energy. Thus the evaluation of alternative friction materials is an important goal of the clutch manufacturers. For the investigations pin-on-disc tests with inertia simulation on different material couples were accomplished. The adjustable mass inertia of the system ensures a defined friction energy per clutch procedure. This permits the evaluation of the friction value as a function of running speed and cycle number as well as the determination of the wear rate related to the performed friction energy. Additionally the noise emission was measured for the evaluation of the comfort behaviour. The results of the pin-on-disc tests showed a good correlation to the accomplished component tests.