Getriebebelastung: Papier-Grenze und Bruchlast?

[Traduzione in corso...]

Hallo,

beim TDI-Tuning wird immer wieder auf die Belastbarkeit der Getriebe hingewiesen, z.B. 350 Nm für die 6-Gang-Getriebe.

Nur was bedeuten diese 350 Nm?

Ich kann mir vorstellen, daß bei jedem üblichen Kavalierstart selbst beim 75 PS 3Zyl. erheblich höhere Werte auftreten, während man die Kupplung "zügig" kommen läßt - und zwar bedingt durch die gespeicherte kinetische Energie durch vorheriges Gasgeben bei noch stehendem Wagen.

Versucht man z.B. einen Burnout mit einem ASZ (Vollgas geben und beim Erreichen von ~ 3000 rpm die Kupplung schnalzen lassen), dann dürfte das Eingangsmoment am Getriebe IMO nur noch durch die Kupplung begrenzt werden: solange sie überfordert ist, schleift sie eben für einen Augenblick, anstatt dem Pedal zu folgen und ganz "zuzumachen".
(Aus dem Bauch heraus würde ich die Drehmomentspitzen dabei in die Gegend von 500 Nm oder noch höher schätzen.)

Das sind für mich die Maximalbelastungen, die ein Getriebe aushalten können muß - wäre doch peinlich, wenn jeder Neuwagen beim ~ 3. derartigen Kavalier- oder auch Panikstart sein Getriebe auf die Straße streuen würde . . .

Daß die 350 Nm beim 6-Gang nur den dauerverträglichen Wert markieren, steht dazu IMO nicht im Widerspruch. Darüber verschleißt eben (zunächst) das Material schneller, als wenn die 350 Nm beachtet werden.

Frage: Um wieviel höher als solche Papiergrenzen liegt eigentlich das Drehmoment, ab dem mit spontanen Materialbrüchen gerechnet werden muß?

[Traduzione in corso...]

Hi Ulf,

denk mal an Gremlins Bild mit dem zerbrochenen Antriebsteil... das Zerbroeseln ist also moeglich.

Ich wuerde aber eher denken, dass es um Belastungen geht, die Schaeden hinterlassen KOENNEN, und da duerfte so ein Kavalierstart durchaus dazugehoeren, wenn mans denn oefter macht.

Sofort kaputt gehen wird da sicher nichts, denn sonst haette die Ibiza-ASZ-Fraktion aus dem Ibi-Forum bestimmt schon Getriebe zerhauen, denn denen traue ich so einen Fahrstil durchaus zu.

Mein letztes dereartiges Anfahren war mit dem AEX (60PS) im Polo... mit dem Ibi kaeme ich auf die Idee nicht, schon um die Reifen und die Antriebswellen zu schonen. Er zieht ja auch normal ordentlich los, da braucht man solche Kindereien nicht.

Viele Gruesse,

Jan

[Traduzione in corso...]Meine Überlegung ist folgende:

Ich kann dem Getriebe mit dem kräftigst mögl. Motor(350Nm) den Maximalbelastungstest zumuten, heißt, Deiner Beschreibung folgend bei max. Drehmoment den Antrieb plötzlich aufs Getriebe laufen zu lassen. Und das dauerhaft! Dann kann ich doch von 20 - 30% Herrstellertoleranz ausgehen, hieße 420Nm kann es noch gut ab.
Aber?
Kann ich jetzt mit 500Nm Motor mittels eines Kavalierstarts einen Getriebebruch provozieren? Ich vermute eher nicht. Ich glaube vorher schlupft die Kupplung durch, bzw die mangelnde Haftreibung der Reifen lässt eine zum Bruch nötige Kraft an den Getriebezahnrädern nicht zu.
Was liegt eigentlich für eine Belastung an wenn ich mit getretener Kupplung u. ca. 2t Fahrzeuggewicht bei 120km/h hangabwärts im dritten Gang plötzlich die Kupplung schnalzen lasse? Das hätte dann nichts mit der Kraft der Maschine zutun, und würde trotzdem eine abnorme Belastung darstellen, bis der Motor auf Drehzahl ist.

Per fare ciò, sarebbe necessario calcolare i momenti di inerzia, dopodiché si potrebbero calcolare le sollecitazioni.
Chiunque abbia le informazioni necessarie è invitato a partecipare...

Ciao Gremlin.

[Traduzione in corso...]

ObenbeiMutti ha scritto:

Deiner Beschreibung folgend bei max. Drehmoment den Antrieb plötzlich aufs Getriebe laufen zu lassen. Und das dauerhaft!

Das geht IMO nicht.

Die Kraft plötzlich aufs Getriebe lassen heißt, daß vorher ausgekuppelt war.
Dann ist der Motor im Last-Leerlauf (analog zum AU-Test), aber dabei dreht der Motor IMO schneller hoch, als der Lader nachkommt.

Wenn überhaupt, wird dabei der für das Nm-Maximum erforderliche Ladedruck erst weit über 1900 rpm erreicht.

Ich denke eben, daß die Gesamtschwungmasse auf der Motorseite der Kupplung bei plötzlichen Einkuppeln = Abbremsen @ ~ 3000 rpm so hohe Kräfte freisetzen kann (je nach Grip der Kupplung), daß der Anteil des "aktiven" Motordrehmoments fast wurscht ist.
Aber diesen Kraftstoß kann man prinzipbedingt nicht dauerhaft erzeugen.

Ungefähre Analogie:
Laß mal einen 150 PS TDI mit läppischen 20 km/h ausgekuppelt + ungebremst gegen eine Wand rollen.
Dann stellst Du ein typgleiches heiles Auto an die Wand und versuchst, die Wagenfront ohne Schwung zu nehmen im 1. Gang genausoweit einzudrücken (bei Vollgas @ 1900 rpm im 1. Gang die Kupplung oder die Räder dampfen lassen) -> keine Chance, obwohl der Motor den Wagen bis > 200 km/h beschleunigen kann.

Citazione:

Was liegt eigentlich für eine Belastung an wenn ich mit getretener Kupplung u. ca. 2t Fahrzeuggewicht bei 120km/h hangabwärts im dritten Gang plötzlich die Kupplung schnalzen lasse? Das hätte dann nichts mit der Kraft der Maschine zutun, und würde trotzdem eine abnorme Belastung darstellen, bis der Motor auf Drehzahl ist.

Das ist wohl im Prinzip das Gleiche wie beim Kupplung schnalzen lassen beim Anfahren, nur "andersrum"
Die "natürliche Nm-Grenze" dürfte IMO auch hier der maximale Grip der Kupplung sein.

[Traduzione in corso...]

Hallo Ulf!
Die Grenzdrehmomentangaben bei Getrieben im Automobilbereich kennzeichnen weder eine Bruchlast, noch das max. mögliche Dauerdrehmoment.
Bauteile im Kfz-Bereich werden in der Regel auf Betriebsfestigkeit ausgelegt, d.h. Sie müssen ein bestimmtes Lastkollektiv für einen bestimmten Zeitraum ohne Bauteilversagen ertragen.
Bei einem Kfz-Getriebe kann ich mir Vorstellen, dass jeder Kfz-/Getriebhersteller sein eigenes Süppchen kocht, was die Definition des Lastkollektivs angeht.
Fest steht jedoch, dass ein Kfz-Getriebe niemals seine Auslegungslebensdauer (z.B. 2000 h) bei einer dauerhaften Belastung durch das angegebene "Nenndrehmoment" aushalten wird.
Hinzu kommt, dass es bestimmt statistische Werte darüber gibt, welcher Gang mit welcher Häufigkeit genutzt wird, so dass auch hier Unterschiede zwischen den Gangradpaaren in der konstruktiven Auslegung denkbar sind. Einfaches Beispiel: Man versuche einmal das angegebene Nennmoment dauerhaft im Rückwärtsgang aufzubringen

Gruß
Alex

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donalexo ha scritto:

Bei einem Kfz-Getriebe kann ich mir Vorstellen, dass jeder Kfz-/Getriebhersteller sein eigenes Süppchen kocht, was die Definition des Lastkollektivs angeht. Fest steht jedoch, dass ein Kfz-Getriebe niemals seine Auslegungslebensdauer (z.B. 2000 h) bei einer dauerhaften Belastung durch das angegebene "Nenndrehmoment" aushalten wird.

Ach du meine Güte - dann kann man ja die spezifizierten Eingangsdrehmomente als Outsider fast beliebig interpertieren . . .
Als "ewige" Dauerbelastung hält es noch weniger aus, aber sofort darüber bricht trotzdem noch nix(?)

Also kümmert man sich am besten gar nicht darum, sondern tunt seinen TDI soweit wie man mag (natürlich alles im legalen Rahmen ), und wenn das Getriebe die Grätsche macht . . .
. . . trägt man die Tuningdaten des Motors, sein Fahrprofil und die Lebensdauer des Getriebes unter der Tuningbelastung in eine noch nicht existente Erfahrungs-Datenbank ein, damit spätere Tuningkunden ungefähr abschätzen können, was ihnen blüht, wenn sie soundsoviel Nm und PS nachlegen . . .

Aber was meint Ihr denn zum Nm-Sicherheitsventil namens Kupplung?

Besonders manche 74 kW PDs überfordern ja schon ohne Tuning ihre Kupplung.
Andere werden angeblich bis weit über 300 Nm getunt, ohne daß die Serienkupplung rutscht.
Wie erklärt sich das? Streuen Kupplungen mit ihrem "Haltedrehmoment" (wie ist denn der Fachbegriff dafür?) derart weit auseinenander?

Gibts konstruktive Faustregeln, um wieviel Nm (oder wohl eher %) das Haltedrehmoment einer Kupplung über dem des Motors liegen sollte?

Besonders manche 74 kW PDs überfordern ja schon ohne Tuning ihre Kupplung.
Andere werden angeblich bis weit über 300 Nm getunt, ohne daß die Serienkupplung rutscht.
Wie erklärt sich das? Streuen Kupplungen mit ihrem 'Haltedrehmoment' (wie ist denn der Fachbegriff dafür?) derart weit auseinenander?


dazu reichts schon wenn der monteur seine glibberpratzen drauf verewigt hat...
oder der simmering schwitzt...

CU Gremlin

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Gremlin ha scritto:

ulf ha scritto: Besonders manche 74 kW PDs überfordern ja schon ohne Tuning ihre Kupplung. Andere werden angeblich bis weit über 300 Nm getunt, ohne daß die Serienkupplung rutscht. Wie erklärt sich das? Streuen Kupplungen mit ihrem "Haltedrehmoment" (wie ist denn der Fachbegriff dafür?) derart weit auseinenander? dazu reichts schon wenn der monteur seine glibberpratzen drauf verewigt hat... oder der simmering schwitzt...

Anschlußfrage:

Ein schwitzender Simmerring sorgt für ständigen Schmier-Nachschub, so daß die Kupplung ein ewiger Rutschkandidat sein müßte.

Bei Glibberpratzen ( ) wird dagegen keine Schmiere nachgeliefert, so daß sich das Gleitmittel IMO nach und nach mit dem Abrieb verflüchtigen müßte und die Kupplung irgendwann wieder "voll zupackt".

Stimmt das ungefähr mit der Praxis überein?

Ciao,
A pieno carico, il primo [oggetto/elemento] avrebbe resistito. Durante il corso di studi, ci hanno detto che bastano solo 10 ore di studio.

Sopra, la mamma ha scritto quanto segue:
Secondo la tua descrizione, a regime di coppia massima, improvvisamente far funzionare la trasmissione. E questo in modo permanente!

Secondo me, non è possibile.


Scusa, ho sbagliato.

La mia affermazione dovrebbe essere più simile al 'Lastkollektiv' di DonAlexos.
Si intende che si è verificata la situazione peggiore. B. Mirtl, 21 anni, di Hinterdupfing, che sottopone l'auto a sollecitazioni massime ad ogni semaforo possibile.
A lungo andare, questo probabilmente porterà a un'usura tale da rendere inevitabile un danno, ma penso che una rottura improvvisa avvenga solo in presenza di gravi difetti di materiale e errori di progettazione. E non c'è un produttore specifico coinvolto, quindi probabilmente le specifiche di carico massimo sono piuttosto conservative e prudenti.

A Hintedupfing ci sono probabilmente solo dei semafori pedonali e, ultimamente, una rotonda.

Allora...
Avendo già avuto l'opportunità di progettare un sistema di trasmissione (anche se non a rapporti) in un corso di meccanica, vorrei dare la mia opinione.
Quando si progetta un nuovo sistema di trasmissione, si inizia valutando tutto con una stima approssimativa, basata sull'esperienza. Si parte da un carico predefinito, che nel caso di un'automobile è probabilmente determinato statisticamente, che il sistema di trasmissione deve sopportare. Durante la progettazione, si creano inevitabilmente diverse sezioni di albero e scanalature, che rappresentano i punti deboli e che vengono controllati in base a una curva di durata prevista per il materiale. Naturalmente, tutto questo avviene solo a livello di calcolo. Alla fine, si ottiene un sistema di trasmissione che, a seconda del margine di sicurezza applicato e del carico specificato, ha un'alta probabilità di superare la durata prevista. In un normale trasmissione a due velocità, ci sono così tante ipotesi e stime incorporate che nemmeno il progettista potrebbe dire con precisione quanto durerà. Questo è particolarmente vero se si considera un carico diverso. Generalmente, la sicurezza contro la rottura è maggiore rispetto alla sicurezza contro la deformazione. In condizioni operative normali, non si verifica quasi mai alcuna deformazione. Quando si raggiunge il limite di fluenza del materiale, questo si deforma leggermente (molto leggermente), ma poi si consolida, in modo che inizialmente nulla si rompe.
Naturalmente, i nuovi sistemi di trasmissione vengono testati solo nella pratica, e si ha anche una certa esperienza che manca a uno studente. Questo rende l'intero processo più prevedibile e permette di gestire meglio i punti deboli. Ma esistono anche le tolleranze dei materiali e di fabbricazione.
Ho letto una volta che la Volkswagen indicava una durata di 500.000 km per la Golf 4. Probabilmente, per calcolare questo valore, hanno considerato una probabilità di sopravvivenza del cambio di qualcosa tra il 90 e il 100%. Aumentando il carico, si riduce sicuramente la probabilità di sopravvivenza. In questo caso, i picchi di carico più elevati sono molto più dannosi di un aumento medio del carico.

Conclusione:
Se si tratta bene del cambio, dovrebbe durare a lungo anche con una messa a punto normale.

PS:
Sto studiando per l'esame di scienza dei materiali e resistenza degli elementi strutturali.

@ulf

Dovresti provare a guidare la nostra Passat. Quando si rilascia l'acceleratore, non c'è alcun gioco. Trasmette immediatamente la potenza al cambio. È una frizione molto potente, che potrebbe derivare dal mondo delle corse. È piuttosto difficile da scalare, ma nell'ultimo tratto diventa davvero impegnativo.

Ciao WarLord.