Zuletzt geändert am 24. November 2016 um 13:30

Automatikgetriebe

Ein Fahrzeuggetriebe ist das Getriebe im Antriebsstrang eines Fahrzeuges, das die Motordrehzahl auf die Antriebsdrehzahl übersetzt. Es wird meist als Wechselgetriebe ausgeführt und ist bei Kraftfahrzeugen notwendig, um das relativ schmale sinnvoll nutzbare Drehzahlband des Verbrennungsmotors allen Geschwindigkeitsbereichen zur Verfügung zu stellen.

Schaltgetriebe

Dieses Getriebe ist zumeist ein Schaltgetriebe (oder Wechselgetriebe): mehrere Zahnradsätze erlauben unterschiedliche Untersetzungsverhältnisse. Weiter ist ein Rückwärtsgang für die Drehrichtungsumkehr erforderlich. Ein Verbrennungsmotor hat (bis auf wenige Ausnahmen) immer nur eine vorgegebene Drehrichtung, ein Fahrzeug muss jedoch gelegentlich auch rückwärts fahren.

Die auch heute noch am häufigsten anzutreffende Getriebeart erfordert zum Wechseln der Übersetzungen eine Unterbrechung des Kraftflusses: die Kupplung ermöglicht dies. Es wird (vom Fahrer) ausgekuppelt, dann der neue Gang eingelegt und wieder eingekuppelt.


Automatische Schaltgetriebe

Ein automatisches Schaltgetriebe, von einigen Firmen auch automatisiertes Schaltgetriebe genannt, ist ein Schaltgetriebe, bei dem nicht der Fahrer die Kupplung und Schaltung des Getriebes betätigt, sondern eine elektronische Steuereinheit. 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 voll automatischen Modus legen, oder durch Antippen des Hebels nach vorne oder nach hinten den nächsthöheren oder niederen Gang einlegen. Ein Vorteil dieser Getriebeart ist die Vereinigung des geringeren Benzinverbrauchs einer herkömmlichen Schaltung mit der Bequemlichkeit einer automatischen Schaltung, wobei oftmals zusätzlich noch die volle Freiheit der Gangwahl erhalten bleibt. Eine Sonderform ist das Direktschaltgetriebe.

Die Kupplung wird hydraulisch betätigt.

Diese Variante gibt es unter anderem im VW Lupo 3L ,im MCC Smart, im Opel Corsa oder Astra als Easytronic oder in diversen Ford Modellen als Durashift. Bei Mercedes-Benz heißt sie Sprintshift, bei Renault Quickshift, bei Fiat und Alfa Romeo Selespeed und bei BMW SMG.

Automatikgetriebe

Mittlerweile sind auch Automatikgetriebe weit verbreitet, die ein Kupplungspedal im Fahrzeug überflüssig machen. Dennoch aber ist eine Kupplung (oder mehrere) im Kraftfluss enthalten, zumeist in Form eines Drehmomentwandlers. Ein Automatikgetriebe wechselt nach einer vom Konstrukteur vorgegebenen Logik die Gänge selbsttätig, der Fahrer muß nicht eingreifen. Die Steuerung des Getriebes erfolgt hydraulisch oder zunehmend bereits elektronisch. Die Gangwechsel erfolgen einigermaßen weich, da kein 100%iger Kraftschluß im Drehmomentwandler vorliegt.

Ein Automatikgetriebe ist häufig ein Planetengetriebe. Es gibt Getriebe mit zwei bis sieben Fahrstufen, die durch eine unterschiedliche Anzahl von Planetensätzen realisiert werden.

Ein Teil der vom Motor abgegebenen Leistung wird in Form von Reibungswärme auf Grund von Schlupf an das Öl abgegeben, weshalb der Spritverbrauch im Vergleich zu einem mit Schaltgetriebe ausgestatteten und ansonsten gleichen Fahrzeug höher liegen kann. Moderne Automatikgetriebe bieten eine mechanische Wandlerüberbrückung schon ab der ersten Fahrstufe (Gang), um diesen Mehrverbrauch an Kraftstoff wieder teilweise auszugleichen. Durch den prinzipiellen konstruktiven Vorteil des ununterbrochenen Kraftflusses – das Automatikgetriebe überträgt auch während des Schaltvorgangs Kraft vom Antrieb zum Abtrieb – sowie die bei modernen Produkten sehr kurzen Schaltzeiten und optimierten Schaltpunkte ist es inzwischen eine Glaubensfrage, ob ein Kraftfahrzeug mit Automatikgetriebe wirtschaftlicher oder unwirtschaftlicher arbeitet als sein handgeschaltetes Pendant. Fest steht jedoch, daß der Anschaffungspreis für ein Automatikgetriebe in den meisten Fällen wesentlich höher liegt als derjenige für ein Schaltgetriebe.

Viele Automatikgetriebe verfügen über eine Kick-down-Funktion. Über das bloße Vollgas hinaus wird dabei mittels Betätigung des Kickdownschalters am Anschlag des Gaspedals ein Signal an die Steuerung des Automatikgetriebes gesandt. Die Automatik schaltet in den niedrigst möglichen Gang zurück und schaltet, nachdem das Fahrzeug beschleunigt hat, erst bei der höchstmöglichen Drehzahl in den nächsthöheren Gang. Daher ist der Kick-down sehr belastend für den Motor. Beim Rückschalten wird bei teureren Automatikgetrieben das Prinzip der Mehrfach-Rückschaltung genutzt: Der Schaltvorgang findet ggf. im Wege der Sprungschaltung statt, so dass Gangstufen - meist aber nur eine - übersprungen werden. Ein in modernen Fahrzeugen wählbares Schaltprogramm wird durch das Kick-down-Signal meist überlagert. Sinnvoll ist die Anwendung des Kick-downs vor allem bei Überholvorgängen.

Halbautomatische Getriebe

Eine Sonderform der Schaltgetriebe sind halbautomatische Getriebe, bei denen man nicht kuppeln muss, aber selbst schaltet. Prinzipiell sind sie mechanische Getriebe mit Drehmomentwandler anstelle einer mechanisch betätigten Einscheibenkupplung. Beispiele sind der im VW Käfer und Karmann Ghia verbaute Saxomat oder die im Citroën CX erhältliche C-Matic.

Seit den frühen 90er Jahren gibt es auch Halbautomatikgetriebe mit automatischen Kupplungen. Diese z.B. von Mercedes-Benz und Saab verbauten Getriebe werden vom Fahrer per Hand geschaltet, eine elektronisch gesteuerte Hydraulik übernimmt aber die Betätigung der ansonsten normalen Einscheibenkupplung. Der Vorteil dieser Getriebebauart ist der fehlende Schlupf.

Stufenlose Getriebe

Eine noch sehr selten verwendete Bauart mit hohem Wirtschaftlichkeitspotential stellt das Getriebe mit stufenlos variabler Untersetzung dar. Dieses Getriebe fand eine erste Massenanwendung in den 1960er Jahren in niederländischen DAF-Automobilen. Im wesentlichen wird die Kraft im stufenlosen Getriebe per Keilriemen zwischen Keilscheiben mit variablem Abstand übertragen (siehe Continuously variable transmission, CVT). Dieses Prinzip (Van Doorne) wurde inzwischen mit Metallgliederketten für weitaus höhere Drehmomenten weiterentwickelt.

Audi kam um 2000 mit der neuen Getriebebauart (multitronic) erstmals für leistungsstarke PKW auf den Markt. Der Vorteil stufenloser Getriebe liegt darin, dass der Entwickler über weite Bereiche die Motordrehzahl optimal für den vorliegenden Lastfall wählen kann, dies macht sich in niedrigerem Kraftstoffverbrauch bemerkbar. Der Nachteil kann in der Kundenakzeptanz liegen. So mancher Fahrer reagiert befremdet auf ein Fahrzeug, das beim Beschleunigen von Null auf 100 km/h stets mit der gleichen Motordrehzahl fährt ("Gummibandeffekt").

Hydraulische Getriebe

Motoren mit sehr hoher Drehmomentabgabe, die aufgrund des oben angesprochenen schmalen sinnvoll nutzbaren Drehzahlbands ein Getriebe benötigen, sind z. B. in Diesellokomotiven (nicht jedoch dieselelektrischen Lokomotiven) zu finden. Da ausreichend dimensionierte mechanische Getriebe unverhältnismäßig große Bauformen aufweisen müßten, weicht man z. B. bei der Baureihe 218 der ehemaligen Deutschen Bundesbahn auf hydraulische Kraftübertragung aus.

Weitere Getriebe in Kraftfahrzeugen

Auch an anderen Stellen außerhalb des Antriebsstrangs finden sich Getriebe: die Scheibenwischer werden von einem Elektromotor über Getriebe bewegt. Gleiches gilt auch bei elektrischen Fensterhebern. Auch die Sitzverstellung mittels Drehrädern zur Lehnenneigungseinstellung geschieht über Getriebe.

Nicht ignoriert werden soll auch der erweiterte Begriff des Maschinenbaus zu Getrieben: die Vorrichtungen für jegliche kinematisch gekoppelte Wandlung oder Umsetzung von Bewegungen werden "Getriebe" in einem allgemeinen Sinn genannt. Das normalerweise als Getriebe bekannte Rädergetriebe ist lediglich eine Unter- oder Sonderform des allgemeinen Getriebes.

Somit sind beispielsweise auch Öffnungsmechanismen von Türen und Hauben oder die Übertragung einer Pedalbewegung auf ein Fahrzeugaggregat im maschinenbaulich-kinematischen Sinn ein Fahrzeuggetriebe: die Schwenkbewegung des Pedals wird über eine Druckstange z. B. in eine lineare Bewegung oder eine Drehbewegung umgesetzt. Der flüssigkeitsgebundene Weg der Kraftübertragung zwischen Bremspedal und Radbremszylindern stellt ferner ein hydraulisches Getriebe dar.

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