Antriebstechnik Präzisionskomponenten sorgen für weniger Verbrauch beim VW Tiguan

Redakteur: Stefanie Michel

Am Beispiel des VW Tiguan zeigt Schaeffler, wie verschiedene Komponenten im Antriebsstrang für effizientere Motoren sorgen und den Kraftstoffverbrauch senken. So ersetzt ein Kugelgewindetrieb für die Lenkung die hydraulische Servolenkung, Ventiltriebelemente oder auch Komponenten für die Riementriebe unterstützen die Effizienz im Motor und Radlager mit Sensoren sorgen für mehr Sicherheit.

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Mehr Effizienz beim Antrieb: Komponenten vom Schaeffler im Antriebsstrang sorgen für einen geringeren Kraftstoffverbrauch im Volkswagen Tiguan. Bild: Volkswagen AG
Mehr Effizienz beim Antrieb: Komponenten vom Schaeffler im Antriebsstrang sorgen für einen geringeren Kraftstoffverbrauch im Volkswagen Tiguan. Bild: Volkswagen AG
( Archiv: Vogel Business Media )

An die Konstruktion von Fahrzeugen und ihren Komponenten werden heute vielfältige, teils auch zielkonflikt-behaftete Forderungen gestellt. Zu dem derzeit alles überragenden Thema Verbrauchs- und Emissionsreduzierung kommen hohe Ansprüche an Fahrdynamik, Sicherheit und Komfort. Am Beispiel des VW Tiguan aus dem Fahrzeugsegment der Sports Utility Vehicles (SUVs) zeigt die Schaeffler Gruppe, dass ihre Produkte sowohl für Sicherheit und Komfort aber auch für einen geringeren Kraftstoffverbrauch und mehr Effizienz sorgen.

Mit präzisem Kugelgewindetrieb Gewicht und Verbrauch senken

Für die elektromechanische Lenkung im Tiguan liefert Schaeffler erstmals in Serie einen hochpräzisen Kugelgewindetrieb. Dieser Lenkungstyp bietet dem Fahrer ein optimales Lenkgefühl und spart im Vergleich zu konventionellen hydraulischen Systemen bis zu drei Prozent Kraftstoff. Volkswagen hat damit im Tiguan eines der leistungsstärksten Lenkgetriebe am Markt: Spurstangenkräfte von über 10 kN bei 360 °/s Lenkgeschwindigkeit verdeutlichen dies. Daher sind die Anforderungen an den Kugelgewindetrieb enorm hoch. Durch entsprechende Spindeldimensionen und hohe Materialfestigkeiten können die großen dynamischen Lasten aufgenommen werden. Gleichzeitig nimmt der Fahrer auf Asphalt durch die geringe Eigenreibung des Kugelgewindetriebes die für das Fahrgefühl wichtigen, niederfrequenten Veränderungen am Rad ungehindert wahr.

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Der zugehörige Kugelgewindetrieb wandelt Drehbewegungen in Längsbewegungen durch ummittelbare Kopplung zwischen dem Antriebs- und dem Abtriebselement um. Ein Servomotor, der über einen Riemen mit dem Gewindetrieb verbunden ist treibt die Kugelmutter an. Im Gegensatz zu hydraulischen Systemen, bei denen über eine Pumpe immer Druck vorgehalten muss, um Lenkbewegungen durchzuführen, wird der Elektromotor nur im dem Moment aktiv, in dem Lenkbewegungen initiiert werden. Da Pumpe und Leitungen nicht mehr nötig sind, wird auch der erforderliche Bauraum für den Betrieb der elektromechanischen Lenkung kleiner.

Mit kleinen Komponenten große Wirkung erzielen

Neben dem Kugelgewindetrieb von Schaeffler sorgen auch INA-Komponenten für hohe Effizienz im Motor. So zeichnen sich optimierte Ventiltriebskomponenten durch größte Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit aus. Durch eine reduzierte Reibung im System kann außerdem die Effizienz gesteigert werden.

Bei Rollenschlepphebeln, die sich für unterschiedlichste Motorisierungen im Tiguan finden, erfolgt der Kontakt zum Nocken der Nockenwelle durch eine wälzgelagerte Rolle auf dem Schlepphebel. Durch diese Rollreibung wird im Gegensatz zur Gleitreibung der Reibungsverlust minimiert. Zusammen mit den hydraulischen Abstützelementen zeichnen sie sich durch geringen Bauraumbedarf aus und sind millionenfach bewährt.

Hohe Lebensdauer und niedrige Geräuschentwicklung sind Konstruktionsziele im Riementrieb: INA Umlenkrollen und Spannsysteme in VW Tiguan führen den Riemen exakt, sind – für SUVs besonders wichtig – beständig gegenüber Umgebungseinflüssen oder Temperatur und erlauben so eine leichte und zugleich robuste Konstruktion.

Höhere Anforderungen an Kupplung und Getriebe

Die selbstnachstellende LuK-Kupplung SAC, die die Betätigungskräfte über die gesamte Lebensdauer konstant hält, sorgt für sicheres Trennen und Verbinden beim Gangwechsel. Im Gegensatz zu einer konventionellen Kupplung besitzt sie einen Rampenring, der die Verschleißnachstellung aktiviert. Egal ob nach 1 000 oder nach 100 000 Kilometern – die Kraft, die zur Betätigung der Kupplung aufgebracht werden muss, bleibt konstant.

Erfahrungsgemäß betätigen Fahrer die Kupplung mit unterschiedlicher Betätigungsgeschwindigkeit - sie können auch abrutschen. In solchen Fällen schließt die Kupplung schlagartig. Dabei treten hohe Belastungen im Antriebsstrang auf. Im neuen Tiguan ist für solche Fälle ein Spitzenmomentbegrenzer im Kupplungsausrücksystem integriert. Das Bauteil, ein in das Hydrauliksystem eingebauter, beweglicher Blendenkörper, reduziert den Einkuppelimpuls und schont so das Gesamtsystem.

Know-How zur Vibrationsdämpfung von LuK steckt auch im Zweimassenschwungrad, das zwischen Motor und Getriebe angeordnet ist. Mit den beiden entkoppelten Massen, die über ein Feder-Dämpfungssystem verbunden sind, lassen sich die Schwingungen der kraftvollen Motoren wirkungsvoll isolieren. Günstiger Nebeneffekt: das Getriebe wird geschont und komfortables, niedertouriges Fahren ist möglich, was sich positiv auf den Kraftstoffverbrauch auswirkt.

Im leistungsstarken 6-Gang Getriebe tragen außerdem Nadelkränze, Axialnadellager und Kegelrollenlager von INA und FAG zu einem optimalen Wirkungsgrad bei. Synchronzwischenringe sorgen für ein direktes Schaltgefühl.

High Tech-Pakete für höchste Anforderungen

Im Fahrzeugsegment der SUVs sind die Anforderungen, die an Radlager gestellt werden, besonders hoch. Neben hoher Lebensdauer sind auch Montagefreundlichkeit und geringer Bauraum gefragt. FAG Radlager für Vorder- und Hinterachse sind darüber hinaus ein Musterbeispiel für Systemintegration: FAG liefert für den allrad-getriebenen VW Tiguan vier identische Radlager der Generation 3E. Die Radlagereinheiten mit integrierten Zusatzfunktionen sind wahre „Alleskönner“: Sie verfügen über Befestigungsmöglichkeiten für Bremsscheibe, Felge und Radträger und erfüllen höchste Laufgenauigkeit. Eine Innenverzahnung nimmt die Antriebswelle auf und überträgt so das Antriebsmoment. Integrierte Drehzahl-Encoder generieren darüber hinaus die für die Fahrwerkssteuerung erforderlichen Signale für die ABS Funktion.

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