Volllast-Vibrieren bei getunten PD's

Hallo,

mein ASZ-Polo zeigt mit der Tuningsoftware bei Volllast im 3. oder 4. Gang im Bereich von ca. 2000 bis 2500 manchmal ein Vibrieren aus dem Antriebsstrang. Es tritt mit Sommer- und Winterreifen auf (gleiche Größe).

Es ist nicht zu vergleichen mit dem brutalen Rubbeln / Schütteln (vom ZMS?), das bei manchen getunten VP-Motoren vorzugsweise in den höchsten Gängen bei Vollgas um 1500 rpm zu beobachten ist.

Bei der Frequenz meines Vibrierens würde ich am ehesten auf eine Teilfrequenz der Motordrehzahl tippen.
Es fühlt sich in etwa so an, als wenn man z.B. bei einem getunten AFN knapp über 1000 rpm Vollgas gibt, allerdings ohne daß die ganze Karosserie mitdröhnt wie z.B. beim Golf 3, und ohne das besagte Rubbeln / Schütteln.

Mit der Seriensoftware tritt das Vibrieren (bisher) nicht auf.
Daher dürfte irgendetwas im Kraftstrang an der Grenze zur Überlastung laufen, obwohl das Drehmoment eher moderat angehoben ist:
Anhand der Mengenerhöhung dürfte der Motor (nominell) ca. 350 statt 310 Nm abgeben - also eine eher geringe Steigerung verglichen mit den Daten der Chiptuner für den ASZ, die meist um 380 Nm oder noch höher liegen.

Meine Fragen:
1. Wer hat bei getunten PDs (vorzugsweise mit 6-Gang-Getriebe) ähnliche Beobachtungen gemacht, und welche Tuningdaten sind für den Motor angegeben?

2. Weiß zufällig jemand, wie und wo das Vibrieren entsteht?

Hallo Ulf,
zu 1. kann ich dir auch nicht weiterhelfen.
zu2.:
Da diese Vibrationen nur zuwischen 2000...2500 U/min auftreten, gehe ich davon aus, dass ein/mehrere Teile es Antriebsstrangs dabei ihre Resonanzfrequenz durchlaufen.
Durch das Tuning sind die mechanischen Belastungen für Motor, Antriebsstrang und Lager höher, auch wenn es "nur" ca. 40Nm sind. Gummi-Metall-Lager an Motor und Getriebeaufhängung sind diesen Belastungen evtl. nicht mehr gewachsen und der Antriebsstrang kann sich aufschaukeln, einschließlich Auspuffanlage.

Beim Anfahren von (stationären) Anlagen in der Industrie werden diese Resonanzbereiche möglichst schnell durchfahren, weil Maschinen und Lager diesen Belastungen auf Dauer nicht oder generell nicht gewachsen sind. Je länger Maschinen in Resonanzbereichen (Drehzahlen/Schwingungen) betrieben werden, desto stärker können sich diese aufschaukeln und bis zur Zerstörung führen.
Dem Autofahrer kann man aber nicht vorschreiben, welche Geschwindigkeits- bzw. Drehzahlbereiche er zu meiden hat, so dass das Auto so ausgelegt werden muss, dass Resonanzen vermieden werden bzw. keinen Schaden anrichten können. Gilt eben nur für Serienfahrzeuge und dort auftretende Belastungen.

Dass die Vibrationen nur im 3. und 4. Gang auftreten, deutet darauf hin, dass Motorschwingungen mit Vibrationen des Antriebs (Welle, Bremsscheibe, Rad, ...) in Resonanz kommen, d.h. die Motorvibrationen sind recht genau ein vielfaches der Antriebsschwingungen. Bei bekanntem Übersetzungsverhältnis 3./4. Gang und Diff. kann man darüber genaueres sagen.

Ist der ASZ im Polo die stärkste (Drehmoment) erhältliche Maschine? Wenn ja, kann es auch sein, dass der Polo so einem getunten Motor einfach zu wenig träge Masse entgegenzusetzen hat und der Motor den Polo zeitweise auf seiner "Schütteltour mitnimmt", besonders wenn die Motor-/Getriebelager nicht mehr ganz neu sind. Ausgleichswelle(n) hat der Motor IMO auch nicht.

Diese Aufzählung möglicher Quellen ist sicher unvollständig. Du solltest das "manchmal" konkretisieren:
- wenn du allein fährst oder auch wenn das Auto voll beladen ist (Massenträgheit)
- wenn es draußen kalt ist oder auch sonst wg. Füllung/Temp. Ladeluft und evtl. doch mehr als 350Nm
- wenn der Motor diesen Bereich langsamer durchläuft (bergauf oder beladen) oder auch bei zügigem durchfahren dieses Drehzahlbereiches (Verweildauer im Resonanzbereich)

Gruß, Karsten

KarstenH hat folgendes geschrieben:

Gummi-Metall-Lager an Motor und Getriebeaufhängung sind diesen Belastungen evtl. nicht mehr gewachsen und der Antriebsstrang kann sich aufschaukeln, einschließlich Auspuffanlage

Hi Karsten,

vom Eindruck des Phänomens heraus könnte die Erklärung, daß ein Gummilager so weit zusammengedrückt wird, bis sich Metallteile berühren und so die Motorvibrationen direkt in die Karosserie einspeisen, schon hinkommen.
Aber müßte es dann nicht auch in den untersten Gängen am ehesten und stärksten vibrieren (Kippmoment der Antriebseinheit . . .)?

Zitat:

Dass die Vibrationen nur im 3. und 4. Gang auftreten, deutet darauf hin, dass Motorschwingungen mit Vibrationen des Antriebs (Welle, Bremsscheibe, Rad, ...) in Resonanz kommen, d.h. die Motorvibrationen sind recht genau ein vielfaches der Antriebsschwingungen. Bei bekanntem Übersetzungsverhältnis 3./4. Gang und Diff. kann man darüber genaueres sagen.

Die Gesamtübersetzungen im 3. / 4. Gang sind 3,91 / 2,69.
Der 4. Gang liegt damit wohl eher daneben . . .?

Zitat:

Ist der ASZ im Polo die stärkste (Drehmoment) erhältliche Maschine? Wenn ja, kann es auch sein, dass der Polo so einem getunten Motor einfach zu wenig träge Masse entgegenzusetzen hat und der Motor den Polo zeitweise auf seiner "Schütteltour mitnimmt",

Ja, der ASZ ist der stärkste im Polo.
Ich habe allerdings den Eindruck, daß die Vibrationen eher "scharf ein- und ausgeschaltet" werden, anstatt daß der Motor mal stärker oder schwächer in die Karosse reinvibriert.

Zitat:

Ausgleichswelle(n) hat der Motor IMO auch nicht.

Richtig.

Zitat:

Diese Aufzählung möglicher Quellen ist sicher unvollständig. Du solltest das "manchmal" konkretisieren: - wenn du allein fährst oder auch wenn das Auto voll beladen ist (Massenträgheit)

Zu 99% fahre ich alleine . . . mal sehen, ob ich es irgendwann auch mit Beifahrer provozieren kann.

Zitat:

- wenn es draußen kalt ist oder auch sonst wg. Füllung/Temp. Ladeluft und evtl. doch mehr als 350Nm

Einen eindeutigen Zusamenhang mit der Außentemp. konnte ich bisher nicht feststellen, aber jetzt wo es wieder kalt ist, scheint es etwas öfter aufzutreten.

Zitat:

- wenn der Motor diesen Bereich langsamer durchläuft (bergauf oder beladen) oder auch bei zügigem durchfahren dieses Drehzahlbereiches (Verweildauer im Resonanzbereich)

Resonanzen fällt mir schwer zu glauben, weil keinerlei "Pegel-Glockenkurve" erkennbar ist:
Es beginnt plötzlich zu vibrieren, bleibt ein paar Sekunden mit gleichem Pegel und hört ziemlich abrupt wieder auf.

Hi Ulf,

an Resonanz glaube ich auch nicht, aus den schon von dir genannten Gründen. Für Resonanzen ist die Frequenz einer Ordnung immer eher prägend als die Amplitude und bei deinem geschilderten Verhalten spricht fast nichts dafür.

Ich hatte mal so einen Fall, Ursache war hier Schlupf an der Kupplung im Bereich der Volllast. Je nach Massenträgheit der verwendeten Kupplung/Schwungrad wanderte der Drehzahlbereich in dem dieser Schlupf auftrat und damit starke Drehungleichförmigkeiten (und damit heftige Vibrationen) zwischen 2000-3000U und trat auch immer in einem ähnlich breiten Drehzahlbereich von ~300-400U auf. Ein erhöhter Verschleiss an der Kupplung bzw. Veränderung/Verschlimmerung war nicht festzustellen.
Wenn man die Last nur leicht wegnahm, trat kein Schlupf auf und keine Drehunförmigkeiten also auch keine Vibrationen mehr.
Die verwendete Kupplung war auch für die Leistung unterdimensioniert, es war zu der Zeit keine andere Verfügbar. Als eine entsprechende Kupplung montiert war, waren die Drehungleichförmigkeiten und die Vibrationen auch verschwunden.

Seltsam ist aber das dies nicht im 5. Gang auftritt, da nach meiner Denke im 3/4/5 Gang bei Drehzahlen über 2000U sicher auch die Volllast, sprich höchste Md erreicht wird - es sei denn irgendwelche Unter-Überschwinger der LD-Regelung verändern das effektive Moment im 3/4 und 5. Gang im betrachteten DZ-Bereich.

Dafür spricht (Ursache Kupplung) die Aussage das die Vibrationen schlagartig entstehen und wieder abklingen.

Du kannst dir das Drehzahl Roh-Signal mit einem Speicher Oszi anschauen und versuchen bei Messungen mit/ohne Vibrieren Auffälligkeiten zu erkennen, die auf Schlupf deuten. Oder schalte doch für einen Versuch die LRR an der VL scharf und vergleiche das Verhalten. Vieleicht bringen die Messungen Aufschluss über die Möglichkeit dass die kupplung der Übertäter ist.

......aber alles nur Theorie

bafische hat folgendes geschrieben:

Seltsam ist aber das dies nicht im 5. Gang auftritt, da nach meiner Denke im 3/4/5 Gang bei Drehzahlen über 2000U sicher auch die Volllast, sprich höchste Md erreicht wird . . .

Hi bafische,

ich will nicht beschwören, daß es im 5. Gang nicht auftritt: das wären ca. 100 - 150 km/h für den Md max-Bereich, aber das geben meine täglichen Strecken kaum her.
Ich bemerke es am öftesten im 3. und 4. Gang . . . werde aber mal in nächster Zeit versuchen, es auch im 5. zu provozieren.

Zitat:

Dafür spricht (Ursache Kupplung) die Aussage das die Vibrationen schlagartig entstehen und wieder abklingen.

Hm, ich dachte eigentlich, daß sich Kupplungsrutschen weniger durch Vibrationen bemerkbar macht, sondern eher durch hörbares Hochdrehen des Motors ohne entsprechenden Speedgewinn. An so etwas (Mißverhältnis rpm - km/h) kann ich mich aber nicht erinnern, werde aber nochmal genauer hinhören.
OK, das Vibrieren bei rutschender Kupplung könnte durch das ZMS begünstigt werden . . .

Zitat:

Du kannst dir das Drehzahl Roh-Signal mit einem Speicher Oszi anschauen und versuchen bei Messungen mit/ohne Vibrieren Auffälligkeiten zu erkennen, die auf Schlupf deuten.

Dafür hab ich leider keine Ausstattung - nur ein altes analoges Netz-Oszi.

Zitat:

Oder schalte doch für einen Versuch die LRR an der VL scharf und vergleiche das Verhalten. Vieleicht bringen die Messungen Aufschluss über die Möglichkeit dass die kupplung der Übertäter ist.

Leider kenne ich die Softwareschalter dazu nicht . . .
-> Ich wede es mal mit der Holzhammermethode probieren: wenns das nächste Mal vibriert, kurz die Kupplung leicht treten, so daß sie gerade trennt.
Vielleicht läßt sich aus der Reaktion ja mehr ableiten.

ulf hat folgendes geschrieben:

Hm, ich dachte eigentlich, daß sich Kupplungsrutschen weniger durch Vibrationen bemerkbar macht, sondern eher durch hörbares Hochdrehen des Motors ohne entsprechenden Speedgewinn. An so etwas (Mißverhältnis rpm - km/h) kann ich mich aber nicht erinnern, werde aber nochmal genauer hinhören. OK, das Vibrieren bei rutschender Kupplung könnte durch das ZMS begünstigt werden . .

Das ist bzw. war bei mir kein gewöhnliches Kupplungsrutschen, es handelte sich um minimalen Schlupf das sich in einem Drehzahlunterschied bzw. Schwingungen von ~ +/-25U vom statistischen Mittelwert der aktuellen Drehzahl bemerkbar gemacht und ist natürlich vom ZMS begünstigt. Kann also nicht hörbar bzw. messbar an DZM erkannt werden. Um solche Drehzahlschwingungen zu detektieren, muss du ans Rohsignal bzw. an dessen Auswertung (LRR).

bafische hat folgendes geschrieben:

Das ist bzw. war bei mir kein gewöhnliches Kupplungsrutschen, es handelte sich um minimalen Schlupf das sich in einem Drehzahlunterschied bzw. Schwingungen von ~ +/-25U vom statistischen Mittelwert der aktuellen Drehzahl bemerkbar gemacht und ist natürlich vom ZMS begünstigt.

Hm . . . wie hast Du denn ausgeschlossen, daß nur das ZMS schwingt, ohne daß die Kuppung rutscht?
Ehrlich gesagt kann ich mir kaum vorstellen, daß eine Kupplung nach ihrer "Kapitulation" aus der Gleitreibung(?) heraus ohne deutliche Verringerung des übertragenen Drehmoments wieder zupacken kann, also zurück in die Haftreibung(?) kommt.

Gerade eben konnte ich das Vibrieren übrigens nicht provozieren, obwohl ich es mehrmals versucht habe. Unterschied zu gestern: ca. 2 °C wärmer und vermutlich etwas trockenere Luft (die Straßen waren nicht reifglatt) . . .

Hi Ulf,

ganz sicher bin ich mir auch nicht, ich hab damals keine Ursachenforschung betrieben, aber..

...nach Tausch der Kupplung bzw. dem vorherigen verschrauben der Reibscheibe mit dem Schwungrad trat das Phänomen nicht mehr auf.

Ob das auch auf dein Problem zutrifft steht aber auf einem ganz anderen Blatt und damit sollten wir es belassen. Für eine weitere Diskussion fehlt einfach die Grundlage.

Grüsse