Technik

Wenn früher von Automatikgetrieben die Rede war, konnte man davon ausgehen, dass damit ein Planetengetriebe mit vorgeschaltetem Wandler die Rede war. Heute kommen diverse unterschiedliche Systeme zum Einsatz. 
Das Planetengetriebe mit Wandler, die „klassische Automatik“, bietet noch nach wie vor den größten Komfort.

Wurden bis in die 80er Jahre noch 3 Gang Getriebe verwendet, so gibt es heutzutage schon 7, 8 und 9 Gang Automatikgetriebe. Vor allem die Zahl der Gänge wurde erhöht, um die Wirtschaftlichkeit zu steigern, d.h., den Kraftstoffverbrauch zu senken. Zusätzlich wurde in den Wandler eine Kupplung integriert, um Energieverluste zu verringern. Dennoch gibt es bezüglich der Wirtschaftlichkeit starke Konkurrenten.
Die stufenlose Automatik hat konstruktionsbedingt unendlich viele Gänge! Obwohl stufenlose Getriebe bauartbedingt keinen guten Wirkungsgrad haben, kann der Motor mit Hilfe moderner Steuerelektronik immer in seinem verbrauchsgünstigsten Drehzahlbereich betrieben werden.

Das automatisierte Schaltgetriebe ist hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit unschlagbar! Aber beim Schalten entsteht eine Schaltpause, die sehr lästig sein kann. Meist wird diese Alternative nur in preisgünstigen Autos eingesetzt.

Das Direktschaltgetriebe, auch DSG genannt, von VW seit 2006 in Golf, Bora und Passat eingesetzt, ist ein echter „Zwitter“. Es verbindet die Vorteile des Schaltgetriebes mit den Vorteilen des Automatikgetriebes: den hohen Wirkungsgrad und damit den geringen Kraftstoffverbrauch mit dem Komfort der klassischen Automatik.

Informieren Sie sich gerne detailierter über folgende Bereiche:

Das Klassische Automatik­getriebe

Der Planetensatz

Ausgebauter Planetensatz eines klassischen Automatikgetriebes bei Automatik Getriebe Faupel in Berlin LichtenbergeDas Herzstück eines Automatikgetriebes, ist der Planetensatz, so benannt, weil die Zahnräder wie in einem Sonnensystem angeordnet sind. Das Sonnenrad in der Mitte, drumherum die Planetenräder, durch ein Gehäuse miteinander verbunden und außen ein Hohlrad.

Durch Festhalten einer Komponente oder Verbinden von zwei Komponenten, können verschiedene Übersetzungen erreicht werden. Besondere Bauformen von Planetensätzen wie der Simpson Satz und der Ravigneaux Satz erweitern die Kombinationsmöglichkeiten.

Die Schaltglieder

Schaltglieder eines Automatikgetriebes bei Automatik Getriebe Faupel in Berlin LichtenbergKupplungen verbinden zwei Teile des Planetensatzes (z.B. Sonnenrad und Planetenträger). Bremsbänder und Lamellenbremsen „halten“ einen Teil des Planetensatzes fest ( z.B. das Hohlrad wird fest mit dem Gehäuse verbunden).
In modernen Automatikgetrieben wird zunehmend auf den Einsatz von Bremsbändern verzichtet, da sie nicht so exakt zu steuern sind.
Kupplungen, Bremsen und Bremsbänder werden hydraulisch, d.h. durch Öldruck betätigt.

Der Freilauf

Steuerung der Schaltung durch Freiläufer bei Automatik Getriebe Faupel in Berlin LichtenbergFreiläufe helfen die Schaltungen zu steuern. Sie lassen beispielsweise zu, dass das Sonnenrad sich gegenüber den Planeten in eine Richtung drehen kann, in entgegengesetzter Richtung sperrt er. Damit wird verhindert, dass das Getriebe beim Gangwechsel „durchrutscht“. Die moderne elektronische Steuerung macht sie überflüssig, darüber hinaus schränkt der Einsatz von Freiläufen die Möglichkeit viele Gänge zu steuern extrem ein.

Die Pumpe

Die Pumpe erzeugt den Öldruck in einem Automatik Getriebe, auch bei Automatik Getriebe Faupel in Berlin LichtenbergDie Pumpe wird direkt vom Motor angetrieben und erzeugt den Öldruck für die Steuerung, die Betätigung der Schaltglieder und die Schmierung des Getriebes.

Die Steuerung

Die Steuerung übernimmt das Schalten eines Automatikgetriebes – auch bei Automatik Getriebe Faupel in Berlin LichtenbergDas Automatikgetriebe nimmt verglichen mit einem Schaltgetriebe Ihnen als Fahrer einige Entscheidungen ab.  Es ist nicht nur so, dass Sie nicht mehr schalten müssen, Sie müssen auch nicht mehr entscheiden wann sie schalten wollen oder müssen und außerdem soll der Schaltvorgang auch sanft und weich erfolgen. All dies übernimmt die Steuerung des Getriebes.

Dazu benötigt das Automatikgetriebe einige Informationen darüber, was im Rest des Fahrzeugs geschieht und sollte möglichst noch Ihre Wünsche von den Lippen oder besser gesagt, von ihrem Gasfuß ablesen. Die Information über die Geschwindigkeit kommt heute von der Bremse (ABS). Damit das Getriebe zum richtigen Zeitpunkt schalten kann, muss es „wissen“, wie schnell Sie gerade fahren. Früher wurde ein Fliehkraftregler, der im Getriebe montiert war dazu genutzt.

Die Information über den Lastzustand des Motors (wie viel Gas geben Sie?). kommen vom Motorsteuergerät. Früher gab es einen Gaszug (Bowdenzug), ein Gestänge, oder einer Unterdruckleitung, die vom Ansaugkrümmer des Motors abgeht um dem Getriebe diese Information zu geben. Diese Informationen werden in einem Computer (Getriebesteuergerät) verarbeitet welches den Schaltzeitpunkt und die Schaltqualität berechnet. Es sendet elektronische Signale an die hydraulische Steuereinheit. Diese setzt die elektronischen Signale in Öldrücke um die an die  Schaltglieder gelangen und ein geschmeidiges ruckfreies Schalten ermöglichen.

Dieses Steuergerät, kann irgendwo im Fahrzeug verbaut sein oder direkt mit der hydraulischen Steuerung verbunden im Getriebe liegen. Man spricht dann von einer Mechatronik. Mit einem eigens dafür entwickelten Prüfstand dem Hydra–Test prüfen wir diese Baugruppe bevor wir sie in unsere überholten Getriebe einbauen.

Der Wandler

Der Wandler trennt und verbindet die Kupplung mit dem Motor – auch bei Automatik Getriebe Faupel in Berlin LichtenbergDer Wandler tut im Automatikgetriebe das, was in einem Schaltgetriebe die Kupplung tut. Er trennt und verbindet den Motor mit dem Getriebe. Er tut auch noch etwas mehr, er verstärkt das „Drehmoment“ des Motors, wirkt also selbst wie ein kleines Getriebe. Außerdem ist er noch dafür verantwortlich, dass das Auto im Stand „kriecht“, wenn ein Gang eingelegt ist.

Der Wandler ist mit Öl gefüllt, die Kraftübertragung erfolgt ausschließlich hydraulisch, also durch Öl. Außerdem sind darin drei Schaufelräder (vergleichbar mit einer Wassermühle oder einer Turbine in einem Wasserkraftwerk).

Das Öl wird durch das „Pumpenrad“ (fest mit dem Motor verbunden ist) in Drehung gebracht.

Das Leitrad (über einen Freilauf fest mit dem Getriebegehäuse verbunden) leitet das Öl um, so dass es im idealen Winkel auf das Turbinenrad trifft. Dieses ist fest mit der Getriebeeingangswelle verbunden und wird durch das Öl angetrieben.

Dass das Öl in der Lage sein soll 250 PS und mehr zu übertragen, mag ja vielleicht schwer vorstellbar sein, aber lassen sie sich mal auf den gewagten Vergleich mit einer mittelalterlichen Wassermühle ein. Ein schnell fließender Bach treibt das Schaufelrad einer Wassermühle an, welches wiederum ganz ordentliche Mühlsteine in Bewegung setzt. Dabei entspricht der Bach dem Öl, das das Pumpenrad in Bewegung setzt, das Schaufelrad der Mühle entspricht dem Turbinenrad.

Eine Entsprechung zum Leitrad gibt es bei der Wassermühle nicht. Ohne Leitrad handelt es sich um eine hydraulische Kupplung. Das Leitrad bewirkt durch seine besondere Ausformung die Verstärkung des „Drehmoments“.

Die Wandlerkupplung

Die Wandlerkupplung verbindet den Motor direkt mit dem Getriebe – auch bei Automatik Getriebe Faupel in Berlin LichtenbergDie Wandlerkupplung  genauer gesagt eine Wandler – Überbrückungs – Kupplung ist im Wandler eingebaut und verbindet den Motor direkt mit dem Getriebe. Kurz gesagt die oben beschriebene hydraulische Kraftübertragung wird abgeschaltet bzw. überbrückt.

Der Grund ist die mangelnde Energieeffizienz und der damit einhergehende hohe Kraftstoffverbrauch.

Seit den 1980er Jahren ist daher in jedem Wandler auch eine Wandlerkupplung genauer gesagt eine Wandler – Überbrückungs – Kupplung eingebaut. Diese Kupplung schaltet die hydraulische Kraftübertragung ab. Der Verzicht auf die hydraulische Kraftübertragung verringert aber den Komfort, den diese Technik bietet. Ein innerer Widerspruch. Daher wurde die Wandlerkupplung anfangs nur im letzten Gang betätigt.

Mitte der 90er Jahre wurde die geregelte Wandlerkupplung entwickelt. Die Kupplung wurde dann nicht mehr zu 100% geschlossen sondern beständig „schlüpfend“ (rutschend) betrieben. Das hat den Einsatz der Wandlerkupplung schon in  niedrigen Gängen ermöglicht. Wenn heute von Wandlerproblemen gesprochen wird, so sind das meist Probleme mit dieser Funktion.

Heute sind die Wandler mit umfangreichen Torsions- und Schwingungsdämpfungssystemen ausgestattet. Die Wandlerkupplung wird bereits im ersten Gang zugeschaltet. Die ursprüngliche hydraulische Funktion wird nur noch als Anfahrhilfe genutzt.

Stufenlose Automatik

Die stufenlose Automatik, auch CVT genannt, steht im Englischen als Abkürzung für  „Continuously Variable Transmission“.

Das Schubgliederband & die Kugelpaare

Wie funktioniert eine stufenlose Automatik? Automatik Getriebe Faupel in Berlin Lichtenberg kann Ihnen behilflich sein.Das Herzstück eines stufenlosen  Automatikgetriebes, ist das Schubgliederband, das über zwei verstellbare Kegelscheiben – Paare läuft. Die Kegelscheiben – Paare sind verstellbar. Ist wie hier im Bild der so genannte Primär – Kegel gespreizt, so muss, damit das Schubgliederband gespannt ist, der Sekundärkegel zusammengepresst sein. Damit wird eine „kurze“ Übersetzung erreicht (so wie beim Schaltgetriebe der 1. Gang). Eine lange Übersetzung (4. oder 5. Gang) wird erreicht, wen der Primär – Kegel zusammengepresst und der Sekundär – Kegel gespreizt ist. Zwischen den beiden Extremen gibt es aber keine Stufen. Die Verstellung erfolgt stufenlos bzw. kontinuierlich.

Die Steuerung

Die hydraulische Steuerung eines Getriebes erklärt Ihnen Automatik Getriebe Faupel in Berlin LichtenbergWie bei der „klassischen Automatik“ gibt es auch hier ein Schaltschiebergehäuse für die Hydraulische Steuerung, denn die Kegelscheiben werden hydraulisch gespreizt und geschlossen. Auch beim CVT Getriebe sind die früheren Modelle rein hydraulisch gesteuert, die neueren werden elektronisch gesteuert.

Das Anfahren

Wie funktioniert das Anfahren eines Autos? Automatik Getriebe Faupel erklärt es Ihnen.Das bisher beschriebene Zusammenspiel von Kegelscheiben und Schubgliederband gewährleistet die Übersetzung. Anfahren kann man damit nicht. Es gibt unterschiedliche Lösungen:

Eine Kupplung, so wie die Kupplungen in der „klassischen Automatik“ nur größer in der Bauform. Diese Kupplung wird „sanft“ betätigt, wenn das Fahrzeug steht und der Motor sich im „Leerlauf“ befindet. Die Kupplung hat einen kontrollieren Schlupf, der das Fahrzeug antreibt. Bei höherer Motordrehzahl und bei wachsender Geschwindigkeit wird diese Kupplung immer stärker geschlossen, bis sie kraftschlüssig ist.

Einige stufenlose Getriebe haben einen Wandler so wie die „klassische Automatik“. Diese Lösung erfordert einen höheren Bauaufwand aber vermeidet Steuerungsprobleme der Kupplung so wie sie bei Audi häufig auftreten.

Automatisiertes Schaltgetriebe

Das automatisierte Schaltgetriebe ist ein gewöhnliches Schaltgetriebe.
Anstelle des Schalthebels und der Kupplung treten elektrische oder elektrohydraulische Gangsteller und Kupplungssteller, die von einem elektronischem Steuergerät gesteuert und überwacht werden.

Kupplung

Die Kupplung ist wie beim Schaltgetriebe eine Einscheiben Trockenkupplung.

Gangsteller

Der Gangsteller legt die Gänge ein. Entweder ist er einfach außen am Getriebe angebracht und betätigt die Schaltwelle, die bei einem mechanischen Getriebe durch den Schalthebel betätigt würde, oder aber er ist im Getriebe integriert und Teil der inneren Schaltbetätigung (Beispiel: Smart)

Fahrzeug

Im Fahrzeug befindet sich dann nur noch ein Bedienelement, ein Hebel, bei dem Sie zwischen Rückwärts, Vorwärts und Leerlauf schalten können. In der Vorwärtsstufe können Sie dann zwischen Automatik und manuellem Modus wählen. Im Automatikmodus bestimmt die Elektronik den Zeitpunkt der Schaltung, im manuellen (Tipptronik) Modus bestimmt der Fahrer den Schaltzeitpunkt. Schaltungen die zu hohe oder zu niedrige Motordrehzahlen zur Folge hätten werden von der Elektronik nicht ausgeführt.

Komfort

Der Komfort ist bei diesem System deutlich eingeschränkt, da bei jedem Gangwechsel genauso wie bei jedem handgeschaltetem Getriebe das Gas zurückgenommen wird um eine Schaltung durchzuführen.  Das bewirkt eine so genannte Zugkraftunterbrechung, die als unkomfortabel empfunden wird.

Energieeffizienz

Es ist eine vergleichsweise einfache und preisgünstige Möglichkeit ein Fahrzeug mit einer Automatik auszustatten. Auch in puncto Energieeffizienz kann es sich sehen lassen.  

Das automatisierte Schaltgetriebe kommt vorzugsweise im Nutzfahrzeugsegment und bei preisgünstigen Fahrzeugen zum Einsatz.

DSG-Direktschaltge­triebe

DSG-Direktschaltgetriebe, dabei steht DSG als Abkürzung für „Direktschaltgetriebe“, ein Marketingname der VW Gruppe der sich im allgemeinen Sprachgebrauch durchgesetzt hat. ( wie Tempo bei Papiertaschentücher) . Technisch sinnvoll ist die Bezeichnung Doppelkupplungsgetriebe dessen Abkürzung DKG nicht sehr geläufig ist oder die englische Bezeichnung Dual Clutch Transmission DCT.

Die Kraftübertragung

Die Kraftübertragung eines DSG erklärt Ihnen Automatik Getriebe Faupel in Berlin LichtenbergWie beim Schaltgetriebe wird die Kraft über Zahnradpaare übertragen, die sich auf zwei nebeneinander liegenden Wellen befinden. Das Besondere! Es sind zwei Getriebe in einem Gehäuse. Ein „Getriebe“ hat die ungeraden Gänge (1, 3,und 5), das andere „Getriebe“ die geraden Gänge (2, 3 und 6).

Die Schaltung

Wie schaltet ein Automatikgetriebe? Automatik Getriebe Faupel erklärt es Ihnen.Wie beim Schaltgetriebe gibt es Schalträder, die mit Hilfe von Schiebemuffen und Synchronkörpern geschaltet werden.

Die Kupplungen

Wie schaltet ein Automatikgetriebe? Automatik Getriebe Faupel in Berlin Lichtenberg weiß esFreiläufe helfen die Schaltungen zu steuern. Sie lassen beispielsweise zu, dass das Sonnenrad sich gegenüber den Planeten in eine Richtung drehen kann, in entgegengesetzter Richtung sperrt er. Damit wird verhindert, dass das Getriebe beim Gangwechsel „durchrutscht“. Die moderne elektronische Steuerung macht sie überflüssig, darüber hinaus schränkt der Einsatz von Freiläufen die Möglichkeit viele Gänge zu steuern extrem ein.

Beispiel: die Schaltung vom 1. zum 2. Gang
Der 1. Gang ist eingelegt, die entsprechende Kupplung geschlossen. Der 2. Gang ist ebenfalls eingelegt, da aber die entsprechende Kupplung noch geöffnet ist, wird darüber keine Kraft übertragen. Die Schaltung erfolgt nun, in dem die Kupplung für den 2. Gang schlisst, und gleichzeitig die Kupplung für den 1. Gang löst. Es ist dadurch eine fließende oder sanfte Schaltung möglich, ohne die Motorleistung ganz zurückzunehmen.

Die Steuerung

Die Instandsetzung eines Automatikgetriebes übernimmt Automatik Getriebe Faupel in Berlin Lichtenberg für Sie.Die beiden Kupplungen, und die Schaltmuffen müssen gesteuert werden. Dazu gibt es im DSG von VW und Audi einen Schaltschieber mit integriertem Elektronischem Steuergerät ähnlich dem der klassischen Automatik.