Drehmomentwandler

Kurzfassung

Der Drehmomenwandler wird hauptsächlich in Kraftfahrzeugen und Lokomotiven als Stufenloses Automatikgetriebe verwendet.Ursprünglich wurde es für Schiffsantriebe entwickelt. Die Drehbewegung des Motors wird von dem sogenannten Pumpenrad, in einen Ölstrom umgewandelt der über ein Leiterrad auf ein anders geformtes Schaufelrad, das sogenannte Turbinenrad geleitet wird und somit die Getriebewelle dreht.

Funktion (Aufgabe)

Der Drehmomentwandler hat die Aufgabe das Drehmoment des Motors zu erhöhen und es an das Getriebe weiterzuleiten.

Aufbau

Quelle: www.lehrerfreund.de

Der Drehmomentwandler besteht aus:

-Pumpenrad

-Leitrad

-Turbienenrad

-Gehäuse

Funktion (Wirkungsweise)

Der Drehmomentwandler besteht aus zwei Bereichen:

- den Wandlerbereich

- den Kupplungsbereich.

Zum Wandlerbereich gehören Pumpen- und Leiterrad die einen hohe Drehzahlunterschied haben. Im Kupplungsbereich dagegen laufen alle Teile als eine Einheit.

Der Weg des Öls

Wie bei einer hydraulischen Kupplung strömt das Öl (HYPOID-GETRIEBEÖL) direkt vom Pumpen- auf das Turbinenrad. Der Rückstrom hingegen erfolgt jedoch anders, nämlich indirekt über ein drittes Rad, das Leitrad. Der Drehmomentwandler braucht also ein Rad mehr als eine gewöhnliche hydraulische Kupplung.

Der Ölstrom wird auf seinem Weg vom Pumpenrad über das Turbinenrad und das Leitrad hin zum Pumpenrad insgesamt zweimal umgelenkt. Im Turbinenrad entgegen der Drehrichtung, nach innen und im Leitrad wieder in Drehrichtung nach außen. Hirzu muss das Leitrad im Wandlerbereich gegen Rückwärtsdrehen gesichert werden. Durch ein Freilauf wird im Kupplungsbereich das störungsfreie Mitdrehen erreicht.

Umlenkung erzeugt Stau -> Drehmomentverstärkung

Durch die zweite Umlenkung des Wandleröls staut es sich und das Drehmoment, welches in der ersten Umlenkung auf das Turbinenrad umgelenkt wurde wird verstärkt. Je größer der Drehzahlunterschied zwischen Pumpen- und Turbinenrad, deste stärker der Rückstau auf die Schaufeln des Turbinenrades, desto größer die Drehmomentverstärkung. So kann das Ausgangsdrehmoment bis zu 2,5 mal so hoch sein wie das Eingangsdrehmoment. Dies ist ein Grund, warum Fahrzeuge mit Automatikgetriebe und Drehmomentwandler im nachgeschalteten Planetengetriebe häufig einen Gang weniger haben.

Drehmomentwandler kühlt sich selbst

Die Arbeit des Drehmomentwandlers ist besonders beim Anfahren oft mit großer Hitzeentwicklung verbunden. Diese wird durch einen Ölkreislauf zu einem separaten Getriebe-Ölkühler direkt am Getriebe oder in der Nähe des Motorkühlers abgeführt. Das Öl erreicht bzw. verlässt den Wandler durch die Wellenbohrung bzw. zwischen den Wellen zum nachfolgenden Automatikgetriebe. Dort ist auch die Pumpe eingebaut, die den Ölumlauf bewirkt.

Überbrückungskupplung gegen Wirkungsgradverluste

Im Kupplungsbereich wird das Drehmoment nicht vollständig übertragen. Dies bedeutet Leistungs- und Wirkungsgradverlust, der durch den Einbau einer Wandler-Überbrückungskupplung ausgeglichen werden kann. Diese wird durch Umkehren des Wandler-Ölstroms mit ihrem Reibbelag nach links gegen das Gehäuse gedrückt. Sie verbindet damit Pumpen- und Turbinenrad. Dabei wirkt die Wandler-Überbrückungskupplung oben wie eine Einscheiben-Ölbadkupplung. Der gesamte Öldruck wird zum Anpressen verwendet. Bei moderner, elektronisch gesteuerter Vollautomatik kann dieser und damit der Schlupf noch variert werden. Ein Ölumlauf findet in diesem Betriebszustand nicht statt. Wirkungsgrad und abgegebene Leistung verbessern sich. Um die Verbrauchsnachteile der Vollautomatik gegenüber der in den Oberklassebereich drängenden Konkurrenz z.B. der stufenlosen Automatik und der sequentiellen Getriebe zu mildern, arbeitet die Überbrückungskupplung jetzt in allen Gängen und sogar im Wandlungsbereich.

Links

http://de.wikipedia.org/wiki/Drehmomentwandler

http://www.kfz-tech.de/Drehmomentwandler.htm

Verfasst und geschrieben von Bastian Petersen

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