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GGB Bearing and Coatings Solutions for Electric Vehicles

GGB DTS10®: Überragender Fahrkomfort und Sicherheit für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

Februar 1, 2021

News

Automobil

  • GGB gilt mit seinen Gleitlagern DP4® und DP31 als Schlüsselzulieferer für Hersteller von Federbeinen und Stoßdämpfern.  

  • Die Produkte DP4® und DP31 zeichnen sich durch eine außergewöhnliche Leistung im Hinblick auf geringe Reibung und Verschleißbeständigkeit aus. 

  • Angesichts der erhöhten Lagerbelastung aufgrund des zusätzlichen Gewichts von Elektromotor und Batterie, bietet das Gleitlager DTS10® eine überragende Leistung für Plug-in-Hybrid- und Elektrofahrzeuge.

Schon seit einigen Jahrzehnten bereitet das steigende Gewicht der Pkws den Herstellern von Federbeinen und Stoßdämpfern Kopfschmerzen. Die Gründe für die bisherige und stetig voranschreitende Gewichtserhöhung der Fahrzeuge sind vielfältig:  

  • Verbesserte Fahrzeugsicherheit mit höherer Fahrzeugstabilität und zusätzlichen Knautschzonen, Bremsassistenzsystemen wie ABS und ESP, Insassenschutzsystemen wie Front-, Seiten- und Kopf-Airbags, pyrotechnischen Gurtstraffern, Zenon- oder LED-Scheinwerfern und elektronischen Federungssystemen. 

  • Zusätzlicher Komfort für die Insassen dank Klimatisierung, elektrischer Servolenkung, elektrisch beheizbarer, vielfach verstellbarer Sitze oder Glasdächern. 

  • Erweiterte Konnektivität mit zusätzlichen Kameras, Sensoren und elektronischen Geräten für die ADAS-Navigation und Unterhaltung mit großen Touchscreens und Audio-Soundsystemen.

  • Gesellschaftlicher Trend, der weg von Limousinen und Hatchbacks und hin zu größeren und schwereren SUV (Sports Utility Vehicles) und CUV (Crossover Utility Vehicles) führt, welche inzwischen einen Marktanteil von mehr als 30 % an den verkauften Neufahrzeugen haben. 

Daneben ist einer der wahrscheinlich wichtigsten Gründe eine saubere Umwelt, denn um die neueste Emissionsgesetzgebung für Pkw zu erfüllen, müssen die Hersteller ihre Modelle elektrifizieren, um die Abgasemissionen zu senken, und Fahrzeuge mit Elektroantrieb haben ein höheres Gewicht.  

Die Elektrifizierung eines Fahrzeugs ist normalerweise mit der Integration eines Elektromotors, elektronischer Steuerungseinrichtungen und der Batterie in verschiedenen Motorisierungskonfigurationen verbunden und dies führt je nach Komplexität zu unterschiedlichen Reduzierungen der Abgasemissionen, zum Beispiel:                      

Konfiguration der Motorisierung 

CO2-Reduzierung 

Mild Hybrid 48V 

15 - 20% 

Plug-In Hybrid 

50 - 75% 

Rein batterieelektrisch 

100% 

Dieser CO2-Reduzierung steht jedoch eine Erhöhung des Fahrzeuggewichts entgegen, in manchen Fällen um fast 300 kg oder sogar noch mehr, je nach Automodell und gewählter Motorisierungslösung, zum Beispiel: 

 

 

Modell

Äquivalente Versionen 

 

 

Gewichts-erhöhung in
kg 

 

 

Gewichts-erhöhung in

Nur 
Verbren-nungsmotor 

Verbren-nungsmotor mit Plug-in-Hybrid-System 

100 % 
Rein elektrischer Antrieb 

Stadtauto 

1 165 

 - 

1 455 

290 

25% 

SUV 

1 430 

1 750 

 - 

320 

22% 

Oberklasse-Limousine 

1 720 

2 085 

 - 

365 

21% 

Dieses höhere Gewicht hat eine direkte Auswirkung auf die Elemente der Aufhängung und führt automatisch zu einem signifikanten Anstieg der Belastungen, die auf die Federbeine und Stoßdämpfer inklusive der GGB Gleitlager einwirken. 

GGB DTS10 Gleitlager, eingebaut in Kolbenpumpen

Das GGB Gleitlager befindet sich innerhalb des Federbeins und wird in der Stangenführungs-Baugruppe montiert.  

Das Gleitlager hat eine doppelte Funktion:                     

- Abstützung der Radiallasten, die von der Aufhängung auf das Federbein einwirken; diese Lasten variieren erheblich beim Kurvenfahren, Beschleunigen und Bremsen und sind außerdem von der Straßentopografie unter den verschiedenen Straßenbedingungen abhängig.  

- Ermöglichung der Gleitbewegung der Kolbenstange, an welcher der Kolben befestigt ist, der die Schwingungen während der Ausdehnungs- und Kompressionszyklen des Stoßdämpfers abschwächt.

Nach einer Analyse der höheren Lastbedingungen und unter Berücksichtigung der Einschränkung, dass die Größe des Gleitlagers aufgrund des Gewichts und aufgrund maßlicher Beschränkungen nicht erhöht werden sollte, jedoch gleichzeitig die Leistung über die gesamte Lebensdauer erhalten bleiben soll, wurde schnell offensichtlich, dass eine neue Gleitlagerlösung erforderlich war.

GGB's DTS10® Metal-polymer bearing solution for automotive applciations

Um diese Anforderungen zu erfüllen, ist das Metall-Polymer-Gleitlager DTS10® von GGB die ideale Lagerlösung für diese neue Generation von Federbeinen, denn seine einzigartige Verbundstruktur bietet folgende Vorteile:

- Eine homogene, reibungsarme Gleitschicht, die mit PTFE und verschleißbeständigen Füllstoffen mit einer Mindestdicke über der Bronzeschicht von 0,1 mm angereichert ist  

- Stahlrücken für hohe mechanische Festigkeit 

Wie in der Produktbroschüre für das DTS10® beschrieben, wurde die überragende tribologische Leistung des DTS10® im Vergleich zu anderen Produkten in mehreren tribologischen Versuchen auf Prüfständen in unseren Forschungs- und Entwicklungslaboren beurteilt.

Relative Verschleißfestigkeit unter geschmierten Bedingungen 

Relative Hydro-Ermüdungsfestigkeit 

 

Feldversuche haben die Vorzüge des GGB DTS10® bei Federbeinanwendungen zusätzlich bestätigt; diese sind:  

Verbesserte Federbeinreaktion                      
  • Konstant geringe Reibung und vernachlässigbarer Stick-Slip-Effekt durch die mit PTFE angereicherte Gleitschicht. 

Längere Lebensdauer  
  • Überragende Lebensdauerleistung dank einer homogenen Lagergleitschicht, die verschleißbeständige Additive enthält. 

  • Potenziell bessere Aufnahme der Randbelastung des Lagers durch Biegen der Stange unter schwerer Last dank einer erhöhten Gleitschichtdicke über der Bronzeschicht.                     

 

Für weitere Informationen zum DTS10® von GGB und Möglichkeiten der Einbindung in Ihr Hochleistungs-Federungsprojekt besuchen Sie bitte die Produktseite, laden Sie die Broschüre herunter oder kontaktieren Sie uns direkt unter marketing@ggbearings.com

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