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7G-DCT und HOLD Funktion an der roten Ampel

Mercedes B-Klasse W246
Themenstarteram 9. September 2016 um 22:15

Hallo zusammen,

ich fahre seit ein paar Wochen den W246 200 CDI mit 7G-DCT. Den Wagen habe ich als jungen Stern gekauft. Irgendwann habe ich schließlich auch die HOLD-Funktion entdeckt und nutze sie seitdem regelmäßig. Allerdings fühle ich mich nicht wohl, wenn ich an der roten Ampel stehe, D eingelegt ist und ich auf grün warte. Sollte ich bei längerer Standzeit an der roten Ampel vielleicht besser Neutral einlegen, um die Kupplungen zu schonen?

Danke schon einmal im Voraus für sinnvolle Antworten.

Gruß, hajottka

Beste Antwort im Thema

Leider habe ich nichts besseres gefunden auf die schnelle, aber am Ende sind weitere Quellen.

O2bo spricht von einem "Schleppmoment" welches erhalten bleibt bei getrennter Kraftübertragung. Dies ist technisch korrekt, die Frage ist, wie groß ist dieses Moment und wird es durch Berührung der druckplatte(n) mit der Kupplung(en) übertragen. Oder ergibt es sich durch den dünnen Ölfilm zwischen beiden. In der Regel ist es eine Kombination. Quase reiben beide Komponenten mit einem minimalen Schmierfilm aneinander, der Schmierfilm schützt beide bis das Moment durch zusammendrücken und den steigenden Reibwert übertragen wird.

Klartext: wenn alle Steuergeräte normal arbeiten und deren Steuerung technisch korrekt umgesetzt wird kannst du deine Sorgen vergessen. ;-)

Quelle: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Lamellenkupplung

Eine Lamellenkupplung oder Reiblamellenkupplung ist ein Maschinenelement. Ihr charakteristisches Merkmal im Vergleich mit anderen Kupplungen ist die parallele Anordnung mehrerer Reibbeläge. Dabei wirkt die gleiche Anpresskraft auf alle Reibpaare.

Lamellenkupplungen sind unter Last schaltbar. Sie werden häufig verwendet, weil sie kompakt und preisgünstig sind. Meistens sind diese in Öl laufend und überwiegend in Automatikgetrieben, in hochbelasteten Haupt- oder Anfahrkupplungen oder in Sperrdifferenzialen im Einsatz. In Baumaschinenachsen werden Lamellenkupplungen auch als Betriebs- und Parkbremsen verwendet, Letzteres häufig in Form einer Federspeicherbremse. Die Vorteile liegen in der höheren Leistungs- und Energieaufnahme im Gegensatz zu Trockenkupplungen, da hier mit Öl gekühlt wird. Nachteile sind niedrigere Reibwerte (etwa µ=0,08–0,12) gegenüber Trockenkupplungen und ein höheres Schleppmoment im Leerlauf.

Inhaltsverzeichnis

Technik Bearbeiten

Eine Reiblamellenkupplung besteht aus wenigstens einer Innen- und einer Außenlamelle. Die Innenlamellen sind mit einer Welle verzahnt und die Außenlamellen werden von einem innenverzahnten rohrförmigen Träger aufgenommen. Um das zu übertragende Drehmoment zu erhöhen, werden oft mehrere Innen- und Außenlamellen abwechselnd angeordnet, so dass bei gleicher Betätigungskraft durch die größere Belagfläche höhere Momente übertragen werden können.

In der Praxis wird die Anzahl dieser Reiblamellen auf 10 bis 20 Scheiben begrenzt, da beim dynamischen Einkuppeln die Reiblamellen zusammengeschoben werden und sich jede Reiblamelle gegenüber ihrer Führung verschieben muss. Dadurch wird ein Teil der Betätigungskraft nicht an die benachbarte Reiblamelle weitergegeben, sondern am Lamellenträger abgestützt. Das Reibmoment, das jede einzelne Lamelle überträgt, fällt dadurch in Krafteinleitungsrichtung von der ersten zur letzten Reiblamelle degressiv ab.

Reibbelag Bearbeiten

Links Kupplungskorb, rechts Kupplungslamellen (unten Reiblamellen, oben Zwischenlamellen (gestapelt))

In ölgeschmierten (nasslaufenden) Lamellenkupplungen können bei ausreichender Schmierung Stahllamellen (Legierungen mit Zusatz von Molybdän) gegeneinander laufen. In der Praxis werden aber entweder die Lamellen beschichtet oder es werden Lamellen aus anderen Werkstoffen eingesetzt. Dadurch lassen sich die Reibwerte erhöhen, die Temperaturfestigkeit verbessern, sowie ein sanfteres Ansprechverhalten oder eine Verminderung der Betriebsgeräusche erreichen.

Gängige Reibmaterialien sind:

Papierbeläge haben ihren Namen daher, dass sie im gleichen Verfahren gefertigt werden wie Papier. Diese Art der in Öl laufenden Reibbeläge wird am häufigsten verwendet. Werden sie axial zusammengepresst, erlauben sie Flächenpressungen im dynamischen Betrieb bis etwa 2 N/mm². Im statischen Betrieb liegt der Wert deutlich höher. Hier kann die Flächenpressung nominal bis 7 N/mm² betragen, lokal kann sie bis doppelt so groß sein.

Bei Kohlenstofffaserbelägen (Carbonbeläge) wird überwiegend gewebte Kohlenstofffaser verwendet. Die zumeist verwebten Fasern erhöhen die Festigkeit des Belags. Des Weiteren werden ebenso Kohlenstofffasern als Komplettbelag (ähnlich dem Papierbelag) verwendet. Grundsätzlich lassen sich auch Kohlenstofffaserbeläge im Papierverfahren herstellen, wegen des hohen Verschnitts und der Kosten des Materials werden derzeit aber gewebte Matten aus Kohlenstofffaser ausgestanzt und auf den Träger (meist eine Stahllamelle) geklebt. Gewebte Carbonbeläge erlauben Flächenpressungen bis ca. 6 N/mm², sind aber teurer als Papierbeläge.

Vorteile der Sinterbronze sind die hohe thermische- und mechanische Festigkeit. Jedoch zeigen Sinterbronzebeläge im Kupplungspaket eine geringere Leistungsaufnahme als zum Beispiel hochtemperaturfeste Papierreibbeläge. Nachteile sind niedrigere dynamische Reibwerte als bei Papierbelägen.

Gepresstes Graphit bietet ähnliche Vorteile wie die Sinterbronze, ist jedoch leichter.

Verschleiß und Schadensbilder Bearbeiten

Alterung und Überlastung führen bei Lamellenkupplungen zu verschiedenen Effekten:

Normaler Verschleiß vergrößert den Betätigungsweg. Das kann durch eine automatische Nachstellung kompensiert werden.

Überhitzung an der Oberfläche des Belages lässt diesen verglasen. Die Reibwerte sinken und damit auch das übertragbare Moment. Üblicherweise wird dieser Schaden nicht mehr durch normalen Verschleiß rückgängig gemacht.

Wenn die Reibmaterialien mit einer Stahllamelle verbunden sind, kann der Klebstoff bei Überhitzung erweichen und der Reibbelag verschiebt oder löst sich. Dabei ist die Funktion der Kupplung nicht mehr gewährleistet.

Bei nasslaufenden Kupplungen kann durch hohe Dauertemperaturen das Kühlmittel chemisch verändert werden. Bei Öl kann dies beispielsweise zu verstärkter Oxidation oder zum Cracken von Ölmolekülen führen.

Hot Spot oder Hitzeflecken: Hierbei entsteht durch lokale thermische Konzentration zwischen Reibbelag und Stahlgegenlamelle eine Anhäufung von Wärme und damit verbundener Ausdehnung. Die dabei entstehenden „thermischen Berge oder Hügel“ nennt man Hot Spots oder Hitzeflecken. Auftreten durch ungleichmäßige Materialansammlung und hohem Leistungseintrag in der Kupplung.

Entwicklung und Forschung Bearbeiten

Ein Feld intensiver Entwicklung und Anpassung ist die Geräuschvermeidung bei Reiblamellenkupplungen, die von selbsterregten Reibschwingungen verursacht wird. Als Gesamtsystem muss hierbei der tribologische Zusammenhang zwischen Reibpaarung und – bei nasslaufenden Kupplungen – dem Schmierstoff betrachtet werden.

Daneben ist die Temperatur- und Verschleißfestigkeit ein weiteres Gebiet der Forschung. Speziell bei kohlenstofffaserverstärkten Belägen muss die Alterungsbeständigkeit und die Erweichungstemperatur des Matrixwerkstoffes möglichst hoch sein.

Anwendungen Bearbeiten

Kupplungsgesteuerte Allradantriebe und Sperrdifferentiale im Automobilbau

Im Sonderfall Drehmomentbegrenzung bei Akkuschraubern

Schaltelemente in Schaltgetrieben

Anfahrkupplung in Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor

Kupplungen in Motorradmotoren mit Schaltgetrieben (Vorteil der Platzersparnis)

Allgemein dort, wo das Trennen von Wellen für kurze Zeit nötig ist.

Weblinks Bearbeiten

Lamellenkupplung Explosionsansicht (youtube) (-Das empfehle ich anzusehen)

Quelle: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Mercedes-Benz_7G-DCT

7G-DCT ist die Verkaufsbezeichnung des Siebengang-Doppelkupplungsgetriebes (Dual-Clutch Transmission) der Baureihe 724 der Daimler AG für verschiedene Mercedes-Benz-Pkw mit quer eingebautem Frontmotor und Vorderrad- oder Allradantrieb. Das Getriebe wurde Ende 2011 in der neuen B-Klasse (W 246) eingeführt und ersetzt das im Vorgänger verbaute CVT-Getriebe Autotronic. Das Getriebe wird im Daimler-Werk in Stuttgart-Hedelfingen produziert. Die Entwicklung findet unweit davon in der Konzernzentrale in Stuttgart-Untertürkheim statt. Im Juni 2016 wurde bereits das einmillionste 7G-DCT-Getriebe produziert.[1]

Inhaltsverzeichnis

Technik Bearbeiten

Zu den Entwicklungszielen des 7G-DCT-Getriebes zählten insbesondere die Darstellung eines effizienten Gesamtkonzepts mit hohem Wirkungsgrad, der Einsatz eines modularen Radsatzes, eine kompakte Bauweise und ein niedriges Gesamtgewicht, ein hoher Schaltkomfort sowie die Integration von Zusatzfunktionen wie Stopp-Start-Fähigkeit und einer elektrisch betätigten Parksperre.[2]

Das Getriebe ist standardmäßig für ein Drehmoment von maximal 350 Nm ausgelegt, für die Mercedes-AMG-Fahrzeuge (A 45, CLA 45, GLA 45) gibt es eine verstärkte Variante. Das Getriebe wiegt trocken 81,2 kg (zzgl. ca. 6 Liter Öl).[2]

Kupplungen & Radsatz Bearbeiten

Die äußere der beiden ölgekühlten Lamellenkupplungen ist mit den Gängen 1, 3, 5 und 7 verbunden, die innere Kupplung bedient die Gänge 2, 4, 6 und den Rückwärtsgang. Die Verwendung von Lamellenkupplungen ermöglicht eine Erweiterung der Drehmomentkapazität durch eine Erhöhung der Lamellenanzahl.

Das Grundgetriebe besteht aus den ineinanderlaufenden Eingangswellen (Hohl- und Innenwelle) mit insgesamt fünf Festrädern, wobei die Gänge 4/6 und 5/7 jeweils auf ein Festrad zugreifen, zwei Gangwellen mit den Losrädern, der Synchronisation und den Schaltmuffen sowie einem Differential. Um ein möglichst kompaktes Getriebe zu verwirklichen, wurde zusätzlich zur Doppelbelegung zweier Festräder auf eine eigene Rückwärtsgang-Welle verzichtet. Die Drehrichtungsumkehr wird über eine Verschaltung beider Gangwellen realisiert. Um die Anforderungen verschiedener Motoren besser bedienen zu können, gibt es zwei Varianten des Getriebes: Für kleine Ottomotoren beträgt die Gesamtspreizung 7,142, für größere Ottomotoren und Dieselmotoren 7,990.

Gesamtübersetzung:

Kleine Ottomotoren Größere Otto- und Dieselmotoren

1. Gang 15,943 15,943

2. Gang 10,038 10,038

3. Gang 6,927 6,359

4. Gang 4,915 4,335

5. Gang 3,606 3,205

6. Gang 2,771 2,501

7. Gang 2,232 1,995

R-Gang 12,807 13,950

Ölversorgung Bearbeiten

Für eine energieeffiziente Ölversorgung ist das Getriebe mit zwei Ölpumpen ausgestattet: Einer neben den Eingangswellen angeordneten Flügelzellenpumpe, die über einen Rädertrieb angetrieben wird sowie einer separaten elektrisch angetriebenen Zusatzölpumpe (ebenfalls nach dem Flügelzellenprinzip).[2] Die mechanisch angetriebene Pumpe ist für die Grundversorgung des Getriebes zuständig, wobei der Fördervolumenstrom abhängig von der Drehzahl des Verbrennungsmotors ist. Die Zusatzölpumpe wird von der elektronischen Getriebesteuerung bedarfsgerecht zugeschaltet, beispielsweise bei niedrigen Motordrehzahlen oder einem erhöhten Kühlungsbedarf an der Kupplung. Bei stillstehendem Verbrennungsmotor (Start-Stopp-Funktion) wird das Getriebe allein über die elektrische Zusatzölpumpe versorgt und bleibt anfahrbereit.

An das Getriebegehäuse angeflanscht befindet sich ein Kühlmodul bestehend aus Getriebeölwärmetauscher (Stapelscheibenkühler) und einem Druckölfilter. Der Kühlmittelstrom nimmt die Abwärme des erhitzten Getriebeöls auf und gibt diese an den Kühlmittelkreislauf ab. In die Kunststoffölwanne ist außerdem noch ein Saugölfilter integriert.

Steuerung Bearbeiten

Das 7G-DCT verfügt über ein vollintegrierte Hydrauliksteuergerät, das mit einem 32-bit-Mikrocontroller mit integriertem Flash-Speicher und RAM bestückt ist. Außerdem umfasst es die Auswerteelektronik der zwölf Sensoren (fünf Positions-, drei Drehzahl- sowie je zwei Druck- und Temperatursensoren), die Endstufen für die Ansteuerung der Magnetventile sowie die Ansteuerung der elektrischen Ölpumpe. Die Sensoren selbst sind ebenfalls vollständig in das Steuergerät integriert.[2]

Zur Ansteuerung der Gangwahl und der Parksperre kommen insgesamt acht Regelmagnetventile und ein Schaltventil zum Einsatz.

Verwendung Bearbeiten

Das 7G-DCT kommt in allen aktuellen Kompaktklasse-Baureihen (New Generation Compact Cars, NGCC) von Mercedes-Benz zum Einsatz. Dies sind die A-Klasse (W 176), die B-Klasse (W 246), der CLA (Baureihe 117) sowie der GLA (X 156). Die Fahrzeuge der NGCC-Fahrzeugarchitektur verfügen über einen quer eingebauten Frontmotor mit Vorderrad- oder Allradantrieb.

Literatur Bearbeiten

Ralf Wörner, Ansgar Damm, Ralph Eberspächer, Carsten Gitt: Effiziente Front-Quer-Getriebe von Mercedes-Benz, in: ATZ 113 (2011), Nr. 12, S. 914-921, Springer Vieweg, Wiesbaden

Gerhard Henning, Tobias Gödecke, Ansgar Damm: Neue Getriebe für die neuen Kompakten, in: ATZ extra – Die neue A-Klasse von Mercedes-Benz, S. 70-73, Springer Vieweg, Wiesbaden, September 2012

Einzelnachweise Bearbeiten

? Eine Million produzierte Doppelkupplungsgetriebe aus Untertürkheim. MBPassion.de, 21. Juni 2016, abgerufen am 8. Juli 2016.

? a b c d Ralf Wörner, Ansgar Damm, Ralph Eberspächer, Carsten Gitt: Effiziente Front-Quer-Getriebe von Mercedes-Benz, in: ATZ 113 (2011), Nr. 12, S. 914-921, Springer Vieweg, Wiesbaden

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Themenstarteram 20. November 2016 um 18:53

Hallo

Ich bedanke mich zuerst einmal bei allen, die sich an der Diskussion beteiligt haben. Mit einem solchen Echo habe ich gar nicht gerechnet. Ich versuche auch erst gar nicht alle Beiträge zu wichten, sondern beschränke mich auf das meines Erachtens Wichtige.

Dass die Kupplungen nicht vollständig trennen wenn die Hold-Funktion aktiv ist, habe ich anhand der Drehzahlcharakteristik schon bemerken können. Trotz allem nutze ich die Hold-Funktion jedoch ständig und immer bei abgeschalteter ECO-Funktion. Versuchsweise habe ich an der Ampel N eingelegt und bemerkte, dass die Drehzahl leicht aber deutlich spürbat ansteigt. Das lässt darauf schließen, dass die Kupplungen dann wirklich trennen.

Das Fahrzeug - mit KM-Stand 53000 als "Junger Stern" gekauft - verhält sich vollkommen "normal", was die Nutzung der Hold-Funktion angeht. Lediglich beim Anfahren aus der Hold-Funktion heraus ist ein deutlicher Ruck zu spüren, der sich je nach Art des Anfahrens mehr oder weniger deutlich bemerkbar macht.

Was mich allerdings erschreckt hat - ich jedoch bisher noch nicht am eigenen Fahrzeug erfahren habe - ist der Bericht über das selbstständige Anfahren bei eingelegter Hold-Funktion. Ich fahre auch den B200CDI, blieb bisher Gottlob von diesem Effekt verschont.

Ich denke, wenn ich das Fahrzeug weiter in gleicher Weise fahre, mache ich nicht wirklich etwas falsch.

Ich wünsche allen noch einen schönen Sonntagabend.

LG, hajottka

Themenstarteram 29. Februar 2020 um 10:25

Ich bedanke mich, wenn auch erst seeehr spät (sorry dafür), bei allen Teilnehmern dieser Diskussionsrunde ganz herzlich. Ihr konntet mir mit den Antworten meine "Ängste" nehmen.

 

Ganz besonderer Dank geht an der rote baron für die ausführlichen technischen Erklärungen und Links.

 

Allen ein schönes Wochenende.

 

Gruß, hajottka

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