Das Ende der Visco-Kupplung als Allradantriebskonzept: Untersuchung zur rückläufigen Verwendung der Visco-Transmission in Neufahrzeugen

Produktbeschreibung

Diese Arbeit erforscht die Gründe für die stark rückläufige Verwendung der ¿Visco-Transmission¿ als kostengünstiges Allradantriebssystem im PKW-Bereich und deren weitgehender Ersatz durch regelbare Lamellen-Kupplungen. Als Hauptgrund wurde die weitgehende Unverträglichkeit von elektronischen Stabilitätsprogrammen (ESP) mit dem selbstregelenden System der Visco-Kupplung identifiziert. Ältere elektronische ¿Helfer¿ wie das Anti-Blockier-System (ABS) sind hingegen mit der Visco-Transmission ohne Zusatzaufwand kombinierbar. Technisch gibt es mehrere Lösungsmöglichkeiten um das einfache System der Visco-Kupplung mit einem ESP-System kompatibel zu machen. Allerdings ist hier eine geregelte Lamellen-Kupplung technisch einfacher, kosteneffizienter und bietet mehr Möglichkeiten zur externen Beeinflussung. Somit ist durch die bestehende ESP-Pflicht für neu zugelassene PKWs ein Verschwinden der Visco-Transmission für den europäischen Automarkt zu erwarten. 

Leseprobe

Textprobe:
Kapitel 4, Systemgrenzen der Visco-Transmission:
4.1, Allrad-Bremsung:
Das Bremsverhalten eines vierradgetriebenen Fahrzeuges offenbart für den/die ungeübte/n FahrerIn ein grundsätzliches Dilemma. Denn obwohl der Allradantrieb bergauf ein Garant für müheloses Vorankommen bei schlechten Fahrbahnverhältnissen ist, sieht die Situation talwärts vollkommen anders aus: Denn 4WD-Fahrzeuge bremsen in der Regel nicht besser als vergleichbare Modelle mit 2WD-Antrieb. Wenn man bedenkt, dass heutige Kraftfahrzeuge beim Verzögern grundsätzlich bereits eine Allrad-Bremsung durchführen kann diese Tatsache eigentlich nicht verwundern. Darüber hinaus ist in speziellen Einzelfällen das Bremsverhalten eines Allradfahrzeugs auf indifferenten Fahrbahnverhältnissen sogar schlechter beherrschbar als mit einem simplen Einachsgetriebenen Fahrzeug. Einzig im Schubbetrieb auf extrem glatten Untergrund weist der Allrad-Antrieb einen Vorteil auf. Denn hier kommt es durch das Motorschleppmoment beim 2WD-Fahrzeug früher zum überbremsen und somit zum Blockieren der Räder als beim 4WD-Fahrzeug, da sich das Motorschleppmoment auf alle vier Räder verteilt. Dennoch konstatiert Stockmar zum Bremsen mit Allrad: [ ] zwischen dem Vorwärtsdrang von Allradautos und ihrer Bremsfähigkeit bei Glätte herrscht eine große, oft genug Allrad-Neulinge erschreckende Diskrepanz.
4.2, Bremsverhalten mit Visco-Transmission:
Die größte Stärke der Visco-Kupplung dass sie ein autarkes, selbstregelndes System darstellt ist gleichermaßen auch ihre größte Schwäche. Denn die automatische Koppelung der Achsen tritt nicht nur bei stockendem Vortrieb (Auftritt von Differenzdrehzahl durch Schlupf), sondern auch im Fall einer ungleichmäßigen Verzögerung der beiden Achsen auf. Für das kontrollierte Bremsverhalten eines Kraftfahrzeuges ist es nämlich zentral, dass die Hinterachse unter keinen Umständen vor der Vorderachse blockiert, da das Fahrzeug ansonsten seine Stabilität verliert und unkontrolliert schleudert. Durch blockierende Vorderräder verliert das Fahrzeug zwar seine Lenkfähigkeit, jedoch können die Hinterräder Seitenkräfte aufnehmen und halten das Fahrzeug in der Spur.
Im Detail offenbart sich die Problematik des Bremsvorgangs mit Visco-Transmission folgendermaßen: Tritt während eines scharfen Bremsvorgangs an der Vorderachse ein höherer Schlupf auf als an der Hinterachse (was prinzipiell aus Stabilitätsgründen so vorgesehen ist), dann entsteht in der Visco-Kupplung ein Moment. Dieses Moment wirkt sich auf die Bremskraft der Vorderräder vermindernd aus, während es die Bremskraft der Hinterachse unterstützt. Eine Überbremsung der Hinterachse ist dadurch im Regelfall nicht zu erwarten, da bei sinkender Drehzahldifferenz auch das Moment in der Visco-Kupplung wiederum abnimmt. Jedoch besteht die latente Gefahr, dass durch die höhere Kraftschlussbeanspruchung die Hinterräder bei dem Auftreten von Seitenkräften (Kurvenfahrt, hängenden Fahrbahn) die Haftgrenze verlassen. Als Resultat verliert das Fahrzeug seine Stabilität und schleudert unkontrolliert. 

Autoreninfo

Ing. Mag. Andreas Kern startete seine berufliche Karriere als Konstrukteur bei dem traditionsreichen Unternehmen Steyr-Daimler-Puch im Bereich der geländegängigen Spezialfahrzeuge. Auf lehrreiche Jahre der Praxis folgte die vertiefende Theorie im Rahmen eines Universitätsstudiums. Nicht zuletzt aufgrund seiner Liebe zu automobilem Kulturgut beschäftigte sich der Autor intensiv mit Technik- und Innovationsgeschichte. Insbesondere die Erforschung vergessener technischer Entwicklungen und deren möglichen Verbesserung nach dem heutigen Stand der Technik sind ihm dabei ein Anliegen.