Technik News 330

Wandler, CVT, Doppelkupplung: Vor- und Nachteile

Automatik ist nicht gleich Automatik

verfasst am Wed Mar 25 12:32:56 CET 2015

Welche Automatik in welches Auto gebaut wird, hängt von den Anforderungen ab. Wandlerautomatik, Doppelkupplungs- und CVT-Getriebe haben unterschiedliche Stärken, wir verraten welche.

Automatikgetriebe: Die wichtigsten Typen sind Wandlerautomatik, Doppelkupplungsgetriebe und stufenlose Automatik
Quelle: picture alliance / dpa

München/Friedrichshafen - Heutige Automatikgetriebe passen nicht mehr zum Klischee vom lahmen Spritschlucker. Moderne Getriebe sind effizient und sportlich und zwar weitgehend unabhängig davon, auf welchem Prinzip sie beruhen. Im Wesentlichen unterscheidet man drei Systeme:

  • die Wandlerautomatik
  • das Doppelkupplungsgetriebe
  • das stufenlose Getriebe, auch Continuously Variable Transmission (CVT)

Wandlerautomatik: Bietet hohen Schaltkomfort

Bei ZF in Friedrichshafen wird ein Getriebe am Prüfstand auf Herz und Nieren untersucht
Quelle: ZF

Bei der klassischen Wandlerautomatik sorgt ein Drehmomentwandler für hohen Komfort beim Anfahren und Schalten. Außerdem ist sie für hohe Drehmomente und damit für starke Motoren geeignet. Aber: "Die Wandlerautomatik hat Nachteile bezüglich des Wirkungsgrades", sagt Karsten Stahl von der Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau (FZG) der Technischen Universität München. Ein Teil der Motorleistung "versickert" in den Bauteilen.

Durch eine intelligente Steuerung und hocheffiziente Komponenten lassen sich die Nachteile heute weitgehend kompensieren. So erreicht eine moderne Wandlerautomatik unter Umständen einen geringeren Spritverbrauch als eine Handschaltung. Auch bezüglich der Schaltgeschwindigkeit sind moderne Systeme nicht mehr mit alten Wandlerautomatiken vergleichbar.

Und sie haben einen weiteren Vorteil: "Drehmomentwandler bieten nach wie vor den höchsten Anfahr- und Rangierkomfort", sagt Jürgen Greiner, Leiter Entwicklung Pkw-Getriebesysteme bei ZF. Dafür sorgen Planetenradgetriebe, die allerdings in ihrer Drehzahlfestigkeit begrenzt sind und sich folglich für hoch drehende Sportmotoren nicht eignen.

Doppelkupplungsgetriebe: Vor allem für sportliche Motoren

Doppelkupplungsgetriebe sind inzwischen ähnlich komfortabel wie die Wandlerautomatiken. Ein - für die meisten Fahrer unerheblicher - Nachteil der Technik ist laut Stahl jedoch, dass Gänge nur sequenziell geschaltet werden können, also keine Sprünge über mehrere Gänge hinweg möglich sind.

Dafür verträgt ein Doppelkupplungsgetriebe höhere Drehzahlen als eine Wandlerautomatik. "Dadurch bietet es sich vor allem für sehr sportliche, hoch drehende Motoren an", sagt ZF-Entwickler Greiner. Für den Einsatz in Sportwagen sprechen auch sehr dynamische Schaltvorgänge ohne spürbare Zugkraftunterbrechung.

Stufenloses Getriebe: Das kommt ohne Gänge aus

Dieser Wählhebel steuert ein BMW-Doppelkupplungsgetriebe mit sieben Gängen
Quelle: BMW

Bei einem stufenlosen Getriebe (CVT) gibt es, wie der Name schon sagt, keinen festen Gang. Die Übersetzung wird kontinuierlich verändert. "Der Wirkungsgrad ist jedoch insbesondere wegen der

erforderlichen Öldruckpumpe ungünstiger als bei einem modernen Automatikgetriebe", sagt Stahl. Auch hier geht also ein Teil der Leistung im Getriebe verloren. In Europa sind CVT-Getriebe auch wegen ihres akustischen Verhaltens unbeliebt. Die Motordrehzahl folgt nicht der Geschwindigkeit und Beschleunigung, was sich für viele Fahrer ungewohnt anfühlt.

Allerdings optimiert die stufenlose Übersetzung den Verbrauch des Autos, da der Motor viel häufiger als bei anderen Konzepten in den effizientesten Drehzahlbereichen betrieben werden kann. Audi, Toyota, Nissan und Subaru sind Hersteller, die CVT-Getriebe im Programm haben.

Welches Getriebe die Hersteller in welchen Fahrzeugen einsetzen, hat zum Teil technische Gründe, ist aber auch eine philosophische Frage. "Die Stärken und Schwächen von Wandlerautomatiken und Doppelkupplungsgetrieben sind unterschiedlich und müssen daher abhängig vom jeweiligen Fahrzeugkonzept beurteilt werden", sagt Edmund Bauchrowitz, Leiter Vorentwicklung Getriebe und Triebstrang bei BMW. Die Münchner setzen beide Konzepte ein. Dabei spielen Bauraum, Gewicht, der gewünschte Komfort beim Anfahren, Effizienz, und die gewünschte Gangzahl eine Rolle, wie Bauchrowitz sagt.

Doppelkupplungsgetriebe: Die S-tronic von Audi mit sieben Gängen für quer eingebaute Frontmotoren
Quelle: Audi

Laut Uwe Keller, Leiter Entwicklung Triebstrang bei Mercedes-Benz, bieten moderne Wandlerautomatiken Vorteile für Autos mit Hinterrad- oder Allradantrieb. Doppelkupplungsgetriebe hingegen würden den Schaltkomfort von Wandlerautomatiken mit einer kompakten Bauweise verbinden, was bei Autos mit Frontantrieb hilfreich sei.

Individuelle Getriebeeinstellung

"Eine entscheidende Rolle bei der Auswahl des Getriebes spielen die Kundenanforderungen, Größe und Leistung des Autos sowie die angestrebte Performance und Charakteristik des Modells", sagt auch Michael Schöffmann, Leiter Getriebeentwicklung bei Audi. So würden Doppelkupplungs- und CVT-Getriebe beispielsweise nur bis zu einem Motordrehmoment von 400 Newtonmeter eingesetzt.

Für jeden Autofahrertypen sollte es das passende automatische Getriebe geben. Und wer trotzdem skeptisch ist, für den haben einige Hersteller einen technischen Kniff parat: Mit der Steuerungstechnik lässt sich die heutige Getriebegeneration ganz auf den Kunden einstellen - egal, ob komfortabel oder besonders sportlich.

 

Quelle: dpa

Bei ZF in Friedrichshafen wird ein Getriebe am Prüfstand auf Herz und Nieren untersucht
Quelle: ZF
Dieser Wählhebel steuert ein BMW-Doppelkupplungsgetriebe mit sieben Gängen
Quelle: BMW
Doppelkupplungsgetriebe: Die S-tronic von Audi mit sieben Gängen für quer eingebaute Frontmotoren
Quelle: Audi