Die Schwungscheibe in einem Auto bildet die Schnittstelle zwischen Motor und Getriebe. Mit Hilfe der Kupplung welche am Schwungrad montiert ist, wird die vom Motor erzeugte Bewegungsenergie auf den Antrieb (Getriebe) übertragen.
Wie funktioniert die Schwungmasse ?
Das Schwungrad speichert die Rotationsenergie welche durch die Drehbewegung der Kurbelwelle entsteht. Durch die hohe Massenträgheit dreht das Schwungrad auch dann noch weiter, wenn der Motor zu bestimmten Zeitpunkten wie z.B. beim Lastwechsel keine Kraft liefert. Somit werden Leertakte, Totpunkte und gleichzeitig auch Drehzahlschwankungen ausgeglichen.
Welche Aufgaben hat das Schwungrad ?
Beim Hubkolbenmotor führen die Verbrennungstakte in Kombination mit der Zündfolge der einzelnen Zylinder zwangsläufig zu einer Drehungleichförmigkeit und somit auch zu Drehschwingungen an der Kurbelwelle. Eine Hauptaufgabe der Schwungmasse besteht also darin diese Schwingungen zu reduzieren und vom Antriebsstrang zu entkoppeln. Früher wurden hierfür ausschließlich Einmassenschwungräder (EMS) in Kombination mit torsionsgefederten Kupplungen verwendet. Seit 1990 wurden dann vermehrt Zweimassenschwungräder (ZMS) eingesetzt da diese einen noch höheren Fahrkomfort bieten. Eine weitere Funktion übernimmt der auf der Schwungscheibe aufgeschrumpfte Zahnkranz. Beim Startvorgang schiebt sich das Ritzel vom Anlasser in die Schwungradverzahnung und dreht somit die Kurbelwelle an bis der Motor aufgrund des Verbrennungsprozesses anspringt.
Was wird beim Tuning einer Schwungscheibe optimiert ?
Serienschwungscheiben werden in der Automobilindustrie hauptsächlich im Hinblick auf Wirtschaftlichkeit (Kraftstoffverbrauch) und Fahrkomfort entwickelt und weisen daher ein hohes Eigengewicht auf. Die hohe Massenträgheit sorgt für einen ruhigen Motorlauf bei niedrigen Drehzahlen, ermöglicht sanftes Anfahren und hält den Motor bei Lastwechsel und Schaltvorgängen auf Drehzahl. Das Tuning einer Schwungscheibe bezieht sich daher also auf die Gewichtsoptimierung des Bauteils. Da es sich um eine rotierende Masse handelt werden meist nur die äußeren Bereiche der Schwungmasse erleichtert da diese den größtmöglichen Einfluß auf die Massenträgheit haben. Um trotz geringerer Materialstärke eine höhere Belastbarkeit gewährleisten zu können, werden die Schwungscheiben aus einem hochfestem Stahl hergestellt.
Welche Vorteile bietet ein leichtes Stahlschwungrad ?
Im Vergleich zu einer Serienschwungscheibe ergibt sich eine Gewichtsreduzierung von bis zu 60%. Durch die geringere Masse wird das Trägheitsmoment reduziert und dies hat zur Folge das der Motor leichter und schneller hochdreht. Desweiteren sind schnellere Schaltvorgänge möglich und die Beschleunigung des Fahrzeugs verbessert sich. Durch die Verwendung eines hochfesten Materials sind die Schwungräder auch für extrem hohe Drehmomente sowie für sehr hohe Drehzahlen ausgelegt. Zum Einsatz kommen die leichten Schwungscheiben bei Fahrzeugen mit Chiptuning, Turbo-oder Kompressorumbauten sowie für Wettbewerbsfahrzeuge bei 1/4 Meile Rennen, Rundstrecke, Bergrennen, Rally, Slalom oder Drift.
