Schaeffler Automotive Aftermarket GmbH & Co. KG

Aufgrund der geänderten Randbedingungen ist der Einsatz eines herkömmlichen Spannsystems bei solchen Systemen nur in Ausnahmefällen möglich und stellt in jeder Hinsicht einen Kompromiss dar. Die Charakteristik des Spannsystems kann in diesem Fall nur an einen Betriebszustand angepasst werden, wobei üblicherweise der Startbetrieb (blau dargestellt) den kritischeren Betriebszustand darstellt. Die für den Startbetrieb erhöhte Vorspannkraft liegt dann auch im generatorischen Betrieb (rot dargestellt) an. Das Kraftniveau liegt somit auf einem höheren Niveau als heute üblich. Dieser Effekt führt zu einer Einschränkung der zu erwartenden Lebensdauer aller Riementriebskomponenten.

Um dies zu umgehen, ist die Entwicklung geeigneter Spannsysteme notwendig, wobei die nachfolgend beschriebenen Anforderungen zu erfüllen sind:

• Sicherstellen einer angepassten und nahezu konstanten Riemenvorspannkraft, sowohl bei Start-, als auch im generatorischen Betrieb
• Sicherstellen einer ausreichenden Riemenvorspannkraft für einen zuverlässigen Motorstart über den gesamten Temperaturbereich
• Sicherstellung einer hohen Lebensdauer aller Komponenten durch möglichst niedrige Belastung
• Reduzierung von Riemenschlupf und Laufgeräusch
• Reduzierung dynamischer Spitzenkräfte im Riementrieb
• Ausgleich von Riemenlängung und Verschleiß über Lebensdauer

Bei Riementrieben für Startergenerator-Anwendungen ist eine eindeutige Zuordnung des Leertrums nicht mehr möglich, da der Generator im Startbetrieb antreibendes Element und im generatorischen Betrieb angetriebenes Element ist. Die Richtung des an der Generatorscheibe wirksamen Drehmoments kehrt sich je nach Betriebszustand um. Die große Herausforderung bei der Entwicklung von für RSG-Anwendungen geeigneten Spannsystemen liegt demnach darin, unabhängig vom Betriebszustand das jeweils vorhandene Leertrum optimal zu spannen. Der Idealzustand ist erreicht, sobald die Möglichkeit besteht, während des Startbetriebs die Vorspannkraft zusätzlich zu erhöhen, während im generatorischen Betrieb die Vorspannkraft reduziert werden kann. Ferner muss bei Hochleistungs-RSG-Anwendungen zusätzlich noch die Möglichkeit des Boost- und Rekuperationsbetriebs sichergestellt werden.

Ein sehr vielversprechender Lösungsansatz ist die Verwendung des Generators selbst als Spannsystem.