Design of a dry clutch testing rig for emission studies

Sammanfattning: Utveckling av en testningsbänk för att studera partiklar från kopplingar. Som en del av EU-projektet nPETS, vars syfte är att öka kunskapen om luftföroreningar från transportsektorn och deras påverkan på människans hälsa, så utvecklades en testningsbänk för att generera och mäta partiklar som uppstår från fordon med torrkopplingar. Luftföroreningar som uppstår från transportsektorn är ett välkänt hälsoproblem speciellt i tätbefolkade städer. Mindre känt är att en del av dessa luftföroreningar inte kommer från just själva förbränningsmotorn. Luftföroreningar som inte kommer från förbränningsmotorn kan vara partiklar från däck, bromsar eller ännu mer sällsynt från kopplingar. Kopplingar är precis som däck eller bromsar en slitagedel och slits under användning. Slitaget sker då kopplingen slirar, vilket främst uppstår från stillastående starter men även till en viss del vid växling. Torrkopplingar som sitter i majoriteten av fordon med en manuell växellåda är sällan helt förseglade gentemot omgivningen, detta möjliggör att partiklar från kopplingen kan leta sig ut till omgivningen. Just kartläggningen och hälsoeffekterna av partikelutsläpp från kopplingar är inte lika utvecklad som för däck eller bromsar och kräver därför mer forskning i ämnet. Provningsbänken som utvecklades representerar en typisk manuell växellåda och atmosfären kring den. För att generera partiklar sliras kopplingen med hjälp av en elmotor. Partiklarna letar sig därefter ut till atmosfären, där de följer luftströmmar som genereras av en fläkt vidare ut till en partikelräknare. Hastigheten på luftströmmarna, placering av inlopp och utlopp samt utformningen på omslutningen har stor betydelse huruvida partiklarna fångas upp eller inte. För att förstå luftströmmarna samt för att säkerhetsställa att partiklarna fångas upp av luftströmmarna användes beräkningsströmsdynamik metoden. För att säkerhetsställa att ramen och dess ingående komponenter klarar av att utsätts för vridmomentet som krävs för att få kopplingen att slira användes finita element metoden. Generella metoder för mekanisk design och datorstödd konstruktion användes för att konstruera kopplingsmekanismen samt omslutningen.