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Das Autogetriebe: Funktion, Arten und Werkstattsuche
Ein Getriebe gibt es in jedem Fahrzeug mit Motor. Seine Aufgabe ist es, die Leistung des Motors aufzunehmen und weiter zu übertragen. Genauer gesagt ist es das Drehmoment. Mit Hilfe des Getriebes findet eine Übersetzung des Drehmoments an die Räder statt findet. Wenn man von einem Getriebe im Auto spricht, umfasst die Bezeichnung vom Aufbau her gesehen zuerst das Getriebegehäuse. In seinem Inneren sitzen wiederum Teile und Zahnräder, die in einem beeindruckenden Aufbau das eigentlichen Getriebe ausmachen.
Die Funktion eines Getriebes ist die Übertragung des Drehmoments, entsprechend der gegebenen Anforderung. Der Verbrennungsmotor des Fahrzeugs erbringt nur ein verhältnismäßig schwaches Drehmoment. Das ist vor allem bei niedrigen Drehzahlen so. In der Antriebstechnik von Kraftfahrzeugen mit Verbrennungsmotoren kommen deshalb Getriebemotoren zum Einsatz. Sie helfen die Motorleistung so zu steuern, wie sich das der Fahrer wünscht. Das Getriebe verbindet den Motor mit dem Antriebsstrang, es passt Drehmoment und Leistung an die abgerufene Lastsituation an. Jedes Auto braucht ein Minimum an Drehmoment, um anfahren und beschleunigen zu können. An diese Leistung sind auch die Gänge angepasst. Das Getriebe übersetzt beim ersten Gang so viel, dass mit ihm der Motor nicht abstirbt und bis rund 30 Km/h beschleunigt werden kann, ohne das der Motor überdreht wird.
Wie funktioniert ein Getriebe
Der typische nutzbare Drehzahlbereich liegt bei 1500-5500 (Diesel) beziehungsweise 1500-8000 Touren (Benzinmotor). Jeder Gang erfordert eine andere Getriebeübersetzung, um die Drehzahl in jenem Bereich zu halten, in dem der Motor die optimale Leistung abgibt. Im ersten Gang dreht sich dabei die Hauptwelle des Getriebes bei etwa 25 Prozent von der Eingangsgeschwindigkeit. Nun kann so lange beschleunigt werden, bis der Automotor die höchstmögliche Drehzahl erreicht hat. Nun muss man in einen höheren Gang schalten. Das Getriebe setzt nun die Leistung in einem anderen Bereich des höheren Gangs um. Der kann auf eine höhere Geschwindigkeit beschleunigen. Dafür kann man mit diesem nicht so gut oder gar nicht anfahren.
Schaltgetriebe oder Automatikgetriebe?
Für den Antrieb findet man Motoren mit vier Arten von Getriebe im Auto, mit unterschiedlichem Aufbau und Funktion:
manuelle Schaltgetriebe
automatisierte Schaltgetriebe
Automakikgetriebe
Stufenlose Automatikgetriebe (CVT-Getriebe)
Manuelle Schaltgetriebe im Auto
Beim manuellen Schaltgetriebe fließt die Antriebskraft vom Motor über eine Scheibenkupplung zum Wechselgetriebe. In jedem Gang gibt es ein Paar Zahnräder, das die Kraft zum Antriebsstrang weiterleitet. Das Übersetzungsverhältnis des Zahnradpaares bestimmt Geschwindigkeit und Drehmoment an der Antriebsachse, die Auswahl des Ganges erfolgt durch den Fahrer am Schalthebel.
Automatisierte Schaltgetriebe
Das klassische automatisierte Schaltgetriebe hat denselben mechanischen Aufbau wie das manuelle. Hydraulische oder elektrische Aktuatoren bedienen Kupplung und Schaltung, gesteuert von der Schaltelektronik. Sie wählt den Gang entweder eigenständig oder erhält den Schaltbefehl über eine Schaltwippe.
Direktschaltgetriebe
Das Direktschaltgetriebe ist eine moderne Weiterentwicklung mit zwei voneinander mechanisch unabhängigen automatischen Teilgetrieben. Beide Teile tragen die Gänge abwechselnd. Die Steuerelektronik legt zuerst im lastfreien Strang der korrekte Gang ein, bevor die Kupplung ohne Zugunterbrechung auf den ausgewählten Gang umschaltet. Dieser Getriebemotor vereint den Vorteil der unterbrechungsfreien Übertragung mit dem hohen Wirkungsgrad eines Zahnradgetriebes. Durch den aufwändigeren Aufbau sind Direktschaltgetriebe teurer in der Herstellung und Wartung.
Automatikgetriebe
Automatikgetriebe vermöglichen automatische Schaltvorgänge ohne Zugkraftunterbrechung. Die verbreitetste Variante von Automatikgetrieben ist das Wandler-Automatikgetriebe. Beim Automatikgetriebe entfällt eine mechanische Kupplung. Planetengetriebe tragen die Übersetzung. Lamellenkupplungen und Drehmomentwandler sorgen für die Synchronisation und Zugkraftunterbrechung während des Anfahrens und der Schaltvorgänge. Der Vorteil dieses Autogetriebes ist die nahezu unterbrechungslose Kraftübertragung, ähnlich einem Direktschaltgetriebe. Der Wirkungsgrad ist jedoch schlechter und verursacht einen höheren Spritverbrauch als beim Schaltgetriebe.
Stufenlose Automatikgetriebe
Stufenlose Automatikgetriebe ermöglichen eine stufenlose Drehzahl- und Drehmomentübersetzung. Die Übersetzungänderung wird ducht zwei Kegelscheibenpaare erreicht, die durch eine Kette oder ein Schubgliederband verbunden sind.
