Cookies auf der SKF Webseite

Mithilfe von Cookies stellen wir sicher, dass Sie unsere Webseiten und -anwendungen optimal nutzen können. Wenn Sie ohne Änderung Ihrer Browser-Einstellungen fortfahren, gehen wir davon aus, dass Sie der Nutzung von Cookies zustimmen. Natürlich können Sie Ihre Browser-Einstellungen bezüglich Cookies jederzeit ändern.

Weniger CO2-Ausstoß durch effizienzsteigernde SKF Lagertechnik im Getriebe: Kleine Ursache, große Wirkung

Selbst bereits existierende Schaltgetriebe lassen sich mit Hilfe hochmoderner Wälzlagertechnologien spürbar optimieren. Die extrem energieeffizienten Wälzlager von SKF können den Wirkungsgrad der Getriebe erheblich steigern.

Per Computersimu- lation kann SKF kostengünstig ermitteln, welche spezifische Wälzlager-Konfiguration den Wirkungsgrad des Getriebes am besten steigert.

Anwendungsspezifisch optimierte Getriebe- Lager von SKF können maßgeblich zur Reduktion von Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen beitragen.

Dank der minimier- ten Leistungsver- luste in einem 6-Gang-Schaltge- triebe kann der CO2-Ausstoß um über 3 g/km bei einem Benzinmotor und über 2 g/km bei einem Dieselmotor gesenkt werden.

2015 August 20, 08:00 CEST

Der stark zunehmende Trend zu mehr Kraftstoffeffizienz und CO2-Reduzierung infolge immer strengerer Gesetzesvorgaben und langfristig wohl wieder steigender Ölpreise wirkt sich ganz entscheidend auf das Design und die Herstellung neuer Fahrzeuggenerationen aus. Zu den augenfälligen Zeichen dieser Entwicklung gehören eine ausgefeiltere Aerodynamik, die Verwendung von leichten Aluminiumelementen und verbesserten Verbundwerkstoffen sowie die Tendenz hin zu kleineren, kompakteren Motoren. Ähnlich radikale Veränderungen gibt es aber auch bei weniger offensichtlichen Komponenten – und hier insbesondere beim Antriebsstrang: Dort sorgen neue, innovative Techniken und Fortschritte in der Lagertechnologie für einschneidende Veränderungen bei den CO2-Emissionen.

Schweinfurt, den 20. August 2015

 

Insbesondere bei Getrieben sind beträchtliche Leistungsverluste typisch. Bedingt werden sie durch die Reibung zwischen den Zahnrädern, Wellen, Lagern und dem Schmierstoff. Während radiale und axiale Verzahnungskräfte beispielsweise immer einen entsprechenden Leistungsverlust bei den Lagern zur Folge haben, lassen sich zusätzliche innere Verluste bei Kegelrollenlagern feststellen, die mit Vorspannung angestellt werden.

 

Ergo besteht die Herausforderung für die Hersteller von Lagern darin, neuartige Produkte zu entwickeln, die derartige Effekte eliminieren oder zumindest reduzieren und dabei sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Gebrauchsdauer wahren oder sogar steigern – und das zu Stückpreisen, die für OEM-Getriebezulieferer kostengünstig und somit attraktiv sind.

 

Einer der wichtigsten zu berücksichtigenden Parameter bei der Reduzierung von Leistungsverlusten ist der Drehmomentfluss durch das Getriebe und die Zahnkräfte: In diesem Kontext ist die Reaktion des Lagers ausschlaggebend für die Anzahl der belasteten Wälzkörper – und damit letztlich auch für das Reibungsmoment. Kurzum: Je mehr belastete Wälzkörper ein Lager enthält, desto größer ist das Reibmoment und desto höher das Potenzial für Leistungsverluste.


Günstige Simulationen statt teurer Prototypen

Die Neukonstruktion vorhandener Getriebe kann sich allerdings sehr langwierig und damit kostenaufwändig gestalten. Eine günstige Alternative, bevor man sich auf die kostspielige Entwicklung von Prototypen einlässt, ist die Verwendung von Getriebe-Simulationssoftware, wie sie SKF entwickelt hat: Damit kann schon im Computer ausgiebig experimentiert werden. Es lassen sich systematisch Schlüsselfaktoren ändern, die für Getriebeleistung, -zuverlässigkeit und Energieeffizienz von entscheidender Bedeutung sind.

 

Beispielsweise konnte SKF in Zusammenarbeit mit einem führenden OEM erfolgreich nachweisen, dass selbst in einem bereits vorhandenen 6-Gang-Schaltgetriebe noch viel Potenzial zu einer beträchtlichen Wirkungsgrad-Steigerung steckt. Wie sich herausstellte, waren Verbesserungen in den unterschiedlichsten Bereichen denkbar. Dazu gehörte auch der Austausch von Kegelrollenlagern durch anwendungsoptimierte, abgedichtete Rillenkugellager und Zylinderrollenlager: Mit einer Fest-Loslagerung an der Eingangswelle des Getriebes und den beiden Hauptwellen – welche ohne Vorspannung funktioniert – lässt sich der Leistungsverlust deutlich mindern.


Aus der Simulation zur energieeffizienten Praxis

Die Softwaresimulation dieser Änderungen zeigte, dass bei einer Geschwindigkeit von 50 km/h (nach NEDC) beeindruckende 179 W Verlustleistung eingespart werden: von ursprünglich 269 W auf nur noch 90 W Verlustleistung. Bei doppelt so hoher Geschwindigkeit beliefen sich die Einsparungen sogar auf 382 W. Rechnet man die Senkungen der Leistungsverluste in CO2-Emissionen um, dann entsprechen die Werte ca. 3 g/km bei einem Benzinmotor und über 2 g/km bei einem Dieselmotor. Um diese theoretischen Vorhersagen zu überprüfen, wurde sicherheitshalber ein entsprechend optimierter Getriebeprototyp gebaut – und dessen Konstruktion bestätigte tatsächlich, dass die Software-Prognosen auch in der Praxis Bestand hatten.


Gigantisches Einsparpotenzial

Geht man nun von einer durchschnittlichen CO2-Reduzierung pro Fahrzeug um 2,5 g/km aus, von einer typischen Fahrzeug-Gebrauchsdauer von 200.000 km und davon, dass zwischen 2017 und 2024 rund 1,5 Mio. neue Getriebe gebaut werden, dann ließen sich gigantische 750.000 Tonnen an CO2-Ausstoß vermeiden. Und das sogar recht einfach: durch relativ geringfügige, aber gleichzeitig hocheffiziente Konstruktionsänderungen der Getriebelager. Kleine Ursache, große Wirkung!

Pressekontakt:


Dietmar Seidel, Leiter Technische Fachpresse Deutschland,

Tel. 09721-56 2843, E-Mail: dietmar.seidel@skf.com


SKF ist ein weltweit führender Anbieter von Wälzlagern, Dichtungen, Mechatronik-Bauteilen und Schmiersystemen mit umfassenden Dienstleistungen in den Bereichen Engineering, Wartung und Instandhaltung sowie Training. Weltweit ist SKF in mehr als 130 Ländern präsent und arbeitet mit rund 15.000 Vertragshändlern zusammen. Der Umsatz der Unternehmensgruppe betrug im Jahr 2014 MSEK 70.975. Die Anzahl der Mitarbeiter lag bei 48.593.


Mehr Infos unter  www.skf.de

SKF logo