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Automatikgetriebe 3



Die Geschichte des Automatikgetriebes ist mit den beiden in den vorigen Kapiteln noch nicht zu Ende. Alle diese haben nämlich den Nachteil, im Prinzip gestuft zu sein, die Wandlerautomatik natürlich nur, wenn die Überbrückungskupplung eingerückt ist.

Das obere Diagramm zeigt die sogenannte Zugkrafthyperbel. Das ist die Kurve, die an die fünf Zugkraftkurven für die einzelnen Gänge angelehnt ist. Sie zeigt die Zugkraft an, die möglich wäre, wenn die Zahl der Gänge ins Unendliche steigen würde. Man sieht an den hellgrauen Flächen, was durch die Stufung eines Getriebes verschenkt wird.

Ganz abgesehen davon, dass die Schaltung in einen höheren Gang auch selten einfach nur so vollzogen wird, bei einem Automatikgetriebe zumindest von Gaswegnehmen begleitet wird. Also kosten nicht nur die grauen Flächen Wirkungsgrad, sondern auch die Aktionen rund um den Gaswechsel.

Man kann die momentane Geschwindigkeit nicht mehr an der Motordrehzahl festmachen.

Die Asiaten/innen z.B. mit ihrer eher auch durch stärkere Beschränkung der Geschwindigkeit beschaulicheren Fahrweise sind in großer Zahl bei der stufenlosen Automatik geblieben. Da arbeitet der Motor viel länger in einem kleineren Drehzahlbereich, was an das Schalten gewöhnte Fahrer/innen offensichtlich irritiert. Die richten auch ihre Tätigkeit beim Fahren deutlich stärker am Motorgeräusch aus.


kfz-tech.de/PME90

Hier das Grundprinzip der stufenlosen Automatik. Sowohl treibendes wie auch getriebenes Rad bestehen aus zwei konischen Riemenscheiben, die gegeneinander axial verschiebbar sind. Näher beisammen ist ihr Wirkungsdurchmesser groß, weiter voneinander entfernt klein. Ein Riemenscheibenpaar gibt einen Abstand vor, beim anderen reicht eine Feder zum Zusammendrücken.


kfz-tech.de/PME91

Begonnen hat es wohl einst mit dieser Variomatic von DAF, bei der unten die Welle von einer Fliehkraftkupplung an der Kurbelwelle ankommt und ihr Drehmoment auf die beiden Seiten verteilt wird. Jeweils links und rechts wirkt der gesteuerte, weitergeleitete Unterdruck des Motors auf eine federbelastete Membran, wodurch der Abstand zwischen den Riemenscheiben und damit der wirksame Durchmesser bestimmt wird.

Auf die beiden Hälften der Kegelräder weiter hinten wirken Federn. Einen Ausgleich gibt es nicht, der wird durch Schlupf an den Riemen realisiert, was sogar eine gewisse Sperrwirkung ergibt. In dem Gehäuse unten in der Mitte jeweils links und rechts ein Tellerrad für beide Riemenscheiben. Die gesamte Einheit kann per Hebel von außen so verschoben werden, dass jeweils das für Vorwärts- oder das andere für Rückwärtsfahrt wirksam ist.

Der DAF war vorwärts so schnell wie rückwärts. Die Niederländer haben das für spezielle Rennen auf Schrottplätzen genutzt.


kfz-tech.de/PME92

Als Beispiel für eine modernere Anwendung des stufenlosen Getriebes wählen wir die Multitronic von Audi. Längst ist der Riemen einem metallischen Schubgliederband gewichen. Dessen Querstäbe ergeben wesentlich mehr Reibung, zumal hier auch noch der Druck auch die konischen Riemenscheiben durch verschiedene Faktoren wie z.B. das zu übertragende Drehmoment verändert werden kann.


kfz-tech.de/PME93

Ist das groß, wird durch den Druck der Wirkungsgrad geringer. Dadurch ist viel mehr als die bei DAF maximal möglichen 100 Nm möglich. Nach Protesten hat man sich allerdings darauf eingelassen, künstliche Gangstufen einzuregeln, was der Natur einer stufenlosen Automatik gründlich widerspricht und wohl mit das Ende der Entwicklung einleitete.


kfz-tech.de/PME94

Einen wahren Siegeszug hat die stufenlose Automatik im Zweiradbereich hinter sich, je niedriger das zu übertragende Drehmoment, desto beliebter. Wir aber wenden uns einem anderen Bereich zu, dem der Schlepper, wo es einen großen Bedarf an leicht zu bediendender Getriebetechnik gibt.


kfz-tech.de/PME95

Vom Motor links kommend wird das Drehmoment über einen Torsionsdämpfer auf den Planetenradträger rechts übertragen. Dort verzweigt er über das Hohlrad auf die Hydro-Axialkolbenpumpe oben (hydraulischer Antrieb) und über das Sonnenrad weiter zum Achsantrieb unten rechts. Dieser ist mit einem Axialkolben-Motor (hydraulischer Abtrieb) verbunden. Zwischen Hydropumpe und Hydromotor gibt es eine Leitungsverbindung.


kfz-tech.de/PME96

Beim Anfahren wird nur sehr wenig Drehmoment mit geringer Drehzahl über den mechanischen Zweig und sehr viel Drehmoment über den hydraulischen Teil übertragen. Dies geschieht durch stufenlose Neigung der Axialkolben.


kfz-tech.de/PME97

Je höher das geforderte Drehmoment, desto mehr nimmt die Neigung des Antriebs zu.


kfz-tech.de/PME98

Schnellere Fahrt mit wenig Drehmoment über die Hydrostatik erreicht man, indem man den Pumpenteil in die Nulllage schwenkt. Hier kommt der deutlich geringere Wirkungsgrad der mechanischen Verbindung zur Geltung.


kfz-tech.de/PME99

Durch Neigung des Antriebsmotors in die andere Richtung kann sogar stufenlos in den Rückwärtsgang geschaltet werden. Es gibt Hybrid-Systeme, in denen statt des Hydromotors ein Elektromotor eingebaut ist.


kfz-tech.de/YME47


kfz-tech.de/YME43







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