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7/21/2019 Fahr Ze Ugget Rie Be http://slidepdf.com/reader/full/fahr-ze-ugget-rie-be 1/17 Fahrzeuggetriebe Acht-Stufen-Automatgetriebe der ZF Friedrichshafen vom Typ 8HP70 Ein Fahrzeugschaltgetriebe eines LKW; gut zu sehen die Schalt-  gabeln und -muffen Ein  Fahrzeuggetriebe  ist das Getriebe im Antriebsstrang eines Fahrzeuges, das die Motordrehzahl auf die Antriebsdrehzahl übersetzt. Das Schaltgetriebe ist als Verstell- bzw. als Wechselgetriebe (siehe unten) ausgeführt; es ist bei Kraftfahrzeugen notwendig, um den Faktor zwischen kleinster und größter Geschwin- digkeit mit dem Faktor zwischen kleinster und größter Motordrehzahl zur Deckung zu bringen. Das Fahrzeuggetriebe ist eine Unter-/Sonderform des all- gemeinen Getriebes, wie der Begriff im Maschinenbau definiert ist: Im Allgemeinen werden Vorrichtungen für jegliche kinematisch gekoppelte Wandlung oder Umset- zung von Bewegungen „Getriebe“ genannt. 1 Notwendigkeit eines Schaltge- triebes Fahrzeuggetriebe erlauben es, die engen Drehzahlberei- che von Verbrennungsmotoren in die für einen normalen Fahrbetrieb notwendigen Raddrehzahlen umzuformen. Beispiel Ein PKW hat eine kleinste Geschwindigkeit von Vᵢ= 5 km/h (geschlossene Kupplung) und eine Höchstge- schwindigkeit Vₐₓ= 250 km/h. Das ergibt einen Faktor =  V max min = 50 für die Kardanwelle (den Ausgang des Fahr- zeuggetriebes). Der Verbrennungsmotor hat eine Leer- laufdrehzahl von 600/min sowie eine höchste Drehzahl von 6000/min, also einen Faktor von 10. Ohne Schaltge- triebe könnte der PKW, wenn 600/min Motordrehzahl zu 5 km/h führten, also maximal 50 km/h erreichen. 2 Kenngrößen und Begriffe  Getriebe wandeln Drehzahl und Drehmoment und werden daher auch als  Kennungswandler klassifiziert [1] .  Übliche Fahrzeuggetriebe  untersetzen in den  niede- ren Gängen - jene für das langsame Fahren - und übersetzen  in den  hohen  Gängen, d. h. dort dreht sich die Kardanwelle (Abtrieb) dann schnelleralsdie Kurbelwelle (Antrieb).  Die Spreizung eines Getriebes gibt das Verhältnis zwischen größter und kleinster Übersetzung an. [2] Beispiel : Ein Getriebe mit einer Übersetzung im ers- ten Gang von 1:4 ins Langsame und von 1:0,8 im höchsten Gang hat eine Spreizung von 5, da 4:0,8 = 5.  Bei der Auslegung für Pkw wird sowohl für einzel- ne Gänge als auch für das Gesamtgetriebe zwischen optimaler “, „  zu langer “ und „überdrehender “ („  zu kurzer “) Auslegung unterschieden.  Bei der „optimalen“ Auslegung erreicht das Fahrzeug im höchsten Gang bei Motor- Nenndrehzahl (maximale Leistung) seine Höchstgeschwindigkeit.  Bei zu langer Auslegung erreicht der Motor im höchsten Gang nicht seine Nenndrehzahl und damit auch nicht seine maximale Leistung, die Fahrzeug-Höchstgeschwindigkeit wird dann oft im nächstkleineren Gang erreicht. Nachteil dieser Getriebeauslegung ist, dass ein Teil der Abstufung nicht verwendet werden kann, und für den verwendbaren Bereich so die Abstu- fungen gröber werden. Vorteil ist ein niedri- 1

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Fahrzeuggetriebe

Acht-Stufen-Automatgetriebe der   ZF Friedrichshafen  vom Typ8HP70

Ein Fahrzeugschaltgetriebe eines LKW; gut zu sehen die Schalt- gabeln und -muffen

Ein   Fahrzeuggetriebe   ist das   Getriebe   imAntriebsstrang eines Fahrzeuges, das die Motordrehzahlauf die Antriebsdrehzahl   übersetzt. Das Schaltgetriebeist als Verstell- bzw. als Wechselgetriebe (siehe unten)ausgeführt; es ist bei   Kraftfahrzeugen   notwendig, umden  Faktor zwischen kleinster und größter Geschwin-

digkeit  mit dem Faktor zwischen kleinster und größterMotordrehzahl zur Deckung zu bringen.

Das Fahrzeuggetriebe ist eine Unter-/Sonderform des all-gemeinen Getriebes, wie der Begriff im  Maschinenbaudefiniert ist: Im Allgemeinen werden Vorrichtungen fürjegliche kinematisch gekoppelte Wandlung oder Umset-zung von Bewegungen „Getriebe“ genannt.

1 Notwendigkeit eines Schaltge-

triebes

Fahrzeuggetriebe erlauben es, die engen Drehzahlberei-che von Verbrennungsmotoren in die für einen normalen

Fahrbetrieb notwendigen Raddrehzahlen umzuformen.

Beispiel

Ein PKW hat eine kleinste Geschwindigkeit von Vᵢ=5 km/h (geschlossene Kupplung) und eine Höchstge-schwindigkeit Vₐₓ= 250 km/h. Das ergibt einen Faktor=   V  max

V  min= 50 für die Kardanwelle (den Ausgang des Fahr-

zeuggetriebes). Der Verbrennungsmotor hat eine Leer-laufdrehzahl von 600/min sowie eine höchste Drehzahlvon 6000/min, also einen Faktor von 10. Ohne Schaltge-

triebe könnte der PKW, wenn 600/min Motordrehzahl zu5 km/h führten, also maximal 50 km/h erreichen.

2 Kenngrößen und Begriffe

•   Getriebe wandeln Drehzahl und   Drehmomentund werden daher auch als   Kennungswandler

klassifiziert[1].

•   Übliche Fahrzeuggetriebe untersetzen in den niede-ren Gängen - jene für das langsame Fahren - undübersetzen   in den  hohen  Gängen, d. h. dort drehtsich die Kardanwelle (Abtrieb) dann schneller als dieKurbelwelle (Antrieb).

•   Die  Spreizung eines Getriebes gibt das Verhältniszwischen größter und kleinster Übersetzung an.[2]

Beispiel : Ein Getriebe mit einer Übersetzung im ers-ten Gang von 1:4 ins Langsame und von 1:0,8 imhöchsten Gang hat eine Spreizung von 5, da 4:0,8 =5.

•   Bei der Auslegung für Pkw wird sowohl für einzel-ne Gänge als auch für das Gesamtgetriebe zwischen„optimaler “, „ zu langer “ und „überdrehender “ („ zukurzer “) Auslegung unterschieden.

•  Bei der „optimalen“ Auslegung erreicht dasFahrzeug im höchsten Gang bei Motor-Nenndrehzahl (maximale Leistung) seineHöchstgeschwindigkeit.

•   Bei zu langer Auslegung erreicht der Motor imhöchsten Gang nicht seine Nenndrehzahl unddamit auch nicht seine maximale Leistung, dieFahrzeug-Höchstgeschwindigkeit wird dannoft im nächstkleineren Gang erreicht. Nachteildieser Getriebeauslegung ist, dass ein Teil der

Abstufung nicht verwendet werden kann, undfür den verwendbaren Bereich so die Abstu-fungen gröber werden. Vorteil ist ein niedri-

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2   3 MANUELLE BETÄTIGUNG 

gerer Drehzahlbereich des Motors auch in hö-heren Geschwindigkeiten.

•  Bei überdrehender (zu kurzer) Auslegung istder höchste Gang so niedrig übersetzt, dassder Motor (in diesem Gang) selbst bei seiner

maximalen Drehzahl nicht seine volle Leis-tung abgeben muss: das Auto erreicht nichtdie der Motorleistung entsprechende (theo-retische) maximale Geschwindigkeit, sondernder Motor läuft schon zuvor in seine Drehzahl-begrenzung.

•  Die Gangabstufung wird bei Stufengetrieben häufigals  geometrisch  oder aber  progressiv  ausgelegt. Beider geometrischen Abstufung haben zwei benach-barte Gänge stets den gleichen Stufensprung, bei-spielsweise eine um x % höhere/niedrigere Über-setzung. Bei der progressiven Stufung nimmt da-

gegen der Stufensprung bei den höheren Gängenab, um das Leistungsangebot des Motors besser denFahrwiderständen (Luftwiderstand) anzupassen undkomfortableres Schaltverhalten zu erzielen.[3]

3 Manuelle Betätigung

3.1 Schaltgetriebe

Dreigang-Schieberadgetriebe mit direktem Gang: Die Zahnräder auf der Hauptwelle (oben) werden zum Schalten mit den Schalt-

 gabeln so verschoben, dass ein Rad in ein gegenüberliegendes Zahnrad auf der Vorgelegewelle (unten) eingreift oder im drittenGang die Hauptwelle über eine Klauenkupplung mit dem Getrie-beeingang verbindet.

Bei einem Schaltgetriebe – auch Wechselgetriebe ge-nannt – werden die Drehzahlübersetzungen durch die

Zahnradpaare gebildet.[4] Die häufigste Ausführung ei-nes Handschaltgetriebes ist die des Stirnradgetriebes. Ge-schaltet wird durch die Schaltmechanik im Getriebe. Die-se Mechanik im Getriebe ist wiederum über ein Gestängeoder Seilzug mit einem Schalthebel verbunden.

Das Drehmoment wird auf die Getriebeeingangswellevon der Kupplung über ein Keilwellenprofil übertragen.Auf der Getriebeeingangswelle sind entweder die Zahn-räder der einzelnen Getriebestufen montiert, die mit derGetriebeausgangswelle kämmen oder Eingangswelle undAusgangswelle des Getriebes sind koaxial (fluchtend),aber geteilt (gemeinsam als Hauptwelle bezeichnet) miteiner achsparallelen Vorgelegewelle.

Schaltgetriebe lassen sich zunächst in der Art des An- undAbtriebes unterscheiden:

•  Sind An- und Abtriebswelle   koaxial   (fluchtend),

so hat das Getriebe zusätzlich eine Vorgelegewelle.Diese Bauform findet sich vor allem bei längseinge-bauten Frontmotoren mit Heckantrieb.

•  Die Bauform mit  parallel versetzter  An- und Ab-triebswelle wird meist in Fahrzeugen mit Frontan-trieb durch quer- oder längseingebautem Frontmo-tor oder bei Fahrzeugen mit längs-/quereingebautemHeckmotor und Heckantrieb (Bus, Sport- undKleinstwagen) verwendet.

Dort, wo Motoren durch viele Zylinder lang bauen (Ober-klasse, Lkw) dominieren die koaxialen Getriebe, da fürdie langen Motoren und ein langes Getriebe mit kleinemDurchmesser genügend Bauraum im Fahrzeug ist.

Bauarten mit koaxialen Wellen besitzen meist mehrereder folgenden Merkmale:

•   Die aus An- und Abtrieb bestehende Hauptwelle istgeteilt, auf der Antriebsseite befindet sich die Vor-schaltgruppe.

•   Die   Vorschaltgruppe   am Getriebeeingang über-trägt über eines oder eines von mehreren Zahnrad-paaren die Leistung auf die Vorgelegewelle.

•   Die   Vorgelegewelle(n)   sind ihrerseits wieder mitmehreren Zahnradpaaren (Übersetzungsstufen) zurAusgangsseite der Hauptwelle verbunden.

•   Die   Nachschaltgruppe oder Range-Splitter befin-det sich auf der Verlängerung der Hauptwelle amGetriebeausgang.

•   Der direkte Gang verbindet An- und Abtriebswelle,dabei darf keine Leistung über die Vorgelegewellegeführt werden.

•  Bei rein manueller Betätigung des Getriebes gibtes für Vorschaltgruppe, Vorgelege und Nachschalt-gruppe je einen Wählhebel.

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3.2 Funktionsweise   3

Die Anzahl der Gänge ergibt sich als [Gangzahl Vor-schaltgruppe] × [Gangzahl Vorgelege] × [GangzahlNachschaltgruppe].

Die Vorschaltgruppe wird bei Fahrzeugen verwendet, dieviele Übersetzungsstufen brauchen, wie Lkw. Für die

Nachschaltgruppe bieten sich Planetengetriebe an, die imNormalbetrieb als Block umlaufen (Übersetzung 1:1, kei-ne Verlustleistung) und erst im Gelände als Untersetzungzugeschaltet werden.

Getriebe mit parallel-versetzten Wellen führen die Leis-tung von der Antriebswelle über Zahnradstufen zur Ab-triebswelle, das Vorgelege entfällt. Ein 1:1-übersetzterGang ist nur über ein Zahnradpaar möglich, der günstigeWirkungsgrad eines direkten Ganges ist also nicht mög-lich. Im Pkw-Bereich werden in der Regel wenige Gängebenötigt, so dass die Vorschaltgruppe meist nur aus einemZahnradsatz besteht und eine Nachschaltgruppe entfällt.

Bei allen Fahrzeuggetrieben versucht man, den Abtriebnahe an die Mitte der gedachten Achse der angetriebenenRäder zu legen, um Einflüsse aus unterschiedlich langenAntriebswellen und technische Begrenzungen beim Len-keinschlag zu vermeiden. Dies ist bei Frontantrieben mitquereingebauten Motoren besonders schwierig, hier sindnur kurze Getriebe möglich, die dafür einen etwas größe-ren Durchmesser haben dürfen. Der Abtrieb zum Diffe-rential befindet sich an der Motorseite. Um das Getrie-be kurz und mit größerem Durchmesser zu bauen, wer-den meist mehrere Abtriebswellen verwendet, die alle je-weils über ein Zahnrad mit einem Zahnrad auf der Haupt-Abtriebswelle verbunden sind; jede Abtriebswelle trägtnur einen Teil der Gänge.

Die Zahnräder von Haupt- und Vorgelegewelle oder An-und Abtriebswelle bilden Paare und greifen ineinander. Jeein Zahnrad ist auf seiner Welle fest montiert, das ande-re frei drehend, aber axial fixiert. Um einen Kraftschlusszwischen der Welle und dem frei drehenden Zahnrad her-zustellen, werden diese mit einer Klauenkupplung auf derWelle fixiert. Eine Klauenkupplung ist auf der Welle ver-drehsicher und axial verschiebbar befestigt. An den Flan-ken befinden sich Zahnprofile, deren Gegenstücke sichin der Zahnradflanke wiederfinden. Für einen Schaltvor-gang wird die Klauenkupplung von der Schaltgabel ge-gen ein Zahnrad gedrückt. Rasten die Zahnprofile ein,ist der Gang eingelegt. Um den Schaltvorgang schonen-der zu gestalten, werden bei Fahrzeuggetrieben an denSeiten der Klauenkupplungen  Synchronringe eingesetzt.Synchronringe gleichen vor dem Einrasten die Drehzahldes Zahnrades an die Drehzahl der Welle an. In der Re-gel sind die Gangräder schräg verzahnt; um die Geräusch-entwicklung niedrig zu halten und größere Drehmomen-te übertragen zu können, sind hier ständig mehrere Zäh-ne im Eingriff. Allerdings entstehen durch Schrägverzah-nungen Axialkräfte, die von der Lagerung aufgenommenwerden müssen, außer bei der Pfeilverzahnung. Dort glei-

chen die gegensinnigen   Schrägverzahnungen  (in einemZahnrad) die Axialkräfte aus. Für die Rückwärtsfahrt ist

eine Drehrichtungsumkehr erforderlich. Dies wird durchein weiteres Zahnrad erreicht.[5] Zum Gangwechsel mussder Kraftfluss unterbrochen werden. Dies wird durch eineKupplung bewirkt. Der Fahrer betätigt hierbei den Kupp-lungshebel, die Kupplung trennt und er kann mit demSchalthebel und der damit verbundenen Schaltmechanik

im Getriebe einen Gang wechseln (Schaltvorgang). DasSchaltgetriebe ist auch heute noch die am häufigsten an-zutreffende Getriebeart in Kraftfahrzeugen.[6]

3.2 Funktionsweise

Koaxiales Dreiganggetriebe: Gelb: Antriebswelle (zum Motor)Grün: 1. GangTürkis: 2. GangPink: 3. GangRot: Rückwärtsgang

Als Beispiel dient hier das Getriebe eines Fahrzeuges mitFrontmotor und Hinterradantrieb.

In dem geschlossenen Getriebegehäuse verlaufenzwei   Wellen: die Hauptwelle, die vom Eingang amMotorflansch  bis zum Triebwellen-Ausgang führt undnach der ersten Zahnradstufe unterbrochen ist, sowie dieVorgelegewelle, die parallel zur Hauptwelle verläuft.

Von dem vorderen Teil der Hauptwelle ausgehend wirdüber das erste Zahnradpaar die Vorgelegewelle angetrie-ben. Durch Schalten der jeweiligen nachfolgenden Zahn-radstufen wird das Drehmoment von der Vorgelegewelle

auf den hinteren Teil der Hauptwelle geleitet und von dortweiter zum Abtrieb. Die einzelnen Zahnradpaare sindbeim synchronisierten Getriebe ständig im Eingriff. EinZahnrad ist fest mit der Welle verbunden, beim anderenkann mit einer Schaltmuffe eine formschlüssige Verbin-dung mit der Welle geschaltet werden. In der Regel sitzendie Schaltmuffen an der Hauptwelle, sie können sich je-doch auch auf der Vorgelegewelle befinden. Durch Kop-peln der beiden Teile der Hauptwelle wird der Abtriebdirekt angetrieben (direkter Gang), die Vorgelegewelleläuft in diesem Fall mit, ohne jedoch Drehmomente zuübertragen.

Die Gänge werden nun wie folgt geschaltet:

Befindet sich das Getriebe im Leerlauf, ist keines derGangräder mit der Antriebswelle verbunden. Der Kraft-

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4   3 MANUELLE BETÄTIGUNG 

schluss ist unterbrochen. Alle Zahnräder von Antriebs-welle und Vorgelegewelle sind ständig im Eingriff, eswird jedoch keine Kraft übertragen.

Um einen Gang einzulegen, muss der Kraftschluss zwi-schen Motor und Getriebe unterbrochen werden. Dazu

dient die Kupplung.Ein Dreh-Schiebe-Mechanismus sorgt nun dafür, dassdurch die Bewegung des Ganghebels die Schaltklaue be-tätigt wird, welche die für den gewählten Gang zustän-dige Schaltwelle mit der Schaltmuffe zwischen Gang-rad und Vorgelegewelle schiebt. Vereinfacht dargestelltwird durch eine Bewegung des Ganghebels durch dieLeerlauf-Gasse eine Dreh-Bewegung der Schaltstange imGetriebe ausgelöst, die mit dem Schaltfinger jeweils einenZugriff auf eine Schaltwelle bewirkt, welche durch dieSchaltklaue in zwei Richtungen bewegt werden kann. Ei-ne Schaltmuffe, die von der Klaue auf der Welle verscho-

ben wird, ist also für jeweils zwei Gänge zuständig. Mankönnte sagen, eine Vor-Rück-Bewegung des Schalthebelsbewirkt eine Verschiebung der Klaue, und eine Rechts-Links-Bewegung verdreht die Schaltstange und wählt ei-ne andere Schaltwelle aus. Daraus ergibt sich die Anord-nung in der Schaltkulisse. Weil der Weg des Schalthebelsdurch die Gänge einem Buchstaben ähnelt, werden sie alsH- oder Z-Schaltung bezeichnet. Bei der H-Schaltung lie-gen Erster und Zweiter Gang gegenüber, daneben Dritterund Vierter, bei der Z-Schaltung Rückwärts- und Ers-ter Gang, daneben Zweiter und Dritter. Ein Viergang-Getriebe hat drei Schaltwellen – H-Schaltungen zwei fürdie Vorwärtsgänge und eine für den Rückwärtsgang. Bei

Z-Schaltungen schaltet die dritte Schaltwelle den ViertenGang.

Durch das Schieben des Schalthebels, auch Schaltknüp-pel genannt, in die Gasse des gewählten Ganges wird alsoeine Schaltmuffe auf der Antriebswelle zwischen Gang-rad und Triebrad geschoben. Das Gangrad ist fest mit derWelle verbunden und der Kraftschluss innerhalb des Ge-triebes hergestellt.

Solche Schaltungen lassen eine freie Gangwahl zumindesttheoretisch zu: Es kann von jedem Gang in jeden anderengeschaltet werden, während des Betriebes sollte dies aberbeim Rückwärtsgang natürlich unterlassen werden.

3.2.1 Sequentielle Getriebe

Sequentielle Getriebe lassen sich nicht wahlfrei schalten,nur sequentiell. Es kann nur jeweils in den nächsthöhe-ren oder nächstniedrigeren Gang gewechselt werden, undes ist nicht möglich, einen oder mehrere Gänge zu über-springen.

Ein solches Getriebe findet sich beispielsweise im SmartFortwo und in Motorrädern.

Früher verbreitete sequentielle Getriebe sind dasZiehkeil- oder das Kegelzuggetriebe. Bei dieser Getrie-bebauart wird auf die Schaltklauen verzichtet. Innerhalb

der hohlen Vorgelegewelle ist an einer Stange ein Kegelbefestigt; dieser drückt durch Bohrungen in der Vorgele-gewelle an den Gangrädern Kugeln nach außen, die füreinen Formschluss zwischen Welle und Gangrad sorgen.Beim Ziehkeilgetriebe wird in einer genuteten Welle einKeil beim Gangwechsel längs bewegt und das jeweilige

Zahnrad mit Formschluss verriegelt. Sie wurden unteranderem in Mokicks und Kleinkrafträder von Zündapp,DKW und Simson verwendet.

Bei klauengeschalteten sequentiellen Getrieben greifendie Schaltgabeln mit passende Stiften in die teilweisegewendelten Nuten einer Schaltwalze ein. Beim Verdre-hen der Schaltwalze bewegen die Schaltgabeln entspre-chend der Nutenform die Zahnräder hin oder her undschalten so die Gänge. Die Schaltwalze wird über einenRatschenmechanismus vom Schalthebel betätigt.

3.3 Synchronisation

Wird bei einem nicht   synchronisierten   Getriebe derGangwechsel bei Drehzahldifferenz eingeleitet, so mussdie Differenz erst einmal angeglichen werden. Wenn die-se Bedingung nicht erfüllt ist, stellt sich ein Rattern ein,das bei unsynchronisierten Getrieben den Schaltvorgangbegleitet. Ursache ist die als Vielzahnmuffe ausgeführ-te Schaltmuffe, die in den mit unterschiedlicher Dreh-zahl laufenden Kupplungskörper des Gangrades gescho-ben wird. So kam es früher auf die Geschicklichkeit desFahrers an, wie geräuschvoll der Schaltvorgang ausge-

führt wurde.Um die Geräusche zu verhindern, gibt es zwei Techni-ken: Externe und interne Synchronisation. Bei der in-ternen Synchronisation, die bei synchronisierten Getrie-ben Anwendung findet, besorgt das ein der Schaltmuf-fe vorgelagerter   Synchronring. Dieser besteht üblicher-weise aus einem Grundkörper aus Messing, umgeform-tem Stahlblech oder einem Stahl-Sinter-Werkstoff. Er istmit einer zusätzlichen speziellen Sinterreibschicht odereiner durch Plasmaspritzen aufgebrachten Molybdänbe-schichtung versehen. Carbonbeläge finden ebenfalls Ver-wendung. Diese Reibschichten wirken als Kegelkupplung

und erzeugen Reibung zwischen Gangrad und Vorgele-gewelle. Das gleicht die Drehzahl an, bis die Schaltmuf-fe schließlich hineinrutschen kann. Dabei unterscheidetman zwischen einfacher Synchronisation und Zwangs-synchronisation (auch Sperrsynchronisation), bei der dieSchaltmuffe erst bei korrektem Gleichlauf einrückt.

Bei unsynchronisierten Getrieben ist eine externe Syn-chronisation erforderlich. Bei alten Bauarten lag es inder Verantwortung des Fahrers, die Drehzahlen bei-der Enden des Kraftstranges anzugleichen. Die Anpas-sung war Gefühls- und Erfahrungssache. Vor dem Hoch-schalten wird im Leerlauf kurz eingekuppelt (Zwischen-

kuppeln), um die Antriebs- oder Vorgelegewelle abzu-bremsen. Das ist notwendig, weil die Zahnräder desnächsten Ganges eine langsamere Umfangsgeschwindig-

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keit haben. Beim Herunterschalten wird ebenfalls imLeerlauf eingekuppelt, dabei aber gefühlvoll Gas gege-ben (Zwischengas ). Die Zahnräder auf der Antriebswel-le werden an die Umfangsgeschwindigkeit der Zahnrä-der des kleineren Ganges angepasst. Durch unsachge-mäße Bedienung kann der Gang nicht oder nur schwer

eingelegt werden. Das führt zwangsläufig zu Schädenan Zahnrädern (Schubradgetriebe) oder Schaltklauen(Schubklauengetriebe).

Auch wenn das Zwischenkuppeln oder Zwischengasge-ben bei einem Getriebe mit interner Synchronisationnicht notwendig ist, kann es bei geübter Anwendung zueinem schnelleren und schonenden Schaltvorgang führen.Bei kleinen Getrieben im PKW-Bereich ist der Effekt nurwenig ausgeprägt, bei LKW mit schweren Getrieben je-doch oft deutlich spürbar.

Ein Getriebe mit Sperrsynchronisation kann im Notfall

auch ohne Kupplung geschaltet werden. Wenn die Kupp-lung nicht mehr funktionsfähig ist, wird mit eingeleg-tem ersten Gang der Motor gestartet. Will der Fahrerhochschalten, gibt er leichten Zug in Richtung Leerlaufauf den Schalthebel, der daraufhin kurz nach dem Gas-Wegnehmen in die Stellung „Neutral“ springt. Nun wirdgewartet, bis der Motor nach Gehör in etwa die Dreh-zahl des gewählten nächsten höheren Ganges hat, unddann wird leichter Druck auf den Schalthebel in Rich-tung des nächsten Ganges ausgeübt. Stimmt die Drehzahl,„rutscht“ der Gang hinein. Herunterschalten wird, ähn-lich wie beim unsynchronisierten Getriebe, durch Gasge-ben und Warten erreicht. An eine rote Ampel darf nur

ganz langsam herangefahren werden, um ein Anhaltenund damit einen Neustart zu vermeiden. Diese Vorge-hensweise ist nur für erfahrene Fahrer im Notfall anwend-bar, da die Synchronringe auf Dauer starkem Verschleißunterliegen.

Ein im Rennsport nicht relevanter, aber bei Straßenfahr-zeugen sehr erwünschter Vorteil ist die geringere Ge-räuschentwicklung. Schieberadgetriebe haben fast immergeradverzahnte Zahnräder, bei denen das schlagartigeIneinandergreifen der Zähne ein Jaulen verursacht. MitKlauen geschaltete oder Synchrongetriebe erlauben da-gegen die Verwendung von Zahnrädern mit Schrägver-

zahnung und sanfterem Zahneingriff.

3.4 Schieberadgetriebe

Bei Schieberadgetrieben sind die Gangräder fast immergerade verzahnt und die Naben und Getriebewellen mitKeilnuten   versehen, also nicht auf der Vorgelegewelleverdrehbar. Sie werden beim Schalten auf der Welle ver-schoben und sind also nicht ständig im Eingriff. SolcheGetriebe ohne Synchroneinrichtung lassen sich nur mitZwischengas herunter- und mit Zwischenkuppeln hoch-

schalten und die gerade Verzahnung erzeugt im Betriebein charakteristisches lautes Heulgeräusch (wie bei mo-dernen Autos noch der Rückwärtsgang), sie haben aber

einen höheren Wirkungsgrad. Schieberadgetriebe warenvor der Einführung der Synchronisation in den 1930er-Jahren weit verbreitet, auch danach waren noch lange nurdie oberen Gänge vom 2. an aufwärts synchronisiert. Derletzte deutsche Wagen mit einem Schieberadgetriebe warder Lloyd LP 300. Beim VW Käfer waren anfangs der 1.

und 2. Gang als Schieberäder ausgeführt, der 3. und 4.Gang geräuscharm schrägverzahnt mit Klauenschaltung,die Klauen waren als längs verschiebbare runde Stifteund passende halbrunde Nuten in Wellen und Zahnrädernausgeführt.[7]

Getriebe für Rennsportanwendungen, auch kurz Renn-getriebe genannt, werden auch heute noch als Schiebe-radgetriebe gebaut. Dies ermöglicht bei gleichen Maßeneine höhere Belastbarkeit durch größeres maximal über-tragbares Drehmoment, da Wellen stärker dimensioniertwerden können. Dies ist relevant bei  Rallyefahrzeugenbzw. Fahrzeugen der Cup-Klasse, oder durch verringer-

tes Gewicht bei Touren- und Rennwagen. Die aktuel-le Entwicklung im Rennsport geht zu unterbrechungsfreihochschaltenden Getrieben, durch den hohen Luftwider-stand und das geringe Gewicht büßen Rennwagen bei ei-nem konventionellen Gangwechsel 2–3 km/h ein. Dafürwerden kurzzeitig zwei Gänge gleichzeitig eingelegt. Umeinen Getriebeschaden zu vermeiden, gibt es verschie-dene Möglichkeiten: Eine ist die Verwendung von ei-nem oder mehreren Freiläufen, so dass beim überschnei-denden Hochschalten das schneller drehende Zahnraddes höheren Gangs das langsamer drehende Zahnrad desniedrigeren Gangs überholt. Der Freilauf verhindert hier-

bei, dass das Getriebe verspannt wird. Die andere Va-riante besteht darin, dass für einige Millisekunden zweiGänge gleichzeitig eingelegt sind. Um dies ohne Verspan-nungen zu ermöglichen, ist ein Verdrehspiel zwischen denGangrädern und ihrer Welle erforderlich. Wenn der vor-her eingelegte Gang nicht rechtzeitig herausgezogen wird,so kommt es zu einem Getriebeschaden. Bei den Schalt-vorgängen kommt es zu sehr starken Schaltstößen, des-halb sind derartige Bauarten für PKW ungeeignet.

4 Automatisierte Betätigung

4.1 Geschichte

Ende der 1920er-Jahre wurden bei der englischenDaimler Motor Company eine Schalthilfe entwickelt, dieaus einer Kombination eines Wechselgetriebes mit ge-koppelten Planetenradsätzen nach dem Konzept des Eng-länders Walter Gordon Wilson mit einer Strömungskupp-lung nach Ideen des Deutschen Hermann Föttinger be-stand. Bei dem ab 1930 als Fluid Flywheel hauptsäch-lich in britischen Doppeldeckerbussen eingesetzten au-tomatisierten   Vorwählgetrieben   wurde an einem klei-

nen Wahlhebel an der Lenkradsäule die Gangstufe mitDruckluft-Unterstützung voreingestellt und mit dem lin-ken Kupplungspedal geschaltet.[8] Dies war wesentlich

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6   4 AUTOMATISIERTE BETÄTIGUNG 

leichter als der Kraftaufwand beim sonst üblichen Kup-peln, Zwischengas-Geben und Schalten über ein mecha-nisches Gestänge. Die Associated Equipment Company(AEC) benutzte das Vorwählgetriebe mit Fluid Flywheelfür die tausende von Bussen (z. B.  AEC Regent III  =RT)des London Passenger Transport Board (LPTB) bzw.

des Nachfolgeunternehmens London Transport Executi-ve (LTE).

Automatikwählhebel 

4.2 Halbautomatische Getriebe und Ge-

triebe mit Wandlerschaltkupplung

Eine Sonderform der Schaltgetriebe sindhalbautomatische   Getriebe, bei denen man nicht zu

kuppeln braucht, aber selbst schaltet. Beim Berührendes Schalthebels wird automatisch ausgekuppelt undwenn der nächste Gang eingelegt ist, wieder einge-kuppelt. Prinzipiell sind sie mechanische Getriebe miteiner automatisch betätigten  Einscheibenkupplung oderMagnetpulverkupplung.

Bei Getrieben mit einer Wandlerschaltkupplung (WSK)wird ein konventionelles Schaltgetriebe mit einemDrehmomentwandler kombiniert, der sich zwischen Mo-tor und Kupplung befindet und ein vom konventionel-len Automatikgetriebe her bekanntes komfortables ver-schleißfreies Anfahren und Rangieren ermöglicht. Um

den Gang zu wechseln, muss der Fahrer wie bei ei-nem normalen Schaltgetriebe die konventionelle Kupp-lung betätigen, um den Kraftfluss zu unterbrechen, undauch manuell schalten. Heute wird diese Bauart vor al-lem bei Schwerlast-LKW eingesetzt.

Bei einigen Fahrzeugen wurden auch beide Konzepte(halbautomatische Getriebe + WSK) kombiniert.

Beispiele für Fahrzeuge mit halbautomatischen Getriebensind der im Ford 17 M, dem VW Käfer und  KarmannGhia, dem DKW F 11/12 u. AU 1000 und  Opel Re-kord (Olymat) verbaute Saxomat, ferner die bei Renault4 CV   und   Dauphine   auf Wunsch lieferbare Ferlec-

Magnetpulver-Kupplung, die WSK mit zusätzlich au-tomatisierter Kupplung beim Mercedes-Benz 219/220S/220 SE (Hydrak), Porsche 911 (Sportomatic),   NSU

Ro 80  (serienmäßig),   Citroën DS  und Renault Frégate(Transfluide) oder die in neuerer Zeit im Citroën CX er-hältliche C-Matic. Für den Trabant gab es unter der Be-zeichnung Hycomat ein halbautomatisches Getriebe.

Seit den frühen 1990er-Jahren gibt es auch verlustfrei

arbeitende Halbautomatikgetriebe mit   automatischemKupplungssystem, bei denen von Hand geschaltet unddie herkömmliche Scheibenkupplung elektronisch-hydraulisch betätigt wird, beispielsweise beim   RenaultTwingo Easy, der Mercedes-Benz A-Klasse W168 mitautomatischem Kupplungssystem (AKS) und Saab.

4.3 Automatisierte Schaltgetriebe

Automatisierte Schaltgetriebe, im Englischen auch alsAutomated Manual Transmission   (AMT) bekannt, er-möglichen aufgrund speziell abgestimmter Fahrprogram-

me der Getriebesteuerung die Kombination von erhöh-tem Fahrkomfort durch eine benutzerfreundliche Getrie-besteuerung mit der Wirtschaftlichkeit durch reduziertenKraftstoffverbrauch und verringerte Emissionswerte.[9]

Wesentlicher Unterschied zwischen den im Folgendenbehandelten klassischen automatisierten Schaltgetrieben(ASG) und Doppelkupplungsgetrieben (DKG) ist, dassbeim ASG nur eine Kupplung vorhanden ist. Nachtei-lig ist die Zugkraftunterbrechung – der Kraftfluss musszum Schalten kurzzeitig unterbrochen werden. Von Vor-teil ist, dass die Kupplung im Ruhezustand geschlossenistund nur zum Öffnen Energie braucht, weshalb das ASG

meist in besonders sparsame bzw. leichte Fahrzeuge ver-baut wird.

Beim DKG sind zwei Kupplungen vorhanden. Der Vor-teil ist, dass beim Öffnen der einen Kupplung die anderegleichzeitig schließen kann und so die Zugkraft nicht un-terbrochen wird. Nachteilig ist, dass beide Kupplungenim Ruhezustand offen sind und die Kupplung im aktivenLeistungszweig mit Energieaufwand zugehalten werdenmuss.

4.3.1 Klassisches automatisiertes Schaltgetriebe

(ASG)

Ein automatisiertes Schaltgetriebe, auch automatischesSchaltgetriebe genannt, ist ein herkömmliches Schalt-getriebe, das um automatisierte Schaltkomponenten er-weitert ist.[9] Der grundsätzliche Unterschied zu einemSchaltgetriebe besteht darin, den Gangwechsel nicht vomFahrer durchführen zu lassen, sondern durch hydraulischbetätigte Zylinder sowie elektrische Stellmotoren, der so-genannten Aktuatorik. Während des Gangwechsels trenntder angesteuerte Kupplungsaktuator die Zugkraft, an-schließend wird durch die im Getriebesteuergerät hin-terlegte Getriebelogik der berechnete Gangwechsel vom

Fahrer an die Schaltaktuatorik des Getriebes weitergelei-tet, und das Getriebe schaltet je nach Fahrerwunsch inden nächsten höheren oder niedrigeren Gang.[10]

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4.3 Automatisierte Schaltgetriebe   7

Die Schaltvorgänge werden beim automatisierten Schalt-getriebe automatisch durch das im Steuergerät hinter-legte Schaltprogramm durchgeführt, oder aber es be-steht für den Fahrer die Möglichkeit, über den Wählhebelin der Mittelkonsole bzw. die Tippschalter am Lenk-rad den nächsthöheren bzw. -niedrigeren Gang anzu-

weisen. Durch das Schaltprogramm werden Schaltfeh-ler vermieden.[11] In der Regel ist es nur bedingt mög-lich, Gänge zu überspringen. Derartige Schaltvorgängewerden von der Elektronik nur dann ausgeführt, wennder Motor hierbei innerhalb eines zulässigen Drehzahl-bereichs bleibt.

Bei LKW für den Fernverkehr kommen seit Mitte der1980er-Jahre solche automatisierten Getriebe zum Ein-satz, bei denen der Fahrer den Gang vorwählt unddie elektronische Steuerung des Getriebes über elektro-pneumatische Schaltzylinder das Getriebe schaltet. Beider klassischen EPS von Daimler-Benz wählt der Fah-

rer beispielsweise den 6. Gang/niedrig aus und betätigtdas Kupplungspedal. Dadurch wird die Steuerelektro-nik aktiviert und prüft, ob der Schaltvorgang aufgrundder Motordrehzahl auch ausgeführt werden kann. Ist diesder Fall, schaltet die Steuerelektronik über die pneumati-schen Schaltzylinder in den gewählten Gang. Verweigertsie den Schaltvorgang, weil der Motor zu hoch zu drehendroht, wird dies dem Fahrer durch einen Warnton ange-zeigt. In der Regel schaltet das Getriebe dann in den Leer-lauf.

Neuere Systeme im LKW oder Reisebus schalten auchvollautomatisiert; ein Kupplungspedal fehlt oder kann für

Notfälle ausgeklappt werden. Standardmäßig sind mo-derne LKW mit einem Achtgang-Getriebe ausgestattet.Basis der LKW-Getriebe ist in der Regel ein Viergang-Schaltgetriebe, das mit einer Vorschaltgruppe und einerRange-Gruppe erweitert werden kann, wodurch 16 Gang-stufen zur Verfügung stehen.

Vor- und Nachteile   Die meisten Vorteile teilt dasASG mit dem manuellen Schaltgetriebe:

•  verhältnismäßig einfacher mechanischer Aufbau

•  gute Wirkungsgrade, weil keine Umlaufschmierungoder Planschverluste des Öls auftreten

•   viele Gleichteile mit manuellen Schaltgetrieben, wo-mit die große Stückzahl zu niedrigen Kosten führt

Zusätzlich bietet es weitere Vorteile:

•  Die Bauweise ist kompakt, weil die Aktuatorik mitgeringer Leistung auskommt, einfach und platzspa-rend gebaut werden kann.

•  Die gesamte Aktuatorik des ASG wird nur währenddes Schaltvorgangs aktiv und verbraucht daher nurin dieser Situation Energie.

•   Außerdem gelten die üblichen Vorteile automati-scher Getriebe, wie Sicherheit gegen Abwürgen,Verschalten und Überdrehen des Motors und Stra-tegien zum optimalen Verbrauch, zu besondererSportlichkeit oder zum motorschonenden Betriebwährend der Kaltlaufphase.

Das ASG wird in manchen Fahrzeugen statt eines Hand-schaltgetriebes eingesetzt, um besondere Zulassungsvor-schriften einzuhalten, da das Schaltprogramm den amtli-chen Messzyklen zur Verbrauchs- und Abgasmessung soangepasst werden kann, dass es bessere Messergebnisseals im Handschalt-Messzyklus liefert. Das Fahrzeug wirddann dem Hersteller mit einem günstigeren Flottenver-brauch angerechnet, es kann aber für den Endkunden zueinem höheren Verbrauch oder reduziertem Beschleuni-gungsvermögen führen, was eigentlich auf eine Beschnei-dung der technischen Möglichkeiten zurückzuführen ist.

Die wesentlichen Nachteile sind:

•  Zugkraftverlust während des Schaltvorgangs

•  lange Schaltdauer

Die Nachteile führen besonders unter Last zu fühlbaremSchaltrucken.

Gegen die Nachteile nutzen neuere ASG eine zweite Vor-gelegewelle, auf der wie beim DKG der Schaltvorgang fürden jeweils benachbarten Gang vorbereitet werden kann,sodass die Zugkraftunterbrechung auf die Zeit für daskurzzeitige Lüften der Kupplung (50 ms beim ISR vonGraziano im Lamborghini Aventador[12]) reduziert wird.

Die ersten in Großserienfahrzeugen eingesetzten au-tomatisierten Schaltgetriebe waren mit hydraulischerAktuatorik 1997 der   BMW M3, bei dem das vorhan-dene klassische Schaltgetriebe mittels   Hydraulik   zumautomatisierten Getriebe aufgerüstet wurde, und 1998der Smart Fortwo, der als erstes Fahrzeug ein elektro-motorisch betätigtes, automatisiertes Schaltgetriebe be-kam. Die Besonderheit beim Smart war, dass sein Getrie-be ausschließlich automatisiert angeboten wurde und esdie manuell betätigte Variante nur als Programmsperren-Änderung der Software in der Getriebesteuerung gab.Ein zunächst nur manuell zu schaltender Smart kann perSoftware-Änderung leicht automatisiert werden. BeideGetriebe wurden von der Firma Getrag entwickelt.

Verbreitung   Wegen des günstigen Wirkungsgrades istbesonders in Kleinwagen das ASG eine beliebte Ausstat-tungsvariante, so unter anderem im  Audi A2 1.2 TDI,Opel Corsa oder Smart; im VW Lupo 3L wurden aus-schließlich ASG verbaut. Bei dem Dreiliter-Auto desVW-Konzerns machten jedoch die Getriebe mit relativhohen Anteilen an Schadensfällen und mit sehr teurenAustauschgetrieben negativ auf sich aufmerksam.

In Deutschland sind Automatikgetriebe vor allem bei teu-reren Mittelklassewagen verbreitet, machen aber nach

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4.4 Wandler-Automatikgetriebe   9

(6-Gang, Zulieferer für die nasslaufende Kupplungist   BorgWarner). Die VW-interne Bezeichnung lautetDQ250 (für Doppelkupplung–Quereinbau–250 Nm, wo-bei es 320 Nm übertragen kann).

In den folgenden Jahren kam ein 7-Gang-DSG mit der in-

ternen Bezeichnung DQ200 (Polo und kleine Golfklasse)von VW heraus. Hierfür liefert LuK eine trockene Dop-pelkupplung.

Im Jahr 2009 kam das erste speziell für Audi entwickel-te DSG mit der Bezeichnung DL501 mit dem Audi Q5auf dem Markt. Bei diesem Getriebe kommt wieder ei-ne nasslaufende Doppelkupplung von BorgWarner zumEinsatz. DL501 steht für Doppelkupplung–Längseinbau–500 Nm und kommt in den Modellen A4, A5, A6 nachund nach zum Einsatz.

Zuletzt folgte im Herbst 2009 das DQ500 (7-Gang-DKG)für den VW-Bus T5; es wird seit Juni 2010 auch für

den Tiguan angeboten. Die nasslaufende Kupplung wirdvom VW Werk Kassel entwickelt und hergestellt, womiterstmals eine von VW eigenentwickelte Doppelkupplungzum Einsatz kommt.

Alle Varianten (DQ200, DQ250, DQ500 und DL501)werden im Volkswagenwerk Kassel gefertigt.

Seit Juli 2008 bietet Porsche für den neuen 911  das 7-Gang-PDK von ZF an. Für den Boxster und den Caymanist es ebenfalls auf Bestellung erhältlich. Seit September2009gibtesdasPDKauchfürden Panamera und seit Ok-tober 2009 für den Turbo. Für den BMWM3 ist seit März2008 ein Doppelkupplungsgetriebe mit sieben Vorwärts-gängen von Getrag erhältlich. Ford, Mitsubishi, Ferrari,Mercedes-Benz und Volvo haben seit 2008 ebenfalls Mo-delle mit Doppelkupplungsgetrieben von Getrag im An-gebot.

Erstmals wird seit Sommer 2010 ein DKG in einem Se-rienmotorrad verbaut – eine Honda (VFR1200F).

4.4 Wandler-Automatikgetriebe

→ Hauptartikel:  Drehmomentwandler Ein Wandler-Automatikgetriebe unterscheidet sich im

Aufbau von einem Schaltgetriebe im Wesentlichen durchfolgende Punkte:

•   die Übersetzungsverhältnisse (Gänge) werden miteiner unterschiedlichen Anzahl und Kombinationvon  Planetengetrieben (siehe auch Lepelletier (6+Stufen),  Wilsonsatz (5 Stufen),  Ravigneauxsatz (4Stufen), Simpsonsatz (3 Stufen)) erreicht

•   die Synchronisierungselemente sind (anders alsbeim ASG und DKG) Lamellenkupplungen, Lamel-lenbremsen, Freiläufe oder Bremsbänder (veraltet)

•   als Anfahrelement dient eine hydraulische Kupp-lung (Föttinger-Kupplung, reiner Drehzahlwand-

6-Stufen-Automatikgetriebe ZF 6HP26 für Leistungen bis 320kW, Getriebeeingang (Motorseite) ist links am Wandler (gelb)

ler, veraltet) oder ein Drehmomentwandler (Trilok-Wandler)

4.4.1 Vor- und Nachteile

Als wesentliche Vorteile des Wandler-Automaten gelten:

•   keine Zugkraftunterbrechung

•  nahezu verschleißfreies Anfahren

•  der Wandler dämpft Schwingungen im Antriebs-strang

•  durch die Differenzdrehzahl zwischen Pumpe undTurbine des Wandlers wird das durch den Motorzur Verfügung gestellte Drehmoment erhöht (bis zuzweifache Drehmomentüberhöhung)

•  der Wandler kann mit einer Wandlerkupplung aus-gestattet sein, mit welcher der hydraulische Kreis-lauf überbrückt wird, wenn keine weitere Wand-lerüberhöhung mehr benötigt wird (Wirkungs-grad); die bei geringeren Motordrehzahlen höherenSchwingungen werden durch einen Dämpfer verrin-gert

•  durch sogenannte Überschneidungsschaltungen sinddie Schaltvorgänge kaum spürbar

•  hohe Drehmomentdichte und kompakte Bauweisedurch Planetenradsätze

Die bekanntesten Nachteile sind:

•  schlechterer Wirkungsgrad und Verbrauchsnachteil,dies wird bei modernen Automatikgetrieben weitge-hend ausgeglichen

•  Abschleppen mit rollender Antriebsachse ist nicht

bei allen Modellen möglich bzw. nur über kurzeWegstrecken, weil ansonsten Schäden im Getrie-be infolge Schmierungsmangels entstehen können,

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10   4 AUTOMATISIERTE BETÄTIGUNG 

Abschleppen über lange Wegstrecken erfordert einezweite Ölpumpe am Achsabtrieb (ältere Mercedes-Fahrzeuge)

•  hohe Kosten, beispielsweise durch die Fertigung en-ger Toleranzen im hydraulischen Steuerkasten

In Ausnahmefällen wird bei Automatikgetrieben auchauf Planetenradsätze verzichtet, so zum Beispiel bei denHondamatic -Getrieben und beim Automatikgetriebe derMercedes-Benz A-Klasse (W168). Der Aufbau solcherGetriebe ähnelt dem eines Schaltgetriebes. Das wesentli-che Unterscheidungsmerkmal ist, dass statt Synchronisie-rungen und Schaltmuffen für jede Schaltstufe des Auto-matikgetriebes eine eigene Lamellenkupplung vorhandenist.[15]

Die kraftschlüssige Verbindung der einzelnen Planeten-

sätze mit der Ein- und Ausgangswelle stellen Lamellen-kupplungen her. Der Fahrbetrieb wird durch ein Fahr-und Schaltprogramm im Steuergerät vorgegeben.[15] DieSteuerung des Getriebes erfolgte bis Ende der 1980er-Jahre hydraulisch. In der heutigen Zeit (Stand 2008) er-folgt die Steuerung elektronisch und die Betätigung derSchaltkupplungen mittels elektrisch angesteuerter Hy-draulikventile.

4.4.2 Funktion und Steuerung

Im Drehmomentwandler wird in Form von Reibungs-wärme ein Teil der Motorleistung des erzeugten Schlup-fes an das Öl abgegeben. Um den damit einhergehen-den Wirkungsgradverlust zu verringern, werden heuti-ge Wandler-Automatikgetriebe häufig mit einer Wandler-Überbrückungskupplung ausgerüstet, die nach dem An-fahren bzw. dem Wechsel der Fahrstufen einen direktenmechanischen Kraftschluss ermöglicht.

Des Weiteren wird für die Erzeugung des Hydrau-likdrucks durch die Öldruckpumpe Energie benötigt.Durch die in der eingelegten Stufe nicht benötigtenleer mitlaufenden Lamellenkupplungen werden zusätzli-che Schleppverluste erzeugt, da die Kupplungen geöff-net sind.[16] Durch diese Schleppverluste ist der Treib-stoffverbrauch im Vergleich zu einem mit Schaltgetrie-be ausgestatteten und ansonsten gleichen Fahrzeug hö-her. Moderne Automatikgetriebe bieten eine Wandler-überbrückungskupplung schon ab dem ersten Gang, umdiesen Mehrverbrauch an Kraftstoff zu reduzieren. Wei-tere Verbrauchsreduzierung ermöglicht die Standabkopp-lung, die das Getriebe bei Fahrzeugstillstand und betätig-ter Betriebsbremse in den Leerlauf schaltet und damit dieSchleppverluste über den Wandler verhindert. Die Ver-brauchsnachteile der Automatik zeigen sich in der Re-gel beim Normverbrauch im Gegensatz zu den im nor-

malen Straßenverkehr auftretenden Verbräuchen kaumnoch, da die Schaltpunkte auf die genormten Zyklen an-gepasst werden.

Ein Stufenwechsel erfolgt durch Abschalten eines Schalt-elementes und gleichzeitiges Aufschalten des Schalt-elementes für die nächsthöhere oder -niedrigere Stu-fe. Das zweite Schaltelement übernimmt also Stück fürStück das Drehmoment vom ersten, bis am Ende desStufenwechsels das gesamte Drehmoment vom zweiten

Schaltelement übernommen wird. Die Zeitspanne für die-sen Schleifvorgang bewegt sich im zwei- bis dreistel-ligen Millisekundenbereich. Seit der Einführung elek-tronischer Getriebesteuerungen Ende der 1980er-Jahrewird, um das Getriebe vor Überlastung zu schützenund/oder eine bessere Schaltqualität zu erreichen, ein„Torque-Down-Request“ an das Motorsteuergerät über-mittelt. Seit Ende der 1990er-Jahre erfolgt dies auch überden Controller Area Network. Das veranlasst die Motor-steuerung, das Antriebsmoment für die Dauer des Schalt-vorgangs zu reduzieren. Ein weiteres Mittel zur Erhöhungder Schaltqualität ist, die Wandlerkupplung bei bestimm-

ten Schaltsituationen zu öffnen. Die Gangwechsel zwi-schen den bis zu acht Übersetzungsstufen erfolgen sehrweich. Dass der Kraftfluss konstruktionsbedingt nichtvollständig unterbrochen wird, führt auch zum bekann-ten „Kriechen“ von Fahrzeugen mit gekuppeltem Auto-matikgetriebe, solange es sich nicht im Leerlauf befindet.Dieses Kriechen kann beim Rangieren sehr hilfreich sein.

Mit der elektronischen Regelung beispielsweise mit derEGS werden auch weitere Effekte erzielt: Bei niedrigenFahrstufen ist es inzwischen üblich, das Drehmoment desMotors zu begrenzen. Dadurch können die Kupplungenim Automatikgetriebe kleiner ausgelegt werden und der

restliche Antriebsstrang muss für ein geringeres Drehmo-ment ausgelegt werden, was diesen leichter und preiswer-ter macht. Wenn gleichzeitig die Bremse und das Gaspe-dal getreten werden, verhindert die Steuerung, dass derMotor den Antriebsstrang verspannt, überlastet und denWandler überhitzt. Beim Kick-down wird zusammen mitder ASR der Radschlupf kontrolliert. Beim Durchdreheneines Rades erfolgt die Regelung durch einen Bremsen-eingriff. Drehen alle angetriebenen Räder durch, wird dieMotorleistung begrenzt.

Die Kickdown-Funktion (Übergas ) ist schon bei frühenWandler-Automatikgetrieben mit rein hydraulischer Re-

gelung zu finden. Über das bloße  Vollgas   hinaus wirddabei mittels Betätigung des Kickdownschalters am An-schlag des   Gaspedals   ein Signal an die Steuerung desAutomatikgetriebes gesandt. Die Automatik schaltet indie Fahrstufe mit der bestmöglichen Beschleunigung undbringt den Motor auf hohe Drehzahlen. Zweckmäßig istdie Anwendung des Kickdowns vor allem bei Überhol-vorgängen.

Beim Zurückschalten wird bei aufwendigeren Wandler-Automatikgetrieben das Prinzip der Mehrfach-Rückschaltung genutzt: Der Schaltvorgang findetim Wege der  Sprungschaltung   statt. So können auch

mehrere Gangstufen übersprungen werden, um diemaximale Beschleunigung abzurufen. Ein in modernenFahrzeugen wählbares Schaltprogramm wird durch das

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4.5 Stufenlose Getriebe   11

Kickdown-Signal meist überlagert. Nach dem Beendendes Kickdown-Signals wird in die energetisch richtigeFahrstufe geschaltet.

4.4.3 Bedienweise

→ Hauptartikel:  Wählhebel 

Üblich ist ein Wählhebel auf dem Fahrzeug-Mitteltunnelmit den Einstellmöglichkeiten

P: Park, Parkstellung mit mechanischer Ver-riegelung des Getriebes gegen Wegrollen

R: Reverse, Rückwärtsgang

N: Neutral, Leerlauf

D: Drive, Vorwärtsfahrt mit automatischerGangwahl

In Automatikgetrieben wird üblicherweise diese Reihen-folge eingehalten, da beispielsweise in den USA gesetzli-che Vorgaben dafür existieren.[17]

Manche Getriebe bieten weitere Fahrstufen an, oft ist einmanueller Modus möglich:

z. B.  M  oder  S  in Verbindung mit  +  und  −:Vorrichtung zum manuellen Schalten des Au-tomatikgetriebes in einer zweiten Schaltgasseoder mit gesonderten Bedienelementen. DerFahrer kann so eine manuelle Vorwahl treffen,um in die Getriebesteuerung einzugreifen undeine höhere oder niedrigere Fahrstufe wählen.

4.4.4 Sicherheit

Fahrzeuge mit Wandler-Automatikgetriebe dürfen nacheinem Ausfall – je nach Hersteller – nur über kur-ze Strecken oder gar nicht abgeschleppt werden, wenndie angetriebene Achse rollt. Ohne laufenden Mo-

tor wird bei den meisten Getrieben die Ölpumpenicht angetrieben, so dass keine ausreichende Schmie-rung sichergestellt ist. Eine Ausnahme davon bildenWandler-Automatikgetriebe mit einer zusätzlichen Se-kundärölpumpe am Getriebeausgang, beispielsweise äl-tere Wandler-Automatikgetriebe von Mercedes-Benz.

In den 1980er-Jahren gab es Sicherheitsprobleme mit an-geblichen „Selbstläufern“ bzw. Fahrzeugen, die ungewollteine Fahrbewegung aufnahmen. In den USA erschienenTV-Berichte, in denen behauptet wurde, dass sich Fahr-zeuge – vorwiegend Audi-Modelle – trotz Tritt auf dieBremse unerwartet in Bewegung gesetzt hätten. Eine ab-

schließende Klärung wurde nicht erreicht, in der Folgehaben sich jedoch einige Sicherheitsfunktionen eingebür-gert:

•   Der Zündschlüssel kann nur in der Stellung „P“ ab-gezogen werden, das Einrasten der Lenkradsperrebei rollendem Fahrzeug wird so verhindert.

•  Der Motor kann nur in der Stellung „P“ und/oder„N“ gestartet werden. Ein Anrollen mit dem Start

des Motors ist damit nicht möglich.•  Um die Stellung „P“ zu verlassen, muss die Brem-

se betätigt werden. Bei einigen Herstellern gilt diesauch für die Stellung „N“ (nur bei Fahrzeugstill-stand). Der Fahrer wird dadurch gezwungen, beimStart das richtige Pedal zu betätigen. So soll ein Ver-wechseln des Gaspedals mit der Bremse vermiedenwerden.

Mit der Verbreitung dieser Vorkehrungen in Neufahrzeu-gen ist das Problem der Selbstläufer verschwunden. In-zwischen haben weitere Sicherungen Einzug gehalten. So

steigert bei einigen Automatiken der Motor kaum mehrseine Leistung, wenn gleichzeitig das Bremspedal getre-ten wird. Ein Verspannen des Antriebsstranges und eineÜberhitzung des Wandlers werden dadurch ausgeschlos-sen.

4.5 Stufenlose Getriebe

→ Hauptartikel:  Stufenloses Getriebe

•   Continuously variable transmission (CVT) steht für

Getriebe mit einem kontinuierlich variablen (be-grenzten) Übersetzungsbereich, der dem von Schalt-getrieben entspricht. Nach dem DAF-Getriebe(Variomatic) gab es Versuche von Fiat, Subaru,Ford, Mini und Mercedes-Benz (unter der Bezeich-nung Autotronic in der  A-Klasse   und B-Klasse),heute werden CVT-Getriebe unter der BezeichnungMultitronic  von Audi im A4  und größeren Model-len angeboten, unter der Bezeichnung Lineartronic von Subaru und einfach als CVT von Honda im Jazzund im Civic Hybrid. Außerdem haben die meistenMotorroller und neuerdings auch manche Motorrä-der CVT-Getriebe.

•   Infinitely Variable Transmission (IVT) hat einen un-endlichen Übersetzungsbereich, d.h. bei 1:∞ stehtdie Getriebeausgangswelle still, obwohl die Ein-gangswelle mit dem laufenden Motor verbunden ist,so dass bei dieser Bauform keine Anfahrkupplungerforderlich ist.

Ein Planetengetriebe als   Summiergetriebe   oderVerteilgetriebe   ist zwar nicht stufenlos, jedoch kanneine Eingangswelle pseudo-stufenlos agieren, soferndie zweite Eingangswelle des Summiergetriebes dieGesamtübersetzung regelt. Der zweite Eingang kann

beispielsweise hydrostatisch (Traktoren), elektrisch(Toyota Prius) oder auch mechanisch (CVT) ausgeführtsein.

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12   4 AUTOMATISIERTE BETÄTIGUNG 

4.5.1 Vorteile

Diese Getriebebauform bietet folgende Vorteile:

•  Entfall von Schaltstufen, dadurch

•   verbesserter Komfort, da Drehmoment- undDrehzahlwechsel kontinuierlich und nicht inSprüngen erfolgt

•  keine Schaltpausen, da kein Gangwechsel aus-geführt wird

•  Die Kennlinie der Übersetzung kann nach verschie-denen Kriterien ausgelegt werden:

•   geringerer Verbrauch, der Motor läuft im-mer im Bereich des günstigsten Momentanver-brauchs und im Schleppbetrieb kann durch dieÜbersetzungsanpassung das kleinste Schlepp-

moment gewählt werden•   erhöhte Fahrdynamik: wenn maximale Be-

schleunigung erwartet wird, kann der Motorbeim Beschleunigen immer unter maximalerLeistung laufen, die Fahrgeschwindigkeit wirdalleine durch die Übersetzung des CVT ange-passt

•  Geräusche: der Motor wird im jeweils leises-ten Betriebsbereich gefahren

•  geringerer Abgasausstoß: der Motor wird imBetriebsbereich mit dem geringsten Schad-stoffausstoß gefahren

4.5.2 Nachteile

•   bei vielen Bauarten stark begrenzte Drehmomentka-pazität

•   erhöhter technischer Aufwand, teilweise spezielleÖlsorten erforderlich

•   eingeschränkte Kundenakzeptanz

Die Drehmomentkapazität kann zum Beispiel mit einer

Leistungsverzweigung verbessert werden. Dabei wird dasstufenlose Getriebe mit einem summierenden oder ver-zweigenden Planetengetriebe kombiniert. Dadurch wirdaber entweder die Spreizung der Übersetzung verringert,oder es verschlechtert sich der Gesamtwirkungsgrad derGetriebekombination.

Mit verbrauchsoptimierten Kennlinien kann der Nach-teil des schlechteren Getriebe-Wirkungsgrades teilwei-se wettgemacht werden. Durch die Verbrauchsoptimie-rungen an den Motoren und breitere Drehzahlbänderfür den günstigsten Kraftstoffverbrauch sind die Doppel-kupplungsgetriebe derzeit die stärksten Konkurrenten derverbrauchsoptimierten CVT.

In der Praxis lassen sich einseitig optimierte Kennlinienmangels Kundenakzeptanz nicht realisieren, wodurch die

theoretischen Vorteile gewissen Einschränkungen unter-worfen sind.

Erfahrungsgemäß sind viele Fahrer nicht zufrieden, wenndas Fahrzeug beim Beschleunigen von Null auf 100 km/hstets mit der gleichen Motordrehzahl fährt („Gummi-

bandeffekt“). Um dies zu vermeiden, bieten zahlreicheCVTs ein Schaltprogramm an, in dem sie mit festenÜbersetzungsstufen arbeiten und so einen normalen Stu-fenautomaten imitieren.

4.5.3 Geschichte

CVTs wurden serienmäßig zuerst in den niederlän-dischen   DAF-Automobilen unter der Bezeichnung

Variomatic   ab 1961 eingesetzt. Die Kraft wird hierim stufenlosen Getriebe per   Keilriemen   zwischenKeilscheiben mit variablem Abstand übertragen (sieheCVT).

Dieses Prinzip nach Van Doorne wurde inzwischen mitSchubketten aus Metallgliedern für höhere Drehmomen-te weiterentwickelt. Diese Getriebe wurden im Ford Fi-esta,  Fiat Uno   und anderen verwendet.   Audi  kam um2000 mit dem neuen Multitronic-Getriebe für leistungs-starke PKW auf den Markt. In ihm wirkt eine ziehendeWiegegelenkkette.

Auch der mit einem  Hybridantrieb  ausgestattete Toyota

Prius   hat ein stufenloses Automatikgetriebe, das al-lerdings über ein leistungsverzweigtes   Planetengetriebefunktioniert, welches den Verbrennungsmotor mit zweiMotorgeneratoren verbindet. Die Getriebeübersetzungwird rein elektronisch durch die variable Ansteuerung derMotorgeneratoren vorgenommen. Ein separater Rück-wärtsgang ist somit überflüssig. Des Weiteren entfällt einDrehmomentwandler. Allerdings „kriecht“ auch der Pri-us, das heißt, er setzt sich aus dem Stand ohne Gasge-ben in Bewegung. Das stufenlose Getriebe des Prius istBestandteil einer als  Hybrid Synergy Drive  bezeichne-ten Baueinheit aus Verbrennungsmotor, Planetengetriebe

und zwei Motorgeneratoren.Der mit einem Hybridantrieb ausgestattete   Honda Ci-vic Hybrid hat ein stufenloses CVT-Getriebe mit einemDrehmomentwandler als Anfahrelement.

Ähnlich wie das Getriebe des Prius funktionieren leis-tungsverzweigte hydrostatische Getriebe, die vor allembei Traktoren verbreitet sind. Die Leistung wird über ei-nen mechanischen Teil und einen stufenlosen hydrosta-tischen Teil verzweigt. Durch stufenloses Verstellen derÜbersetzung im hydrostatischen Teil kann die sich erge-bende Gesamtübersetzung geregelt werden. Um den Ge-samtwirkungsgrad zu verbessern, haben solche Getriebe

zum Teil noch zusätzlicheGangstufen. Ein Beispiel fürei-ne solche Bauart ist das sogenannte „Variogetriebe“ desTraktorenherstellers  Fendt.[18]

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5.3 Nachschaltgetriebe   13

4.6 Verbreitung in Westeuropa

Im internationalen Vergleich liegt die prozentuale Zahlder mit Automatikschaltung ausgerüsteten Personen-kraftfahrzeuge in Westeuropa weit hinter Ländern wieden USA und Japan. Dies ist auf einige Nachteile ge-

genüber dem Schaltgetriebe zurückzuführen, unter an-derem geringeres Beschleunigungsvermögen, wenn kei-ne Wandlerüberhöhung vorliegt, geringere Endgeschwin-digkeit, höheren Verbrauch, verzögertes Ansprechen zuBeginn eines Überholvorgangs, Aufpreis gegenüber demSchaltgetriebe (nicht in allen Märkten üblich), andereVerkehrsverhältnisse und auf das mitunter unsportlicheImage der Automatik, die in der klassischen Form desWandlers mit Planetengetriebe selten im Motorsport an-zutreffen ist.

Einer schwedischen Studie zufolge senkt die Verwendungeines Automatikgetriebes bei Senioren die Anzahl der

Fahrfehler, bei Fahrern mittleren Alters besteht hingegenkein derartiger Zusammenhang.[19]

5 Zusätzliche Getriebe in Nutz-

fahrzeugen

5.1 Vorschaltgetriebe

Bei diesem Getriebe handelt es sich um eine Erweiterungeines herkömmlichen Getriebes. Dabei wird auf der Ein-

gangswelle eine zusätzliche Vorgelegestufe angebracht.Dies hat den Effekt, dass man jeden Gang in zwei Stufendurchfahren kann. Es gibt also für jeden Gang eine kleineund eine große Stufe. Der einzelne Gang wird also aufge-teilt, 'gesplittet'. Dies bringt diesem Getriebe den Namen„Splitter“ und der Gesamtkonstruktion den Namen Split-Getriebe ein. Der Begriff Vorschaltgetriebe deutet dar-auf hin, dass dieses Getriebe vor dem Basisgetriebe in-stalliert ist. Häufiger wird jedoch die Vorschalt-Gruppedirekt im Getriebe untergebracht. Split-Getriebe findensich in schweren Lkw. Sie werden üblicherweise über ei-nen Schalter am Ganghebel bedient. Wird nur der Splitterbetätigt oder wird von einem hohen in den nächsthöhe-ren niedrigen Gang geschaltet, so spricht man von „einenhalben Gang hochschalten“. Wird von einem niedrigenin den nächstkleineren hohen Gang geschaltet, so schal-tet man „einen halben Gang herunter“.

5.2 Verteilergetriebe

Ein   Verteilergetriebe   ist ein nach dem Basis-Getriebeverbautes Getriebe. Es kann bei Fahrzeugen verwendetwerden, bei denen mehrere Achsen angetrieben werden(Allradfahrzeug). Das Getriebe verteilt die Antriebsleis-

tung auf mehrere (bei einem 4×4-Fahrzeug zwei) Ach-sen über einen Abtrieb je Achse. Je nach Typ könnendie einzelnen Achsen zu- und abgeschaltet werden. Zu-

sätzlich können im Verteilergetriebe auch Untersetzun-gen integriert sein – dies findet man häufig bei Gelände-wagen (Low-Range). Die Funktion des Verteilergetriebesist nicht zu verwechseln mit Antriebsachsen, die einen in-tegrierten Durchtrieb haben, wie beispielsweise schwereLkw mit 6×4-Antrieb.

5.3 Nachschaltgetriebe

Dieses Getriebe ist ein zwischen Basis-Getriebe undKardanwelle   verbautes zweistufiges Planetengetriebe.Hierdurch verdoppelt sich die Zahl der schaltbaren Gän-ge, in   englisch   'Range' ([reindʒ]). Daher heißen Kon-struktionen, die ein solches Nachschaltgetriebe verwen-den, auch Range-Getriebe, siehe auch Overdrive.

Man schaltet zunächst die Gänge des Basis-Getriebes undbetätigt dann den Range-Gruppen-Umschalter. Dies er-

folgt über einen Schalter am Ganghebel oder über dassogenannte „Überschlagen“. Bei ersterem wird vor demSchaltvorgang der Schalter in die obere (große) Gruppegeschaltet, und dann der Ganghebel wieder in die Gas-se des 1. Ganges geführt. Dies ist jedoch dann der 5.Gang bei einem 4-Gang-Basisgetriebe oder der 4. Gangbei einem 3-Gang-Basisgetriebe. Beim Überschlagen hatder Fahrer eine geteilte 8-Gang-Kulisse vor sich, die zwi-schen den Gassen des 3. und 4. Ganges und des 5. und6. Ganges unterbrochen ist. Hier führt man den Ganghe-bel nach dem Durchfahren des 4. Ganges in Neutral undschlägt mit dem Handballen den Hebel nach rechts. Hier-

durch wird die Range-Gruppe gewechselt und der Hebelfedert in Neutral nun nicht mehr nach rechts, sondernnach links. Er befindet sich aus Fahrersicht nun vor derGasse des 5. oder 6. Ganges. Tatsächlich liegt der He-bel vor dem 1. oder 2. Gang des Basisgetriebes, dochdurch den Gruppenwechsel wird daraus nun der 5. bzw.der 6. Gang. Man spricht hier auch von einer „Doppel-H“-Schaltung. Solche Getriebe finden sich in schwerenLkw.

Oftmals werden Vor- und Nachschaltgetriebe kombi-niert, wodurch in schweren Lkw bis zu 16 Fahrstufen zurVerfügung stehen.

5.4 Hydraulische Getriebe

Motoren mit sehr hoher Drehmomentabgabe, die auf-grund des schmalen optimal nutzbaren Drehzahlbandsein Getriebe benötigen, sind zum Beispiel in Dieselloko-motiven zu finden. Da sich bei konventionellen Getrie-ben beim Anfahren extrem hohe Anforderungen an eineReibkupplung ergeben würden, werden im Bahnbetriebhäufig  Strömungsgetriebe bzw. hydraulische Kraftüber-tragungen benutzt. Bei den verwendeten Getrieben wirdein Drehmomentwandler zum Anfahren genutzt, die ein-

zelnen Gänge werden ohne Zugkraftunterbrechung ge-schaltet, indem eine Strömungskupplung geleert wird,während eine andere gleichzeitig mit Öl befüllt wird. Zum

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14   5 ZUSÄTZLICHE GETRIEBE IN NUTZFAHRZEUGEN 

Teil kommen zusätzlich noch Überbrückungskupplungenzum Einsatz, um die Energieverluste durch Schlupf ge-ring zu halten. Ein Beispiel für dieselhydraulisch ange-triebene Lokomotiven ist die deutsche DB-Baureihe 218.

Die häufiger verwendete Alternative ist jedoch die elek-

trische Kraftübertragung, bei der ein Generator angetrie-ben wird, der Strom für elektrische Fahrmotoren liefert.

5.5 Automatisierte Range-Splitter-

Gruppen-Getriebe

Moderne Lkw sind zum Teil mit automatisierten Getrie-ben nach der obigen Definition ausgerüstet.

5.5.1 Historie

Entwickelt wurden diese elektronischen Schalthilfen fürNutzfahrzeuge zu Beginn der 1980er-Jahre mit demWunsch nach Kraftstoffeinsparung, Schonung der An-triebskomponenten und auch einer Entlastung des Fah-rers, was jedoch bei Lkw-Fahrern in der Anfangszeit aufstarke Ablehnung stieß.

1984 brachte Scania als erster Hersteller eine elektroni-sche Schalthilfe unter der Bezeichnung CAG (Compu-ter Aided Gearshift ) auf den Markt. Der konventionelleSchalthebel wurde durch einen kleinen Joystick auf demMotortunnel ersetzt. Eine Elektronik, die verschiedeneFahrtparameter wie Geschwindigkeit und Motordrehzahl

erfasste, gab dem Fahrer eine Schaltempfehlung per Dis-play im Instrumentenbrett. Akzeptierte der Fahrer denvorgeschlagenen Gang, brauchte er nur die Kupplung zubetätigen. Bei abweichender Gangwahl schaltete er dengewünschten Gang mit Hilfe des Joysticks. Bei einemAusfall der Anlage ließ sich der Kasten mit dem Wahl-schalter zur Seite klappen und ein konventioneller Schalt-stock einstecken, der im Fahrzeug mitgeführt wurde.

Etwa ein Jahr später zogen Mercedes-Benz als Herstellereigener Nutzfahrzeuggetriebe sowie der Friedrichshafe-ner Zulieferer ZF mit der Produktion eigener Schalthil-fen nach. Mercedes präsentierte auf der  IAA  1985 die

Elektropneumatische Schaltung (EPS)[20], die im damalsleistungsstärksten Modell 1644 serienmäßig angebotenwurde. Für kleinere Modelle sowie für den Reisebus  O303 war sie gegen Aufpreis erhältlich. Im Gegensatz zurCAG von Scania und einigen Modellen von ZF gab dieEPS keine Schaltempfehlung, die Gangvorwahl musstedaher zum Hoch- oder Herunterschalten immer durch einAntippen des Hebels vor oder zurück erfolgen. Mit derVorstellung der Actros-Reihe folgte 1996 die „Telligent“-Schaltung (Kofferwort aus Telematik und intelligent), zu-nächst als halb-, später als vollautomatische Schaltung.

Zeitgleich bot ZF als Hersteller unter anderem von LKW-

Getrieben halbautomatische Schalthilfen unter der Be-zeichnung AVS (Automatische Vorwählschaltung) an,die über Drucktasten, Schaltknauf oder einen Wippschal-

ter am Lenkrad bedient werden konnte.

In der Handhabung sind jedoch alle anfänglichen Sys-teme weitgehend identisch: der Fahrer gibt über einenSchalter einen Schaltimpuls, welcher von der Elektronikund pneumatischen Stellzylindern umgesetzt wird.

5.5.2 Aktuell

Heute ist man dazu übergegangen, dem Fahrer nahe-zu jegliche Schaltarbeit abzunehmen. Lediglich Leer-lauf und Rückwärtsgang werden bei allen Schalthilfen

über besondere Tasten oder Tastenkombinationen be-dient. In manchen vollautomatisierten Schaltgetrieben istkein Kupplungspedal mehr vorgesehen, im  Actros  ist esbeispielsweise im Fußraum weggeklappt und kann op-tional eingesetzt werden. Da die Elektronik sämtlicheSchalt- und Kupplungsvorgänge vollständig steuert, kön-nen hier auch unsynchronisierte Klauengetriebe einge-setzt werden, die in ihrer Bauform leichter und kompaktersowie im Betrieb schneller zu schalten sind. Diese vollau-tomatischen Schalthilfen dürfen jedoch nicht mit einemAutomatikgetriebe mit Drehmomentwandler verwechseltwerden.

Der Actros bietet Getriebe-Systeme an, bei denen perVorwahl der nächstgünstigere oder auch manuell betätig-te Gang gewählt werden kann. Der Gang wird von derElektronik zunächst auf Plausibilität geprüft und dannbeim Tritt auf das Kupplungspedal ggf. eingelegt. Voll-automatische Systeme, wie sie zuerst beim Iveco-Stralisund beim M.A.N-TGA eingesetzt wurden, verzichten so-gar auf das Kupplungs-Pedal. Hier wird die Motordreh-zahl des Triebstranges über elektronische Befehle an dieEinspritzpumpe  oder die   Motorbremse   angepasst, wo-durch sich eine Synchronisierung des Getriebes erübrigt.Hybride Systeme, wie das   Opticruise   aus dem HauseScania, benötigen eine Kupplungsbetätigung des Fahrers

nur noch zum Anfahren oder Anhalten des Fahrzeuges.

Neuere Nutzfahrzeuge besitzen oft nur noch zwölfGänge, weil moderne Motoren nicht mehr als diesebenötigen.[21]

Oft wird nur noch per Anzeige über den eingelegtenGang von 1–12 informiert, der Fahrer kann aber in dieAutomatik aktiv eingreifen, indem er beispielsweise mitdem  Lenk-Stock-Hebel (MAN) oder der Schaltkonsole(Daimler) manuell einen höheren oder niedrigeren Gangwählt. Die Schalt-Automatik beachtet auch Gaspedal-Änderungen (z. B. Kick-down).

Manche Automatiken können Gänge überspringen oderbieten spezielle Modi wie ein Freischaukel- oder dasRangier-Programm.

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6 Geräuscharme Gänge

In   DIN  70020 „Kraftfahrzeugbau; Allgemeine Begrif-fe, Festlegung und Erläuterung“ vom April 1954 sowievom Dezember 1950 waren „geräuscharme“ Gänge de-finiert:  Über geräuscharm arbeitende Zahnradpaare lau- fende Gänge, also nicht der direkte Gang. Diese Festle-gung wurde im Februar 1957 in DIN 70020 Blatt 3 'All-gemeine Begriffe im Kraftfahrzeugbau; Leistungen, Ge-schwindigkeiten, Beschleunigung, Verschiedenes’ über-nommen.

7 Getriebe für andere Funktionen

in Kraftfahrzeugen

Auch an anderen Stellen außerhalb des Antriebsstrangs

finden sich Getriebe: Die  Scheibenwischer werden voneinem   Elektromotor   über Getriebe bewegt. Gleichesgilt auch bei elektrischen   Fensterhebern. Auch dieSitzverstellung mittels Drehrädern oder Stellmotoren zurLehnenneigungseinstellung erfolgt über Getriebe. AuchÖffnungsmechanismen von Türen und Hauben oder dieÜbertragung einer Pedalbewegung auf ein Fahrzeug-aggregat sind im maschinenbaulich-kinematischen Sinnein Fahrzeuggetriebe: Die Schwenkbewegung des Pedalswird über eine Druckstange beispielsweise in eine lineareBewegung oder eine Drehbewegung umgesetzt. Der flüs-sigkeitsgebundene Weg der Kraftübertragung zwischenBremspedal und Radbremszylindern stellt ferner ein hy-draulisches Getriebe dar.

8 Literatur

•   Eckhard Kirchner:   Leistungsübertragung in Fahr- zeuggetrieben. Grundlagen der Auslegung, Entwick-lung und Validierung von Fahrzeuggetrieben und de-ren Komponenten.   Springer Verlag, Berlin 2007,ISBN 978-3-540-35288-4.

•  Harald Naunheimer, Bernd Bertsche, Gisbert Lech-

ner:  Fahrzeuggetriebe. 2. Auflage, Springer Verlag,Berlin 2007, ISBN 978-3-540-30625-2.

•   Hans Jörg Leyhausen:  Die Meisterprüfung im Kfz-Handwerk Teil 1.   12 Auflage, Vogel Buchverlag,Würzburg 1991, ISBN 3-8023-0857-3.

•   Hans-Hermann Braess, Ulrich Seiffert:   View-eg Handbuch Kraftfahrzeugtechnik.   2. Auflage,Friedrich Vieweg & Sohn VerlagsgesellschaftmbH, Braunschweig/Wiesbaden 2001,   ISBN3-528-13114-4.

•  Karl-Heinz Dietsche, Thomas Jäger, Robert Bosch

GmbH: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch. 25. Auf-lage, Friedr. Vieweg & Sohn Verlag, Wiesbaden2003, ISBN 3-528-23876-3.

•   Gert Hack:   Autos schneller machen.   11. Auflage,Motorbuchverlag, Stuttgart 1980,  ISBN 3-87943-374-7.

•  Hans Reichenbächer:   Gestaltung von Fahrzeugge-trieben. (= Konstruktionsbücher, Band 15) Springer

Verlag, Berlin 1955.

•   N. W. Worobjew:   Kettengetriebe.   2. verbesserteund ergänzte Auflage, VEB Verlag Technik, Berlin1953.

9 Weblinks

•   Commons: Fahrzeuggetriebe – Sammlung vonBildern, Videos und Audiodateien

•  Automatikgetriebe – technische Details

•   Animation eines Planetengetriebes (Wandler-Automat) auf Basis eines Lepelletier-Ravigneaux-Satzes mit 6 Stufen, 7 Stufen und 9 Stufen

•  Animation eines Motorradgetriebes mit Schaltwal-zen

10 Einzelnachweise

[1] Nach Harald Naunheimer, Bernd Bertsche, Gisbert Lech-ner: Fahrzeuggetriebe – Grundlagen, Auswahl, Auslegungund Konstruktion.  Kapitel 4 Kennungswandler, 2. Aufl.,Springer, Berlin / Heidelberg / New York 2007,   ISBN978-3-540-30625-2.

[2] Nach Harald Naunheimer, Bernd Bertsche, Gisbert Lech-ner: Fahrzeuggetriebe – Grundlagen, Auswahl, Auslegungund Konstruktion.  Abschnitt 4.2.1 Getriebespreizung, 2.Aufl., Springer, Berlin / Heidelberg / New York 2007,ISBN 978-3-540-30625-2.

[3] Nach Harald Naunheimer, Bernd Bertsche, Gisbert Lech-ner: Fahrzeuggetriebe – Grundlagen, Auswahl, Auslegung

und Konstruktion. Kapitel 4.3.2 und 4.3.3, 2. Aufl., Sprin-ger, Berlin / Heidelberg / New York 2007,  ISBN 978-3-540-30625-2.

[4] Werner Klement:  Fahrzeuggetriebe Hanser Verlag, Mün-chen 2007, S. 74.

[5] Karl-Ludwig Haken:   Grundlagen der Kraftfahrzeugtech-nik. Hanser Verlag, München 2008, S. 29.

[6] Eckhard Kirchner: Leistungsübertragung in Fahrzeugge-trieben. Springer-Verlag, Berlin 2007, S. 1–6.

[7]   Die Akte VW Käfer. ISBN 978-3-89365-761-2.

[8] Till Schauen: Schalt-Hilfe. In:  Last & Kraft . Heft 6/2014,VF-Verlagsgesellschaft, Mainz 2014, ISSN 1613-1606, S.18–21.

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16   10 EINZELNACHWEISE 

[9] Reif: Konventioneller Antriebsstrang und Hybridantriebe.Vieweg und Teubner Verlag, 2010, S. 102.

[10] Eckhard Kirchner: Leistungsübertragung in Fahrzeugge-trieben. Springer, 2007, S. 45/46.

[11] Klement:   Fahrzeuggetriebe.   Hanser Verlag, München

2007, S. 85.

[12] Gernot Goppelt: Schalt-Blitz: das ASG im Lamborghini Aventador. In: Heise online. 22. April 2011, abgerufen am5. Januar 2012.

[13]   Verteilung der Getriebearten bei den Pkw-Neuzulassungen in Deutschland von Januar bis Juli2011 nach Fahrzeugklassen, Statista

[14]  Porsche Technologie Lexikon. Porsche Doppelkupplungs-getriebe (PDK). www.porsche.com, abgerufen am 31.Mai 2011.

[15] Bosch: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch. 2011, S. 564.

[16] Bosch: Kraftfahrtechnisches Taschenbuch. 2011, S. 565.

[17] Siehe Federal Motor Vehicle Safety Standard  (FMVSS)Nr. 102 der  National Highway Traffic Safety Adminis-tration (NHTSA). Speziell die Position von N zwischenD und R wie auch der Aufbau von Lenkstockschaltungenwird dort geregelt.

[18] Fendt:  Variogetriebe – das Herzstück eines jeden Fendt Schleppers. Abgerufen am 24. August 2014.

[19]   Senioren sollten Automatik fahren, auto.de,20. Dezember2011; Originalpublikation: Helena Selander, Ingrid Bolin,

Torbjörn Falkmer, Does automatic transmission improvedriving behavior in older drivers?, in: Gerontology. Jg. 58,2012, S. 181-187.

[20] Terwen, Stephan: Vorausschauende Längsregelungschwerer Lastkraftwagen. 1 Auflage. KIT ScientificPublishing, Karlsruhe 2010, ISBN 978-3-86644-481-2.

[21]  Der neue Mercedes-Benz Actros setzt mit zahlreichen Op-timierungen neue Maßstäbe im schweren Lkw-Segment (PDF). www.mobilitaet-verlag.ch, abgerufen am 31. Mai2011.

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11 Text- und Bildquellen, Autoren und Lizenzen

11.1 Text

•   Fahrzeuggetriebe   Quelle:   https://de.wikipedia.org/wiki/Fahrzeuggetriebe?oldid=149082595   Autoren:   Aka, Stefan Kühn, ReinhardKraasch, Filzstift, Matt1971, Ralf Roletschek, Rolz-reus, Andim, Stahlkocher, Zwobot, Hadhuey, RokerHRO, Peter200, Eddy Renard,StYxXx, Wimmerm, Punxsutawney-phil, Thuringius, Hardenacke, Ot, Dedi~dewiki, Da flow, Ureinwohner, Ralf Pfeifer, ChristophDem-mer, DasBee, A.apel, Adornix, Omit, To old, Dundak, EricS, Suricata, Polarlys, BerndB, WikipediaMaster, Dapete, Aths, Stickedy, Bier-dimpfl, Udo T., Gustavf, Kopoltra, He3nry, Nameless~dewiki, M-J, Jodo, Hubertl, Alexauto321, Berlin-Jurist, Dein Freund der Baum,790, Scooter, Kolossos, Superhappyboy, Peter Schumacher, Saibot2, Wahldresdner, W210, BPA, Siehe-auch-Löscher, WikiNight, FlorianAdler, Arma, MB-one, Arado, WikiPimpi, Roterraecher, LordPsycholus, Sypholux, Ephraim33, Berhol, Kassander der Minoer, Sulfolo-bus, JFKCom, Sanders muc, MichaelXXLF, High Contrast, Atirador, Schwammerl-Bob, Löschfix, Frank C. Müller, AxelKing, DerHe-xer, WAH, Randy43, Botulph, Squasher, ReqEngineer, Julius1990, Nightflyer, KommX, Rolf H., 888344, Gugerell, LKD, Joergpauly,Bukk, Mons Maenalus, Paettchen, Hannes Kuhnert, Stowasser, Pandemie, Helfmann, Logograph, Sebastien, Cottbus, Gordini, Thornard,An-d, Thomas doerfer, Gavrosh, AZH, BSI, Manfred a, BJ Axel, Speedbird88, Tönjes, Benatrevqre, Prussiacus, Zaibatsu, Arilou, Ru-fus46, Spuk968, Büchsenöffner, Greenish20, Frila, PsY.cHo, Spurzem, Horst Gräbner, Haberlon, RockNick, MartinHansV, Snurb3010,Sb-OverlorD, Harz4, StealthFX, Merlin2001, Pjt56, Seth Cohen, IP-Adresse, Geichler, Skaf, TableSitter, Anonymus der Anonyme, Bern-hard Wallisch, Aspiriniks, Correctum.de, Zollernalb, Schwobator, Cvf-ps, Diwas, Wayneoween, Prief, Regi51, Gereon K., Ole62, Ricci-s, Joli Tambour, ChrisHamburg, Jahobr, Krawi, Die tiefe blaue See, A3 RoDa, Der.Traeumer, Pascal Steger, Optimusmaximus, Engie,Ru-go, Lutheraner, Avoided, Marcel Kuster, Alnilam, Joha65, Torwartfehler, Pittimann, Björn Bornhöft, Se4598, Kaeslin, ManfredEP,Kfz-Servicetechniker, Ambross07, Ute Erb, FranzR, Spartanischer Esel, WikiLangstrumpf, Mib18, Fish-guts, Sprachpfleger, Ipgehtnicht,Schotterebene, Hoo man, APPERbot, DIAS, TuranMUC, Olsen-Fan, Jüppken, Williwilli, ArnoWagner, Misburg3014, Oliver N, SDKmac,

Howwi, Astrobeamer, Chrischerf, Rr2000, Samulat, Andreas aus Hamburg in Berlin, A.Abdel-Rahim, Kopiersperre, Jivee Blau, Hilarmont,Serols, Onkel Dittmeyer, Martin1978, HRoestTypo, Neun-x, Cologinux, Alupus, Iamhere, Thfn, Asdfsfs, BPatG BOAR, OttosPlan, Tri-gonomie, Iste Praetor, Performance-Kupplung, Krdbot, Peteruetz, MerlIwBot, Mikered, Mad Max 3, Tommes, Erniotti, Zillertaler11, Ge-org2011, Joes-Wiki, Analogon, Dateientlinkerbot, Rmcharb, Melange555, Sturmjäger, Addbot, AristophanisTheReal, Vespadriver, Fern-sehfan2014, Swente, HeicoH, Tippex3000, Stfn57, FlyMetalBird, MWExpert, Schtol, Saliwo und Anonyme: 371

11.2 Bilder

•   Datei:11-08-05-volkswagen-by-RalfR-45.jpg   Quelle:    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e5/11-08-05-volkswagen-by-RalfR-45.jpg   Lizenz:    FAL   Autoren:    Eigenes Werk   Ursprünglicher Schöpfer:    Ralf Roletschek   (<ahref='//commons.wikimedia.org/wiki/User_talk:Ralf_Roletschek' title='User talk:Ralf Roletschek'>talk</a>) -   Fahrradtechnik auffahrradmonteur.de

•   Datei:Commons-logo.svg Quelle:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4a/Commons-logo.svg Lizenz:  Public domain Au-toren: This versioncreated by Pumbaa, using a proper partial circle and SVGgeometryfeatures. (Former versions used to be slightly warped.)Ursprünglicher Schöpfer:  SVG version was created by User:Grunt and cleaned up by 3247, based on the earlier PNG version, created byReidab.

•   Datei:Disambig-dark.svg   Quelle:   https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/ea/Disambig-dark.svg   Lizenz:   CC-BY-SA-3.0Autoren:  Original Commons upload as Logo Begriffsklärung.png by Baumst on 2005-02-15 Ursprünglicher Schöpfer:  Stephan Baum

•   Datei:Fahrzeuggetriebe.jpg Quelle:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/4/4b/Fahrzeuggetriebe.jpg Lizenz:  CC-BY-SA-3.0 Autoren:  Eigenes Werk (own picture) Ursprünglicher Schöpfer:  Stahlkocher

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•   Datei:Gearbox_(Autocar_Handbook,_13th_ed,_1935).jpg Quelle:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/04/Gearbox_%28Autocar_Handbook%2C_13th_ed%2C_1935%29.jpg Lizenz:  Public domain  Autoren:  Scan from <a href='//en.wikipedia.org/wiki/The_Autocar' class='extiw' title='en:The Autocar'>The Autocar </a> (Thirteenth edition, circa 1935) Autocar Handbook , London: Iliffe &Sons. Ursprünglicher Schöpfer:  Andy Dingley (scanner)

•   Datei:ZF_Automatik_6HP26.JPG Quelle:  https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/7/7c/ZF_Automatik_6HP26.JPG Lizenz: CC-BY-SA-3.0 Autoren:  Übertragen aus de.wikipedia nach Commons. Ursprünglicher Schöpfer:  Das Original wurde von Ralf Pfeifer in

der Wikipedia auf Deutsch hochgeladen•   Datei:ZF_Stufenautomatgetriebe_8HP70.jpg   Quelle:    https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/30/ZF_

Stufenautomatgetriebe_8HP70.jpg   Lizenz:   CC BY 3.0   Autoren:   Eigenes Werk   Ursprünglicher Schöpfer:   Ritchyblack   - StefanKrause

11.3 Inhaltslizenz

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