AW: Die Diskussion der Getriebe...
Hallo Zusammen,
leider werft Ihr hier verschiedene Technologien und Begriffe in ein und denselben Topf [Quelle: Wikipedia]:
Einfache automatisierte Schaltgetriebe
Ein automatisiertes Schaltgetriebe, von einigen Firmen auch automatisches Schaltgetriebe genannt, ist ein gewöhnliches Schaltgetriebe, bei dem die Steuerung der Kupplung und der Wechsel des Ganges nicht mehr durch den Fahrer, sondern durch Stellmotoren oder Hydraulik bewirkt wird. Während des Gangwechsels ist die Zugkraft unterbrochen und die Schaltzeit wird von der Zeit des Gangwechsels plus der Zeit für die Kupplungsbetätigung bestimmt.
Der Fahrer wählt lediglich den Gang aus, oder ob in den nächsthöheren oder nächstniedrigeren Gang geschaltet werden soll. Diese Mischform aus konventionellem und automatischem Getriebe bietet häufig auch die Möglichkeit, zwischen beiden Varianten zu wählen. So kann man den Wählhebel der Schaltung in einen vollautomatischen Modus legen, oder durch Antippen des Hebels nach vorne oder nach hinten den nächsthöheren oder -niederen Gang einlegen.
Bei Lkw kommen sogenannte EPS-Getriebe zum Einsatz, wo der Fahrer den entsprechenden Gang vorwählt und die elektronische Steuerung des Getriebes über elektro-pneumatische Schaltzylinder das Getriebe schaltet. Dabei wählt der Fahrer beispielsweise den „6. Gang/niedrig“ aus und betätigt das Kupplungspedal. Dadurch wird die Steuerelektronik aktiviert und prüft, ob der Schaltvorgang auch ausgeführt werden kann. Ist dies der Fall, so schaltet die Steuerelektronik über die pneumatischen Schaltzylinder dann in den entsprechenden Gang. Standardmäßig sind moderne Lkw mit einem 8-Gang-Getriebe ausgestattet. Basis von LKW Getrieben ist in der Regel ein 4-Gang Schaltgetriebe, das mit einer Vorschalt-Gruppe und einer Range-Gruppe erweitert werden kann, sodass 16 Gangstufen zur Verfügung stehen.
Ein Vorteil dieser Getriebeart ist die Vereinigung des geringeren Kraftstoffverbrauchs einer herkömmlichen Schaltung mit der Bequemlichkeit einer automatischen Schaltung, wobei oftmals zusätzlich noch die volle Freiheit der Gangwahl erhalten bleibt. Zudem ist es - wie beim vollautomatischen Getriebe - nahezu ausgeschlossen, dass der Motor „abgewürgt“ wird, da die Kupplung bei zu niedrigen Drehzahlen oder einer
Vollbremsung automatisch geöffnet wird.
Kritisiert wird in Testberichten häufig die als störend empfundene Zugkraftunterbrechung bei Schaltvorgängen (insbesondere bei starker Beschleunigung). Bei konventionellen Automatikgetrieben gibt es hingegen prinzipbedingt beim Schaltvorgang keine Zugkraftunterbrechung.
Automatische Schaltgetriebe gibt es unter anderem im
VW Lupo 3L, im MCC
Smart, im
Peugeot SW, im
Opel Corsa oder
Astra als Easytronic oder in diversen
Ford-Modellen als Durashift. Bei
Mercedes-Benz heißt sie Sprintshift, bei
Renault Quickshift, bei Citroen Sensodrive bzw. EGS, bei
Fiat und
Alfa Romeo Selespeed, bei
BMW SMG und bei
Honda i-Shift.
Automatikgetriebe
Ein Automatikgetriebe unterscheidet sich im Aufbau von einem Schaltgetriebe dadurch, dass es sich aus einer unterschiedlichen Anzahl und Kombination von
Planetengetrieben (siehe auch
Simpsonsatz,
Ravigneauxsatz,
Wilsonsatz,
Lepelletier ) zusammensetzt.
Die kraftschlüssige Verbindung der einzelnen Planetengetriebsstufen (Planetensätzen) mit den Ein- und Abgangswellen erfolgt mittels Lamellenkupplungen (früher auch mittels Bremsbändern). Ein Automatikgetriebe wechselt nach einer vom Konstrukteur vorgegebenen
Logik die Gänge selbsttätig, der Fahrer muss nicht eingreifen. Die
Steuerung des Getriebes erfolgte bis Ende der 80er Jahre
hydraulisch und heutzutage
elektronisch bzw. elektrohydraulisch (die eigentlichen Schaltelemente (kupplungen) werden (wohl auch in Zukunft) immer noch hydraulisch betätigt). Automatikgetriebe verwenden in der Regel einen
Drehmomentwandler als Anfahrkupplung.
Ein Teil der vom Motor abgegebenen Leistung wird im Drehmomentwandler in Form von Reibungswärme auf Grund von
Schlupf an das Öl abgegeben. Außerdem benötigt die Öldruckpumpe Energie für die Erzeugung des Hydraulikdrucks. Die im aktuellen Gang nicht benötigten, leer mitlaufenden geöffneten Lamellenkupplungen verursachen gewisse Schleppverluste. Dadurch ist der Treibstoffverbrauch im Vergleich zu einem mit Schaltgetriebe ausgestatteten und ansonsten gleichen Fahrzeug meist höher. Moderne Automatikgetriebe bieten eine mechanische Wandlerüberbrückung schon ab dem ersten Gang, um diesen Mehrverbrauch an Kraftstoff zu reduzieren. Die Verbrauchsnachteile der Automatik zeigen sich in der Regel kaum noch bei den Normverbräuchen, da die Schaltpunkte auf die genormten Zyklen angepasst werden.
Automatikgetriebe unterscheiden sich von automatisierten Schaltgetrieben durch einen zugkraftunterbrechungsfreien Schaltvorgang. Dass der Kraftfluss -konstruktionsbedingt- nicht unterbrochen wird, führt auch zum bekannten "Kriechen" der Automatik im Stand, was beim Rangieren sehr vorteilhaft sein kann. Die Gangwechsel zwischen den bis zu 8 Übersetzungsstufen erfolgen relativ weich, da die Getriebesteuerung bei neueren Fahrzeugen beim Hochschalten über den
CAN-Bus ein 'torque-down' Signal übermittelt. Das veranlasst die Motorsteuerung, das Antriebsmoment für die Dauer des Schaltvorgangs zu reduzieren. Dazu kommt, dass der Wandler nicht bei jeder Drehzahl überbrückt wird und so den Drehstoß beim Schaltvorgang dämpft.
Mit der elektronischen Regelung werden auch weitere Effekte erzielt: Bei niedrigen Gängen ist es inzwischen üblich, das Drehmoment des Motors zu begrenzen. Dadurch können die Kupplungen im Automatikgetriebe kleiner ausgelegt werden und der restliche Antriebstrang muss für ein geringeres Drehmoment ausgelegt werden (= leichter und billiger). Wenn gleichzeitig die Bremse und das Gaspedal getreten werden, verhindert die Steuerung, dass der Motor den Antriebstrang verspannt und überlastet und den Wandler überhitzt. Beim Kick-down wird zusammen mit dem ESP der Radschlupf kontrolliert und ein Durchdrehen eines Rades durch Bremseneingriff und bei Durchdrehen aller angetriebenen Räder durch Herunterregeln der Motorleistung begrenzt.
Ein Beispiel für ein Automatikgetriebe ohne Planetengetriebe ist das A-Klasse-Automatikgetriebe von Daimler-Chrysler. Es besitzt ein Dreiwellen-Getriebe, bei dem die Schaltmuffen durch Lamellenkupplungen ersetzt wurden.
Doppelkupplungsgetriebe
Eine weitere Entwicklung des automatischen Schaltgetriebes ist das
Doppelkupplungsgetriebe, das bereits in den 1980er Jahren von Porsche als PDK (Porsche Doppelkupplungsgetriebe) vorgestellt wurde. Im Serieneinsatz (Stand Ende 2006) ist es bei Volkswagen (DSG), bei BMW, Ford und Porsche ist der Einsatz von ZF und Getrag-Getrieben für 2007 geplant.
Das Doppelkupplungsgetriebe besteht aus zwei automatisierten Schaltgetrieben mit jeweils einer Kupplung. Die Wahl der Gänge ist nicht frei, es kann nur von einem geraden in einen ungeraden Gang geschaltet werden. Vor dem Schalten wird zunächst im lastfreien Zweig der gewählte Gang eingelegt. Dann wird die Kupplung des lastfreien Ganges geschlossen und die des anderen Ganges gleichzeitig geöffnet. Dadurch kann ohne Zugkraftunterbrechung geschaltet werden, die Zeit für den Gangwechsel ist nur von der Schaltgeschwindigkeit der Kupplungen abhängig.
Stufenlose Getriebe
Eine weitere Bauart stellen stufenlose Getriebe dar:
- Continuously variable transmission (CVT) steht für Getriebe mit einem begrenzten Übersetzungsbereich, der dem von Schaltgetrieben entspricht. Nach dem DAF-Getriebe gab es Versuche von Fiat, Subaru und Ford, heute werden Fahrzeuge unter der Bezeichnung Multitronic von Audi angeboten.
- Infinetly Variable Transmission (IVT) hat einen 'unendlichen' Übersetzungsbereich, d.h. bei 1:∞ steht die Getriebeausgangswelle still, obwohl die Eingangswelle mit dem laufenden Motor verbunden ist, so dass bei dieser Bauform keine Anfahrkupplung erforderlich ist. Diese Bauform gewinnt derzeit bei landwirtschaftlichen Schleppern Marktanteile.
Sequentielle Getriebe
Ein verbreitetes sequentielles Getriebe ist das Kegelzuggetriebe. Bei dieser Getriebebauart wird auf die Schaltklauen verzichtet, die Vorgelegewelle ist hohl gebohrt. Innerhalb der Vorgelegewelle ist an einer Stange ein Kegel befestigt, dieser drückt durch Bohrungen in der Vorgelegewelle an den Gangrädern Kugeln nach außen, die für einen
Kraftschluss zwischen Welle und Gangrad sorgen. Eine leicht abgewandelte Bauform ist das Ziehkeilgetriebe, in dem in einer genuteten Welle ein Ziehkeil beim Gangwechsel längs bewegt wird und das jeweilige Zahnrad mit Formschluss verriegelt. Beispiele: Getriebe der
Mokicks und
Kleinkrafträder von
Zündapp und
DKW.
Sequentielle Getriebe lassen sich nicht wahlfrei schalten, nur sequentiell: also 1-2-3-4-5 oder 5-4-3-2-1 usw.
Ein Beispiel für ein solches Kegelzuggetriebe ist ein Motorradgetriebe.
Renn(sport)getriebe
Eine Sonderbauform der manuell betätigten Getriebe sind die Getriebe für Rennsportanwendungen, auch Rennsportgetriebe oder kurz Renngetriebe genannt. Bei diesen Getrieben wird auf Schaltmuffen verzichtet, die Gangräder werden direkt auf einer verzahnten Vorgelegewelle verschoben und sind somit nicht mehr ständig im Eingriff. Dies ermöglicht bei gleichen Baumaßen eine höhere Belastbarkeit (größeres max. übertragbares Drehmoment), da Wellen stärker dimensoniert werden können (interessant bei
Rallyefahrzeugen bzw. Fahrzeugen der Cup-Klasse), bzw. verringertes Gewicht (bei Touren- und Rennwagen). Allerdings sind solche Getriebe ohne Synchroneinrichtung nur mit Zwischengas zu schalten.
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Worüber Ihr Euch unterhaltet, ist eine moderne Automatik (Sportautomatik), welche im Z4 zum Einsatz kommt - trotz einer hervorragenden Umsetzung ist dies aber immer noch mit dem klassischen Leistungsverlust eines Wandlers verbunden.
Das SMG im Z4 Vor-Facelift war übrigens nie mit dem der ///M Modelle vergleichbar. Dieses SMG entspricht einem automatisiertem Schaltgetriebe, währendessen das SMG der ///M-Modelle schon einen Schritt von der Technologie in Richtung Rennsportgetriebe (mit deren Empfindlichkeit) ging.
Das perfekte Getriebe der Zukunft wird das Doppelkupplungsgetriebe, an welchem BMW, Porsche, usw. für Ihre sportlichen und leistungsstarken Fahrzeuge derzeit arbeiten - erst hier hat man die perfekte Kombination zwischen einem manuellen Getriebe, schnellster Schaltzeiten, einer sportlichen Auslegung und keinem erhöhten Verbrauch...