vorgabeunwucht

1. Einleitung

Die Audi 5 Zylinder Motoren haben konzeptbedingt freie Massenmomente zweiter Ordnung. Deshalb haben sie zum Längskippmomentenausgleich (Momentenvektor der rotierenden Massekräfte) sowohl Schwingungsdämpfer- als auch Schwungscheibenseitig eine gewollte Unwucht, die sogenannte Vorgabeunwucht.

So weit so gut, problematisch wird diese Tatsache erst wenn die originale Schwungscheibe bearbeitet ( z.B. abgedreht), oder gleich gegen eine leichtere Alu- oder Stahlversion ausgetauscht wird.

Nach dem Bearbeiten der Schwungscheibe, muss diese natürlich neu gewuchtet werden, da den meisten aber schlicht die Kenntnis bezüglich der Vorgabeunwucht fehlt oder aber deren Wert und Lage nicht kennen, wird der Schwung meist einfach "nur" statisch nach DIN ISO 1940 auf Null Feingewuchtet.

Die Wuchtbohrung der Vorgabeunwucht ist bei den originalen Schwungscheiben übrigens leicht erkennbar, sie befindet sich (anders als die eigentlichen Wuchtbohrungen) gegenüber der OT Markierung auf der Kupplungsseite.

Ich habe sie im folgenden Bild mal markiert (roter Pfeil).

ACHTUNG: Erleichterte Schwungscheiben aus dem freien Handel (egal ob aus Alu oder Stahl) haben alle keine Vorgabeunwucht, sondern wurden nur Feingewuchtet!!!
Wenn ihr Zweifel habt ob eine Zubehör Schwungscheibe die Vorgabeunwucht hat oder nicht, schaut einfach ob sie Kupplungsseitig die im obigen Bild markierte Wuchtbohrung besitzt.

2. Position und Berechnung der Vorgabeunwuchtmasse

2.1 Position:

Die Unwucht (213,2 cmg bzw. 2132 gmm) sowie die Position (54° vor UT) ist bei allen Audi 5-Zylinder Motoren gleich, die Unwuchtmasse unterscheidet sich aber je nach Schwungradversion leicht.
Im Zweifelsfall einfach die Serienunwuchtbohrung ausmessen (Radius, Kernlochtiefe & Durchmesser) und übertragen.

Anbei die technischen Zeichnungen vom Einmassenschwungrad des 20V (7A) und vom Zweimassenschwungrad des TDI (Anklicken zum vergrößern) mit markierten Daten der Vorgabeunwucht:

2.2 Berechnung:

Die Unwuchtmasse [u] in berechnet sich aus der Unwucht [U] geteilt durch den Abstand des Schwerpunktes der Unwuchtmasse von der Mittelachse [r]

u = U / r

Am Beispiel eines 20V (7A) Motors sieht das dann so aus:

Unwucht [U] = 2132 gmm
Radius der Wuchtbohrung [r] = 127,75 mm

Unwuchtmasse [u] = 2132gmm / 127,75mm = 16,68 Gramm

Die zulässige Toleranz der Unwucht [U] beträgt +/- 100gmm, umgerechnet also +/-0,78 Gramm
Somit wird zum Wuchten der 7A Schwungscheibe eine Unwuchtmasse im Bereich von 15,9 - 17,46 Gramm benötigt.

3. Das Wuchten einer 5 Zylinder Schwungscheibe mit Vorgabeunwucht

Zum korrekten (Nach-) Wuchten einer 5-Zylinder Schwungscheibe, muss an der serienmäßigen Vorgabeunwuchtsbohrung (siehe Bild unter Punkt 1) ein Gewicht angebracht werden das der Unwuchtmasse entspricht.
Die Unwuchtmasse variiert dabei je nach Schwungradversion (Ein- oder Zweimassenschwung) leicht (Berechnung siehe Punkt 2.2).

Mit dem angebrachten Gewicht wird die Schwungscheibe dann statisch auf Null Feingewuchtet.
Danach wird das Gewicht einfach wieder entfernt, und die Schwungscheibe hat wieder die erforderliche Vorgabeunwucht an der richtigen Stelle.

PS: Soll eine leichte Schwungscheibe aus dem Zubehör verbaut werden, die vom Hersteller "nur" auf Null gewuchtet wurde ist das nachträgliche anbringen der Vorgabeunwucht ganz einfach.
Es muss dazu nur die Unwuchtbohrung lt. Lage der Zeichnung im richtigen Durchmesser und Bohrtiefe "nachgerüstet" werden - Fertig!

Beachte! Weicht das Material des Zubehörschwungs vom originalen Werkstoff ab (z.B. bei einer Aluschwungscheibe), muss das Volumen der Unwuchtbohrung zuerst über die Werkstoffdichte neu ausgerechnet und dementsprechend die Bohrung (Durchmesser, Tiefe) darauf angepasst werden.

Erleichterte CNC Schwungscheibe mit angebrachter Vorgabeunwucht

4. Lage der Vorgabeunwucht am Schwungrad und Schwingungsdämpfer

In folgender Grafik ist die Lage der Vorgabeunwucht von KS & KGS eingezeichnet.
Sehr schön zu sehen, wie die Vorgabeunwucht von Schwungrad & Schwingungsdämpfer im Zusammenhang stehen.