Schwungräder

Moderne Fahrzeuge sind mit einem Zweimassenschwungrad ausgestattet, welches das herkömmliche Schwungrad abgelöst hat. Im Prinzip handelt es sich dabei um zwei Schwungräder. Daher bestehen viele Fragen zu diesem Bauteil zwischen Motor und Getriebe. Nachfolgend erhalten Sie die wichtigsten Antworten zum Zweimassenschwungrad (ZMS).

In der Physik lernen wird, dass ein Schwungrad auch als Energiespeicher verwendet werden kann, da es durch die große Masse sehr träge reagiert. Denselben Vorteil muss man sich auch beim Antriebsstrang eines Automobils zunutze machen. Der Verbrennungsmotor arbeitet in Takten, um genau zu sein, als Viertaktmotor. Das heißt, der Kolben wird mehrfach bewegt, bis es zur eigentlichen Zündung kommt. Dieses Muster vervielfacht sich analog zur Anzahl der Zylinder eines Motors.

Am besten lässt sich Notwendigkeit des Schwungrads an einem Einzylindermotor erkennen. Der Kolben überträgt keine gleichmäßige Drehbewegung auf die Kurbelwelle. Während des Kolbenhubs wird ein bestimmter Teil der Energie aufgewandt, den Kolben wieder nach oben zu schieben. Folglich wird die Drehbewegung sehr ungleichmäßig. Dazu kommen Fliehkräfte, da ja der Kolben innerhalb eines Drehbilds (Pleuel zur Kurbelwelle mit Ausgleichsgewicht) gedreht wird. Alle diese genannten Kräfte wirken natürlich auch bei einem Motor mit mehreren Zylindern.

Dadurch entstehen Schwingungen und Vibrationen. Diese übertragen sich über die Kurbelwelle auf die Getriebehauptwelle und setzen sich bis zu den Zahnrädern fort. Diese Schwingungen führen folglich zu Schäden, die Schwingungen können innerhalb bestimmter Frequenzbereiche (drehzahlabhängig) auch unangenehm im Fahrzeug wahrgenommen werden. Die Masse eines Schwungrades gleicht diese Ungleichmäßigkeiten aus und ermöglicht damit auch geringere Drehzahlen. Der Motorlauf wird ruhiger und damit auch der Verschleiß.

Diese Schwingungen entstehen aber nicht nur am Motor. Eine Sekundärschwingung kann auch an der Getriebewelle festgestellt werden. Ein Zweimassenschwungrad verringert das Masseträgheitsmoment. Durch die integrierten Federn wird der bereits erwähnte Resonanzfrequenzbereich noch weiter nach unten gesenkt. Mittels der beiden miteinander verbundenen Schwungräder werden also auch die Schwingungen vom Getriebe absorbiert. So werden die Drehschwingungen vollständig vom Antriebsstrang entkoppelt. Neben der höheren Langlebigkeit und dem gesteigerten Fahrkomfort wegen dem Wegfallen der unangenehmen Schwingungen in sonst üblichen Bereichen wird durch die geringeren Leerlaufdrehzahlen auch eine deutliche Kraftstoffersparnis spürbar.

Damit kommen wir auch schon zum Nachteil gegenüber dem herkömmlichen Schwungrad. Diese Konstruktion aus Sekundär- und Primärschwungrad ist aufgrund seiner Konstruktion deutlich schadensanfälliger. Daher lautet die Empfehlung der Fahrzeughersteller, das ZMS bei einem Kupplungsschaden mit zu erneuern. Meist ist es ohnehin anders herum: das Zweimassenschwungrad weist einen Defekt auf und die Kupplung wird dann gleich mit dem Schwungrad zusammen erneuert.

Es gibt verschiedene Situationen, die ein defektes Zweimassenschwungrad signalisieren können. Dazu gehört ein verschlechtertes Schaltvermögen (das Schalten ist schwerer als gewohnt), plötzlich unangenehme Schwingungen und Vibrationen, eine ungewöhnliche Geräuschentwicklung aus dem Bereich um die Getriebeglocke, das bis zu einem Rasseln des Getriebes reichen kann.

Nach diesen Geräuschen muss für weitere Überprüfungen das Getriebe ausgebaut werden. Nun erfolgt eine Sichtprüfung nach ausgetretenem Wälzlager, nach Hitzespuren (Blauverfärbungen von Stahllegierungen) und mechanischen Beschädigungen. Abschließend wird noch der Freiwinkel überprüft. Dazu wird eine Gradscheibe benötigt.

Bevor die Torsions- oder Spannungsfedern wirken, können die beiden Massen gegeneinander verdreht werden. Mit der Gradscheibe wird überprüft, ob dieses Verdrehen noch der vorausgesetzten Torsion der Federn entspricht. Dann wird noch das Kippspiel der beiden Massescheiben geprüft. Die Messungen müssen dann mit den Daten zum Kippspiel des Herstellers verglichen werden. Bei Abweichungen steht der Wechsel vom Zweimassenschwungrad an.

Die Kupplung wird damit wieder kurzlebiger. Zusammen mit den Kosten für das Zweimassenschwungrad steigen die Kosten insgesamt signifikant an gegenüber den Kosten bei herkömmlichen Schwungrädern. Letztendlich ist die Notwendigkeit dieses Bauteils aber auch in den Abgaswerten zu suchen, die gesetzlich immer weiter verbessert werden müssen. Einige unseriöse Anbieter sind auf die Idee gekommen, Kupplungssätze anzubieten, die ein einteiliges und damit günstigeres Schwungrad enthalten. Jedoch ist davon dringend abzuraten, da alles auf die beiden Schwungräder abgestimmt ist.

Die Masse ist nicht auf die Leistungsdaten des Motors abgestimmt. Letztendlich können soweit teurere Folgeschäden ausgelöst werden als durch den Tausch des ZMS. Ebenso raten wir von Billigprodukten ab. Hier kommt es meist zu einer noch einmal deutlich verkürzten Lebensdauer gegenüber einem hochwertigen Zweimassenschwungrad aus der Herstellung eines Markenproduzenten. Übrigens ist auch der Einsatz von Tuningchips zu überdenken. Die nun veränderten Leistungsdaten stimmen nicht mehr überein mit der Masse und dem errechneten Trägheitsverhalten vom eingesetzten Zweimassenschwungrad. Damit kann es ebenfalls zu erheblichen Folgeschäden kommen.