Hydrospeicher mit Kunststoffkolben für leichte Getriebe

Hydrospeicher mit Kunststoffkolben für leichte Getriebe

Freudenberg Sealing Technologies hat für Hydrospeicher in energieeffizienten Getrieben einen Kolben aus Kunststoff entwickelt, der den bisherigen Stahlkolben ersetzen kann. Die Schwierigkeit lag in den Dichtheitsanforderungen für das Bauteil. Aufgrund der erfolgreichen Materialumstellung wiegt der Kolben nur noch etwa die Hälfte.

Der Stahlkolben benötigte bisher ein ausgefeiltes Dichtungssystem aus vier Einzelteilen. Das Dichtungssystem des Kunststoffkolbens benötigt nur noch ein Teil. Dadurch lassen sich die wesentlich leichteren Kolben auch noch einfacher montieren.

Der Kunststoffkolben wird im Spritzgussverfahren hergestellt. Er benötigt nur noch einen montierten Dichtring. Die beiden Führungsringe zum Gleiten, die im Stahlkolben notwendig sind, können entfallen. Denn bereits das Kolbenmaterial besitzt die notwendigen Gleiteigenschaften.

Außerdem stellten die Werkstoffexperten die Wärmeeigenschaften des Kunststoffs so ein, dass der Spalt zwischen Kolben und Gehäuse deutlich kleiner ausfallen kann, wodurch auch der Stützring gegen die Extrusion der Dichtung nicht mehr benötigt wird.

Die größte Herausforderung war die Auswahl des Kolbenmaterials. Es musste ein Kunststoff sein, der ähnlich gasdicht wie der bislang verwendete Stahl ist. Die Lösung fanden die Entwickler in einem duroplastischen Verbundwerkstoff, der aus technischer Sicht gasundurchlässig ist.

Außerdem muss der Werkstoff beständig gegen Getriebeöl und Hydraulikflüssigkeit sein, einen passenden Ausdehnungskoeffizienten bei hohen Temperaturen aufweisen und die notwendigen Gleiteigenschaften erfüllen.

Die Anforderungen an das Material sind auch deswegen besonders hoch, weil Kolben und Dichtung des Hydrospeichers mehreren Millionen Schaltzyklen standhalten müssen. Mit einer speziellen Dichtungsgeometrie stellen die Entwickler sicher, dass auch unter diesen hohen Lasten und Temperaturzyklen eine lange Lebensdauer erreicht wird.

Die Hydrospeicher werden in Doppelkupplungsgetrieben für klassische Verbrennungsmotoren aber auch für Hybridantriebe eingesetzt. Derzeit entwickelt Freudenberg Sealing Technologies  gemeinsam mit einem deutschen Premiumhersteller die Kunststoffkolben für ein Hybridfahrzeug zur Serienreife. Den erforderlichen Reifegrad konnte die Technologie schon in weitreichenden Prüfstands- und Fahrversuchen beweisen.


Quelle und weitere Infos: Pressebox, Freudenberg Sealing Technologies

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