Kupplung Getriebe Funktionsweise

Das Ravigneaux-Set umfasst zwei Sonnenräder, zwei Planetengetriebe und ein Zahnkranz. In das kleine Sonnrad und in die Planeträder des zweiten, großen Sonnrades ragen drei kleine Scheiben, so genannte Planeträder, die ihrerseits über die Hohlwelle mit dem kleinen Sonnrad in Verbindung stehen. Der Antrieb des Hohlrades erfolgt über die Planeträder des großen Sonnenrads, der Ausgang vom Hohlrad zu den Antriebsrädern.

Die sechs Planeträder sind mit einem einzelnen Planetenträger gekoppelt. Über diesen Baugruppenträger können die Planetengetriebe befestigt oder die Triebkraft unmittelbar auf das Zahnkranzrad übertragen werden. So wird die treibende Kraft vom Antrieb auf verschiedene Arten auf die Räder des Fahrzeugs übertragbar. Die vorliegende Analogie verdeutlicht den Struktur und Funktion des Ravigneaux-Sets: Im Gegensatz zur einfachen Analogie sind die Räder schräg, d. h. meist in einem Neigungswinkel von 45 zur Drehachse ausgerichtet.

So bleiben die Reifenreibungsverluste beim Zusammenwirken der Laufräder so niedrig wie möglich. Zudem verschleiern die Verzahnungen nicht so stark - sofern sich genügend Getriebeöl im Getriebe befindet. Die hydrodynamischen Drehmomentumrichter bestehen aus einem Pumprad, einem Turbo-Rad und einem Führungsrad in der Mittellage. Darüber hinaus sind eine Kupplung und eine Achse an der Übertragung der Leistung vom Antrieb auf das Getriebe maßgeblich beteiligt.

In der Drehmomentwandlung wird von der mechanischen Arbeit (Motorleistung in der Rotationsbewegung des Pumpenrades) in Strömungsarbeit (Ölbeschleunigung im Wandler) und diese dann in mechanische Arbeit (zum Getriebe und weiter zu den Rädern des Fahrzeugs) umgerechnet. Die Pumpenräder werden vom Elektromotor bewegt und mit Ölen durchströmt. Durch die schrägen Flügel im Radinneren wird die Druckkraft durch Rotation auf das Schmieröl übertragen. In diesem Fall wird die Druckkraft auf das Schmieröl umgeschaltet.

Dabei wird diese Fließenergie vom gegenüber dem Pumprad angeordneten Turbo-Rad absorbiert, das im Wesentlichen ein umgekehrtes Pumprad ist, dessen Flügel eine umgekehrte Inklination haben. Dabei wird das öl von der Außenseite nach der Innenseite gefördert und an das Pumpenlaufrad zurückgeführt. Zur Änderung des Drehmoments ist ein Führungsrad zwischen Pumpen- und Turbo-Rad notwendig.

Mit um 90° neigenden Flügeln bewirkt er, dass sich das Öl zurückzieht und das Moment am Turbinenrad erhöht. Bei der Drehmomentwandlung können drei Betriebsphasen unterschieden werden: So befindet sich das Auto in der 1. Stufe an einer Ampel: Der Elektromotor fährt, die Bremsen werden vom Triebfahrzeugführer festgehalten. Zu diesem Zeitpunkt wird sich das Pumprad drehen, aber das Turbinenrad nicht.

Der Pumpenkörper hat eine höhere Geschwindigkeit, die wesentlich größer ist als die des Turbinenrads. Allerdings ist das Moment im Triebwerksrad größer. Die Kupplung stellt die Verbindung zwischen dem Pumprad und dem Turbinenrad her, Geschwindigkeit und Moment sind nun exakt gleich. Der Strom wird nicht mehr über den Öldurchfluss übertragen, sondern unmittelbar vom Triebwerk auf die Antriebswelle, die vom Turbo-Rad zum Getriebe geführt wird.

An dieser Stelle können Sie den Aufbau eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers sehen: Die Kupplung hat die Funktion, beim Schalten zwischen den einzelnen Gangstufen das Getriebe vom Antrieb zu lösen. Automatikgetriebe verwenden Mehrscheibenkupplungen, die sich zwischen dem Wandler und dem Ravigneaux-Set befinden. Die Kupplungen sind in der Regel zwischen dem Wandler und dem Ravigneaux-Set integriert. Zur Erhöhung der Reibungskoeffizienten sind die Innenplatten in Serie geschalten, stoffschlüssig mit einer Achse verschaltet und mit Gleitbelägen ausgestattet.

In der Mitte der Innenscheiben sind Außenscheiben angeordnet, die mit dem umschließenden Kupplungsnapf nach aussen über Vertiefungen gegen Verdrehen gesichert sind. Innere und äußere Platten zusammen werden als Plattenpakete bezeichnet. Wenn die inneren und äußeren Blätter reibschlüssig miteinander verbunden sind, führt die Rotation der inneren Blätter dazu, dass sich die äußeren Blätter drehen und umgekehrt. In diesem Fall werden die äußeren Blätter gedreht. Durch Betätigen einer Andruckstange über eine Andruckscheibe auf Kupplungsfedern löst sich die Anbindung des Lamellenpakets, so dass die Getriebe- und Motorendrehzahl auseinander liegen.

Felgen, Motoren, Ravigneaux-Satz, Rotationsumrichter und Mehrscheibenkupplungen allein setzen ein Fahrzeug nicht in Gang. Wie ist die Bedienung der Einzelteile so koordiniert, dass das Getriebe "weiß", wie man schaltet, um die Fahrsicherheit in jeder Situation zu garantieren und einen maximalen Effizienzgewinn zu erzielen? Es handelt sich um ein komplexes Gesamtsystem, bestehend aus einer großen Anzahl von Messfühlern, Signalgebern und dezentralen Steuereinheiten wie dem Motorsteuergerät, ABS oder ESP.

Alle diese Messwerte und Angaben fließen in der Electronic Gearbox Control (EGS) zusammen und werden dort bewertet (siehe untenstehende Tabelle). Der Kurvenerkennungsvorgang erfolgt durch Auswerten der verschiedenen Geschwindigkeiten der Innen- und Außenräder des Fahrzeuges sowie anderer Kenngrößen, z.B. durch Einbeziehung der Längs- und Querkraft. Die genannten Anwendungsbeispiele zeigen nur die Vielschichtigkeit der heutigen Vernetzung der Einzelkomponenten eines Automatgetriebes und die Vielfalt der für die einwandfreie Funktion erforderlichen Mechanismen, Elektroniken und Programme.