4.2 Kennungswandler - Getriebe

Question 1

Getriebe

Answer 1

• Mechanische Getriebe
• Strömungsgetriebe
• Schaltgetrieb
• Stufenautomat
• Stufenloser Automat

Question 2

Mechanische Stufengetriebe

Answer 2

In Europa meist eingesetzt

Question 3

Getriebestufung

Answer 3

Zahl der Gänge und Übersetzungen festlegen, sodass bei Schaltgetrieben: Linienzug F_D1 – F_Dn möglichst gut an Zugkrafthyperbel von P_max angepasst.

Beispiel: 5-Gang-Getriebe:

Question 4

Fahrzustandsdiagramm stufenloses Getriebe

Answer 4

Question 5

Eigenschaften der reziprok-arithmetischen Auslegung

Answer 5

• Geschwindigkeitsbereiche der Gänge überdecken sich, erforderlich wegen Heraufschalten am Berg!
• Obere Gänge enger gestuft, untere entsprechend weit Erforderlich, damit oben (wo F_D klein wegen hoher v) Zugkraftreserven (Beschleunigung) durch Herunterschalten abrufbar

Question 6

Festlegung der Zwischengänge

Answer 6

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

Question 7

Verschiedene Auslegungsmöglichkeiten eines höchsten Ganges am Beispiel eines mechanischen 5 – Gang – Schaltgetriebes

Answer 7

Question 8

Vorgelegegetriebe

Answer 8

Eingesetzt meist als Handschaltgetriebe, ferner in Stufenhalb- oder Stufenvollautomat. Aufbau aus Zahnradpaaren, je ein Rad schaltbar.

Question 9

Anordnung der Übersetzungsstufen

Answer 9

Question 10

Schaltschema des Sechsgang-Getriebes F40

Answer 10

Question 11

Losräder auf Welle mit Schaltelement Klauenkupplung

Answer 11

Question 12

Schaltvorrichtung am Fünfganggetriebe

Answer 12

Question 13

Zwangssynchronisierung mit federbegrenzter Anpresskraft

Answer 13

Question 14

Zwangssynchronisation

Answer 14

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.

Question 15

Sperrsynchronisation

Answer 15

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.

Question 16

Synchronisieren

Formschluss

Answer 16

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.

Question 17

Sperrsynchronisierung von ZF. Die Sperrung erfolgt durch radial bewegliche Sperrstifte

Answer 17

Question 18

Sperrsynchronisierung ZF „B“

Answer 18

Question 19

Planetengetriebe

Answer 19

Mechanisches Umlaufgetriebe

Question 20

Aufbau und Arten eines Einsteg-Planetengetriebes

Answer 20

• Mehrsteg-Planetengetriebe
• Ravigneaux - Planetengetriebe
• Simpson-Planetengetriebe

Question 21

Strömungsgetriebe

Answer 21

Einfacher Wandler

Trilok-Wandler

Question 22

Einfacher Wandler Aufbau

Answer 22

Einfacher Wandler wirtschaftlich nur vertretbar im

• Anfahrzustand sowie im
• Auslegungspunkt.

Ansonsten ist zu schlecht !

Question 23

Kennfeld eines Strömungsgetriebes, dargestellt für konstante Eingangsdrehzahl n_I.

Answer 23

Question 24

Trilok-Wandler

Answer 24

Kupplungswandler

Leitrad nicht mehr starr fixiert, sondern über Freilauf F an Getriebegehäuse

Question 25

Hydrodynamische Getriebe Vor- & Nachteile

Answer 25

Question 26

Automatische Stufengetriebe Halbautomat

Answer 26

Halbautomatisches Stufengetriebe Anfahren * Automatische Reibkupplung Schalten: * Halbautomatisch, d.h. Schaltpunkt legt Fahrer fest (Hebel oder Schalter), * Schaltvorgang automatisch.

Question 27

Halbautomat Teilautomatisiertes Vorgelegegetriebe

Answer 27

Prinzipieller Aufbau: * Automatisch betätigte Reibkupplung * Anfahren * Lasttrennung zum Schalten * Handgeschaltetes Vorgelegegetriebe * Sperrsynchronisiert Funktion * Anfahren: Trockene Reibkupplung * Betätigung (automatisch) * Pkw: elektrisch oder elektrohydraulisch * Lkw: elektropneumatisch * Schalten: Vorgelegegetriebe * Betätigung (durch Fahrer ausgelöst) * wie bei Handschaltung (Schaltgestänge oder Seilzugschaltung) oder * Pkw: elektrisch oder elektrohydraulisch * Lkw: elektropneumatisch * Lasttrennung (automatisch) über Anfahrkupplung Wirkungsgrad etwas geringer als bei Handschaltgetriebe

Question 28

Halbautomat Anmerkungen

Answer 28

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

Question 29

Vollautomat

Answer 29

Vollautomatisches Stufengetriebe Anfahren und Schalten vollautomatisch * Vollautomatisches Planetengetriebe * Viergang-Vollautomat * Neungang-Vollautomat * Vollautomatisches Vorgelegegetriebe * Doppelkupplungsgetriebe

Question 30

Vollautomatisches Planetengetriebe

Answer 30

Übliche Bauweise als Wandlerautomat (WA) * Anfahren: Trilok-Wandler * Schalten: Rein kraftschlüssig (über Reibkupplungen und Bremse, Betätigung elektrohydraulisch)

Question 31

Vergleich Handschaltgetriebe

Answer 31

* mehr bewegte Teile (viele Kupplungen und Bremsen) * größere Reibung * verstärktes Ölpanschen * Leistungsbedarf Ölpumpe * Handgetriebe besten Wirkungsgrad!

Question 32

Schalten, Schaltprogramme

Answer 32

* Günstigster Gang elektronisch ermittelt * Schaltprogramm wird der Fahrweise angepasst * Gangfesthaltung in Kurven möglich (erhöhte Stabilität) * ZusätzlichzuAutomatik-ModusistManuell-Modus

Question 33

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

Answer 33

Question 34

Vollautomatisches Vorgelegegetriebe

Answer 34

* 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

Question 35

Doppelkupplungsgetriebe

Answer 35

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

Question 36

DSG Wirkungsgrade

Answer 36