4.2 Kennungswandler - Getriebe Flashcards
Getriebe
- Mechanische Getriebe
- Strömungsgetriebe
- Schaltgetrieb
- Stufenautomat
- Stufenloser Automat
Mechanische Stufengetriebe
In Europa meist eingesetzt
Getriebestufung
Zahl der Gänge und Übersetzungen festlegen, sodass bei Schaltgetrieben: Linienzug FD1 – FDn möglichst gut an Zugkrafthyperbel von Pmax angepasst.
Beispiel: 5-Gang-Getriebe:
Fahrzustandsdiagramm stufenloses Getriebe
Eigenschaften der reziprok-arithmetischen Auslegung
- Geschwindigkeitsbereiche der Gänge überdecken sich, erforderlich wegen Heraufschalten am Berg!
- Obere Gänge enger gestuft, untere entsprechend weit Erforderlich, damit oben (wo FD klein wegen hoher v) Zugkraftreserven (Beschleunigung) durch Herunterschalten abrufbar
Festlegung der Zwischengänge
Wenn Anzahl der Gänge hoch
- bessere Anpassung Leistungshyperbel –> Energieeffizienz
- Mehr Schaltvorgänge –> Mehr Energieverbrauch
- Getriebe größer und schwerer
Weganteile untere Gänge klein
Je kleiner Übersetzungsspruch –> leichter zu schalten
maximale Drehmoment Gang n beim Zurückschalten maximale Drezahl von n-1 Gang nicht überschreiten
Verschiedene Auslegungsmöglichkeiten eines höchsten Ganges am Beispiel eines mechanischen 5 – Gang – Schaltgetriebes
Vorgelegegetriebe
Eingesetzt meist als Handschaltgetriebe, ferner in Stufenhalb- oder Stufenvollautomat. Aufbau aus Zahnradpaaren, je ein Rad schaltbar.
Anordnung der Übersetzungsstufen
Schaltschema des Sechsgang-Getriebes F40
Losräder auf Welle mit Schaltelement Klauenkupplung
Schaltvorrichtung am Fünfganggetriebe
Zwangssynchronisierung mit federbegrenzter Anpresskraft
Zwangssynchronisation
Schalten: Schiebemuffe axial bewegt, dabei zunächst
- vorbereitender Reibschlusszur Erzwingung des Gleichlaufs (Synchronisierstellung), danach
- beim Durchschalten Formschluss.
Beachte:
- In Synchronisierstellung Gleichlauf abwarten, Stellung an Druckpunkt erkennbar.
Sperrsynchronisation
Gleiches Prinzip wie Zwangssynchronisation, jedoch an Stelle des Druckpunktes (federbelastete Anpresskraft) Sperrglieder, die Durchschalten erst bei Gleichlauf zulassen (unbegrenzte Anpresskraft). In Pkw so heute üblich.
Synchronisieren
Formschluss
Synchronisieren:
- Reibring durch Reibmoment bis Anschlag verdreht, schiebt dabei Sperrstifte nach außen in Schaltmuffe. Anpresskräfte somit von Schaltmuffe über Sperrstifte auf Reibring.
Formschluss:
- Ist Gleichlauf erreicht, fehlt Drehmoment an Reibring. Schaltmuffe kann Sperrstifte axial zurückschieben.
Sperrsynchronisierung von ZF. Die Sperrung erfolgt durch radial bewegliche Sperrstifte
Sperrsynchronisierung ZF „B“
Planetengetriebe
Mechanisches Umlaufgetriebe
Aufbau und Arten eines Einsteg-Planetengetriebes
- Mehrsteg-Planetengetriebe
- Ravigneaux - Planetengetriebe
- Simpson-Planetengetriebe
Strömungsgetriebe
Einfacher Wandler
Trilok-Wandler
Einfacher Wandler Aufbau
Einfacher Wandler wirtschaftlich nur vertretbar im
- Anfahrzustand sowie im
- Auslegungspunkt.
Ansonsten ist zu schlecht !
Kennfeld eines Strömungsgetriebes, dargestellt für konstante Eingangsdrehzahl nI.
Trilok-Wandler
Kupplungswandler
Leitrad nicht mehr starr fixiert, sondern über Freilauf F an Getriebegehäuse
Hydrodynamische Getriebe
Vor- & Nachteile
Automatische Stufengetriebe
Halbautomat
Halbautomatisches Stufengetriebe
Anfahren
- Automatische Reibkupplung
Schalten:
- Halbautomatisch, d.h. Schaltpunkt legt Fahrer fest (Hebel oder Schalter),
- Schaltvorgang automatisch.
Halbautomat
Teilautomatisiertes Vorgelegegetriebe
Prinzipieller Aufbau:
- Automatisch betätigte Reibkupplung
- Anfahren
- Lasttrennung zum Schalten
- Handgeschaltetes Vorgelegegetriebe
- Sperrsynchronisiert
Funktion
- Anfahren: Trockene Reibkupplung
- Betätigung (automatisch)
- Pkw: elektrisch oder elektrohydraulisch
- Lkw: elektropneumatisch
- Betätigung (automatisch)
- Schalten: Vorgelegegetriebe
- Betätigung (durch Fahrer ausgelöst)
- wie bei Handschaltung (Schaltgestänge oder Seilzugschaltung) oder
- Pkw: elektrisch oder elektrohydraulisch
- Lkw: elektropneumatisch
- Lasttrennung (automatisch) über Anfahrkupplung
- Betätigung (durch Fahrer ausgelöst)
Wirkungsgrad etwas geringer als bei Handschaltgetriebe
Halbautomat Anmerkungen
Aufwand bei Steuerelektronik erheblich, da Zusatzfunktionen wie z.B.
- automatische Gaswegnahme bei Gangwechsel
- Unterdrückung von Drehmomentspitzen bei Lastwechsel (Kupplung lässt gezielt Schlupf zu)
- Überprüfung der Gangwahl, Vermeidung von unzulässigen Motordrehzahlen
Annäherung an Zugkrafthyperbel praktisch wie bei Handschaltgetriebe
Vollautomat
Vollautomatisches Stufengetriebe
Anfahren und Schalten vollautomatisch
- Vollautomatisches Planetengetriebe
- Viergang-Vollautomat
- Neungang-Vollautomat
- Vollautomatisches Vorgelegegetriebe
- Doppelkupplungsgetriebe
Vollautomatisches Planetengetriebe
Übliche Bauweise als Wandlerautomat (WA)
- Anfahren: Trilok-Wandler
- Schalten: Rein kraftschlüssig (über Reibkupplungen und Bremse, Betätigung elektrohydraulisch)
Vergleich Handschaltgetriebe
- mehr bewegte Teile (viele Kupplungen und Bremsen)
- größere Reibung
- verstärktes Ölpanschen
- Leistungsbedarf Ölpumpe
- Handgetriebe besten Wirkungsgrad!
Schalten, Schaltprogramme
- Günstigster Gang elektronisch ermittelt
- Schaltprogramm wird der Fahrweise angepasst
- Gangfesthaltung in Kurven möglich (erhöhte Stabilität)
- ZusätzlichzuAutomatik-ModusistManuell-Modus
Vergleich der Wirkungsgrade von Stufen-Vollautomaten (Trilok-Wandler und Pla- netengetriebe) mit einem Handschaltgetriebe (Vorgelege). Dargestellt ist der Getriebe-Gesamtwirkungsgrad, d.h. der Einfluss der Ölpumpen bei den Automaten ist berücksichtigt
Vollautomatisches Vorgelegegetriebe
- Anfahren
- automatisch betätigte, trockene Reibkupplung
- Schalten:
- Lasttrennung über automat. Trockenkupplung (Anfahrkupplung)
- automatische Gaswegnahme
- automatische Betätigung der Schaltgabeln
- Wirkungsgrade
- bessere Wahl der Schaltpunkte
- Nachteile
- Lasttrennung zum Schalten, Zugkraftunterbrechung
Doppelkupplungsgetriebe
Vermeidet Lasttrennung und damit Zugkraftunterbrechung beim Schalten
- Zwei automatisch betätigte Reibkupplungen
- Automatisiertes Vorgelegegetriebe, sperrsynchronisiert
- Schalten
- elektrohydraulische Betätigung
- eine Kupplung offen, eine geschlossen
- Schalten bei offenen Elementen
- Übergangsphase: Wechslen zwischen offener und geschlossener
DSG Wirkungsgrade
