Strömungskupplungen und Strömungswandler: Berechnung und Konstruktion

I. Grundsätzliche Betrachtungen.- A. Allgemeines.- B. Betriebliches Verhalten der Strömungskupplungen und -wandler am Prüfstand.- 1. Strömungskupplungen.- 2. Strömungswandler.- II. Strömungskupplungen.- A. Analytische Behandlung der Strömungskupplungen.- 1. Wirkungsgrad einer Strömungskupplung.- 2. Geometrische Verhältnisse in der Strömungskupplung.- 3. Theoretische Grundlagen und betriebliches Verhalten einer Strömungskupplung.- a) Allgemeines. Mechanismus der Drehmomententstehung und Leistungsübertragung.- b) Verluste infolge innerer Flüssigkeitsreibung.- c) Verluste infolge Eintrittsstoßes.- d) Energiebilanz und Kennkurve einer Strömungskupplung.- e) Hydraulisches Ähnlichkeitsgesetz bei Strömungskupplungen.- f) Prüfstand zur Ermittlung der Kennkurve einer Strömungskupplung.- g) Betrachtungen und falsche Auslegung des Problems, die zu einem„Paradoxon“ führen.- h) Modell einer Strömungskupplung für i =const; Verlustleistung.- i) Exakte Lösung des Problems.- k) Beschreibung des „Paradoxons“ mit Hilfe der Analyse des Druckverlaufs im geschlossenen Arbeitskreislauf.- 4. Einfluß des spezifischen Gewichts des Arbeitsmittels.- a) Kennwert ? in Abhängigkeit der Veränderlichkeit von ? und v; Einfluß auf die Abmessungen der Strömungskupplung.- b) Quecksilber als Arbeitsmittel in der Strömungskupplung.- c) Wasser als Arbeitsmittel in der Strömungskupplung.- 5. Axialschübe auf die Laufräder.- a) Druckverteilung in einer mit dem Behälter umlaufenden Flüssigkeit.- b) Flüssigkeitsdruck und an den Laufrädern der Strömungskupplung angreifende Axialkräfte.- 6. Betriebliches Verhalten einer Strömungskupplung mit einem Verbrennungsmotor, dessen Drehmoment sich mit der Drehzahl ändert.- a) Drehmoment -Diagramm mit Schlupf werten in Abhängigkeit von der Motordrehzahl, Abtriebswellendrehzahl und Fahrzeuggeschwindigkeit.- b) Diagramm der Schlupfwerte in Abhängigkeit von der Motordrehzahl.- c) Betriebliches Verhalten der Strömungskupplung am Festpunkt und im Leerlauf des Motors.- d) Graphische Integraldarstellung des Arbeitsfeldes einer gegebenen Strömungskupplung und deren Zusammenarbeit mit einem beliebigen Antriebsmotor mit bekannter Momentenkurve.- e) Anomalie oder Betriebsinstabilität einer Strömungskupplung bei niedrigen Antriebs- (Motor-) Drehzahlen.- f) Betrieb einer Strömungskupplung bei ? > 1 und ? 0.- 7. Thermische Berechnung der Strömungskupplungen.- a) Aufstellung der Wärmebilanz.- b) Wärmekapazität der Strömungskupplung und Gesamtwärmeübergangskoeffizient„k“.- c) Berechnung der Temperaturen.- d) Berechnung der Diagramme M-v, q-v-t, q-T-t.- B. Mittel, um Starrheits- und Kupplungsgrad einer Strömungskupplung bei großen Schlupfwerten und am Festpunkt zu verringern.- 1. Allgemeines.- 2. Strömungskupplung mit ringförmigem äußerem Reservebehälter; Entleeren und Wiederauffüllen der Arbeitsflüssigkeit.- 3. System mit Reserveraum.- 4. System mit Prallscheibe.- 5. Verschiedene Abmessungen der Pumpen- und Turbineninnendurchmesser.- 6. System mit großer Schaufelzahl.- 7. System mit einziehbaren Schaufelwänden.- 8. System mit Irisblendendrosselung und drehbaren Schaufeln.- III. Strömungswandler.- A. Mathematische Analyse der Strömungswandler.- 1. Allgemeines.- 2. Erste Bilanzaufstellung der hydraulischen Energie.- 3. Allgemeine Definition der verschiedenen Wirkungsgrade.- 4. Definition einiger Verhältnisgrößen als Kennwerte in Funktion von ?.- 5. Bestimmung der Druckhöhe der Pumpe und des Druckgefälles der Turbine. Das Kreislauf-Gesetz.- a) Pumpe.- b) Turbine.- 6. Bestimmung der Stoß Verluste.- a) Stoßverluste am Pumpenradeintritt (Punkt 1).- b) Stoßverluste am Turbinenradeintritt (Punkt 3).- c) Stoßverluste am Eintritt in das Leitrad (Punkt 5).- d) Gesamte Stoßverluste.- 7. Berechnung der gesamten Verluste durch Flüssigkeitsreibung im Strömungskreis, in Abhängigkeit des Strömungsfaktors x = Q/Q*.- 8. Aufstellung der Abhängigkeitsgleichung zwischen x und ?.- 9. Aufstellung der Gleichungen des Gesamtwirkungsgrads.- 10. Diskussion der Wirkungsgradformeln.- 11. TmLOK-Freilauf.- 12. Bestimmung der verschiedenen ausgezeichneten Arbeitsverhältnisse eines Strömungswandlers.- a) Durchgangsdrehzahl.- b) Drehmomentenverhältnisse im allgemeinen Betriebszustand.- c) Maximales Drehmomentenverhältnis am Festpunkt.- d) Drehmomentenverhältnis am Nennpunkt.- e) Drehmomentenzuwachs zwischen Nennpunkt und Festpunkt.- f) Maximales Reaktionsmoment am Leitrad.- g) Lösungspunkt des Leitrades.- 13. Axialschübe auf die Laufräder und Reaktionskräfte auf das Leitrad.- a) Pumpe.- b) Turbine.- c) Leitrad.- B. Zusammenarbeit eines Verbrennungsmotors mit einem Strömungswandler.- C. Auslegung eines Strömungswandlers und allgemeiner Rechnungsgang.- 1. Vorbemerkungen.- 2. Rechnungsgang.- 3. Konstruktion der Umrißlinien des Meridianschnittes des Strömungskreises.- D. Schaufelwinkel am Ein- und Austritt der Laufradkanäle.- E. Festlegung der Schaufelprofile und Schaufelkonstruktion.- F. Mittel zur Verbesserung der Wirkungsgrade und zur Erweiterung des wirtschaftlichen Betriebsbereiches eines Strömungswandlers.- G. Strömungswandler mit zwei Turbinen.- IV. Leistungsteilung.- Das TM-System in den Strömungsmaschinen.- 1. Das TM -System in der Strömungskupplung.- a) Variante A.- b) Variante B.- c) Vergleich zwischen Betriebsmerkmalen der Varianten A und B des TM -Systems, angewandt in einer Strömungskupplung.- 2. Das TM-System im Strömungswandler.- V. Einige praktische Ausführungen.- A. Strömungskupplungen im Kraftfahrzeugbau.- B. Strömungswandler im Kraftfahrzeugbau.- SchrifttumsTerzeichnis.