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 bestehenden ESP-Pflicht für neu zugelassene PKWs ein Verschwinden der Visco-Transmission für den europäischen Automarkt zu erwarten.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
1.1 Geschichte
1.2 Forschungsfrage
2 Allgemeines zur Visco-Kupplung
2.1 Aufbau einer Visco-Kupplung
2.2 Funktionsweise einer Visco-Kupplung
2.3 Charakteristische Kennlinie einer Visco-Kupplung
3 Allradkonzepte
3.1 Drehzahlausgleich
3.2 Systematik der Allradantriebe
3.3 Fahrzeuge mit Längsdifferential zwischen den Achsen
3.3.1 Fahrzeuge mit Permanent-Allrad ohne Sperren
3.3.2 Fahrzeuge mit Permanent-Allrad und schaltbaren Sperren
3.3.3 Fahrzeuge mit Permanent-Allrad und Differentialbremse
3.4 Fahrzeuge mit Kupplung (ohne Längsdifferential)
3.4.1 Fahrzeuge mit regelbarer Lamellen-Kupplung
3.4.2 Fahrzeuge mit selbstregelnder Visco-Kupplung
3.4.3 Fahrzeuge mit zuschaltbarem, nicht permanentem Allradantrieb
4 Systemgrenzen der Visco-Transmission
4.1 Allrad-Bremsung
4.2 Bremsverhalten mit Visco-Transmission
4.3 Lösung der Bremsproblematik (Freilauf & Heckmotorenkonzept)
4.3.1 Eliminierung des Visco-Moments
4.3.2 Verringerung der Bremskraft
4.4 Elektronisch unterstützenden Bremssicherheitssyteme
4.4.1 Antiblockiersystem - ABS
4.4.2 Elektronisches Stabilitäts Programm – ESP
4.5 Weiterentwicklung der Visco-Kupplung
4.5.1 Viscomatic
4.5.2 Steuerbare Viscokupplung
5 Praktische Beispiele
5.1 Golf syncro (4Motion)
5.2 Fiat Panda 4x4
5.3 Porsche 911 Turbo
6 Zusammenfassung und Ausblick
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit untersucht die Gründe für den Rückgang der Visco-Transmission als kosteneffizientes Allradantriebssystem und deren Verdrängung durch elektronisch regelbare Lamellenkupplungen, wobei ein besonderer Fokus auf der technischen Unverträglichkeit mit modernen Stabilitätssystemen liegt.
- Technische Analyse der Visco-Kupplung und ihrer Funktionsmodi
- Systematisierung moderner Allradkonzepte
- Untersuchung der Bremsproblematik bei Visco-Systemen
- Kompatibilität von Allradantrieben mit ABS und ESP
- Bewertung von Lösungsansätzen und Weiterentwicklungen
Auszug aus dem Buch
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.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Diese Einleitung führt in die Geschichte des Allradantriebs ein und erläutert die Bedeutung der Visco-Kupplung für das Segment der Allradfahrzeuge.
2 Allgemeines zur Visco-Kupplung: Dieses Kapitel behandelt den Aufbau, die physikalischen Grundlagen und die charakteristische Funktionsweise der Visco-Kupplung.
3 Allradkonzepte: Hier werden verschiedene Allradkonzepte systematisiert und hinsichtlich ihrer mechanischen Koppelung zwischen den Achsen verglichen.
4 Systemgrenzen der Visco-Transmission: Dieses Kapitel analysiert die technologischen Herausforderungen und Stabilitätsnachteile der Visco-Kupplung beim Bremsvorgang sowie deren Interaktion mit ABS und ESP.
5 Praktische Beispiele: Anhand konkreter Fahrzeugmodelle wird die Anwendung der Visco-Transmission und der Übergang zu moderneren Systemen verdeutlicht.
6 Zusammenfassung und Ausblick: Das Fazit fasst die Ergebnisse zusammen und bewertet die Zukunftsaussichten der Visco-Technologie vor dem Hintergrund gesetzlicher ESP-Pflichten.
Schlüsselwörter
Viscokupplung, Allradantrieb, Visco-Transmission, ESP, ABS, Lamellenkupplung, Fahrzeugtechnik, Bremsstabilität, Antriebsstrang, Drehzahlausgleich, Systemgrenzen, Kraftübertragung, Allradkonzepte, Hump-Modus, Fahrzeugsicherheit.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit untersucht die Gründe für das Verschwinden der Visco-Transmission in modernen Personenkraftwagen.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Die Arbeit fokussiert sich auf Antriebstechnik, Fahrdynamik und die Interaktion zwischen mechanischen Kupplungssystemen und elektronischen Stabilitätssystemen.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Ziel ist es, die technische Unverträglichkeit der Visco-Kupplung mit ESP-Systemen zu analysieren und zu erklären, warum diese Technik durch geregelte Lamellenkupplungen ersetzt wurde.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Die Arbeit basiert auf der Auswertung von Diplomarbeiten, Dissertationen und Fachberichten aus der Automobiltechnischen Zeitschrift (ATZ).
Welche Aspekte werden im Hauptteil beleuchtet?
Der Hauptteil behandelt den Aufbau der Visco-Kupplung, eine Systematik der Allradantriebe, Probleme beim Bremsvorgang und die Weiterentwicklung zu steuerbaren Systemen.
Welche Begriffe charakterisieren die Arbeit am besten?
Die Arbeit lässt sich am besten mit Begriffen wie Viscokupplung, ESP-Kompatibilität, Allradantrieb und Fahrdynamik beschreiben.
Warum ist die Visco-Kupplung bei modernen Stabilitätsprogrammen problematisch?
Da die Visco-Kupplung eine permanente, mechanische Verbindung zwischen den Achsen erzwingt, kann sie die für ESP-Eingriffe notwendige radindividuelle Bremsung nicht ohne störende Rückwirkungen auf andere Räder zulassen.
Welche Rolle spielt die gesetzliche ESP-Pflicht für die Relevanz der Visco-Kupplung?
Die EU-weite ESP-Pflicht für Neufahrzeuge macht eine technische Anpassung oder einen Ersatz der Visco-Kupplung zwingend erforderlich, was zu deren Verdrängung vom Markt führt.
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- Andreas Kern (Author), 2013, Das Ende der Visco-Kupplung als Allradantriebskonzept, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/279657
