Automatikgetriebe im Auto: Wandlerautomaten und Doppelkupplungsgetriebe
Mehrgang-Menü ohne Schaltsalat
Automatikgetriebe legen zu. Früher galten fünf Schaltstufen als ausreichend, heute sind es acht, neun oder zehn Gänge. Wohin geht der Trend? Ein Überblick.
Köln/München - Noch vor rund 15 Jahren galten Doppelkupplungsgetriebe oder Wandlerautomaten mit mehr als fünf Stufen als sehr sportlich. Heute sind sie Standard, zum Teil sogar veraltet. Hersteller wie Ford, Mercedes, VW und Zulieferer wie ZF bauen Getriebe mit immer mehr Gängen.
Aktuelle Spitze der Schaltarbeit: Getriebe mit zehn Gängen. Im neuen Ford Mustang etwa arbeitet optional eine Zehngang-Automatik. „Mehr Gänge helfen, im optimalen Drehzahlbereich zu bleiben, so eine bessere Beschleunigung und dadurch mehr Effizienz zu erreichen“, sagt Ian Oldknow, Getriebeentwickler bei Ford.
Anders als üblich legt das Automatikgetriebe nicht zwangsläufig den nächsthöheren Gang ein, sondern wählt den aus, der am besten passt. So kann der Mustang im zweiten Gang anfahren und dann direkt in den vierten schalten. Dieser sogenannte Skip Shift wird durch eine Elektronik gesteuert, die mit Hilfe verschiedener Fahr- und Motorparameter die richtige Stufe findet.
Getriebe sichern das beste Übersetzungsverhältnis zwischen Achse und Motor
Jeder Motor in aktuellen Serienautos hat ein Getriebe. Ganz gleich, ob Verbrenner, Hybrid oder Elektrofahrzeug. „Ohne Gänge wäre die Drehzahl des Verbrennungsmotors fest an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs gekoppelt. Will man die Motordrehzahl bei einer gegebenen Geschwindigkeit variieren, benötigt ein Fahrzeug eine Gangschaltung“, sagt Professor Karsten Stahl, Leiter der Forschungsstelle für Zahnräder und Getriebebau (FZG) an der TU München. Auch bei Elektroautos drehen sich Räder und Motorwelle unterschiedlich schnell.Je mehr Gänge, desto mehr mögliche Übersetzungen stehen zur Verfügung, um die optimale Motordrehzahl bei einer gegebenen Geschwindigkeit zu erreichen. Zum vollen Beschleunigen benötige das Auto eine möglichst hohe Drehzahl im Bereich der maximalen Leistung des Motors, „für niedrigen Spritverbrauch die Drehzahl mit dem geringsten spezifischen Verbrauch und für ein angenehmes akustisches Verhalten eine niedrige Drehzahl bei hohen Geschwindigkeiten“, sagt Stahl.
Getriebe mit acht Gängen und einer vernünftigen Spreizung erfüllen heutige Anforderungen schon optimal. „Ein oder zwei Gänge mehr schaden nicht, bringen aber aus technischer Sicht nicht unbedingt etwas“, sagt Stahl. Denn jeder Gangwechsel sei mit Energieaufwand verbunden. In den Schaltelementen und Kupplungen gehe mechanische Energie durch Reibung verloren, und Aktoren benötigen zusätzliche Energie. Denn die wandeln elektrische Steuersignale in mechanische Bewegung um.
Sieben bis neun Gänge sind für Verbrenner ideal
Aus heutiger Sicht reichen sieben bis neun Gänge, abhängig von der Leistungsfähigkeit des Antriebsstrangs und der Fahrzeugplattform, meint auch Marcus Sommer, Projektleiter Entwicklung Automatgetriebe bei Mercedes. Die Stuttgarter setzen zwei Automatikgetriebearten ein: Bei den Kompakten mit Frontantrieb Doppelkupplungsgetriebe, bei Längsmotoren in großen Fahrzeugen Wandler-Planetenautomatikgetriebe.Planetenradgetriebe sind kompakt. Auch dann, wenn sie ein hohes Drehmoment verarbeiten müssen. „Der Drehmomentwandler bietet den höchsten Anfahr- und Rangierkomfort“, sagt Bernd Vahlensieck, Leiter der Vorentwicklung Antrieb bei ZF. Moderne Wandlerautomatikgetriebe sind effizient, auch im Vergleich zu manuellen Schaltgetrieben.
In Sachen Schaltdynamik bewegen sie sich auf dem Niveau von Doppelkupplungsgetrieben. Nachteil: Aktuell drehen Planetengetriebe nicht so hoch wie Doppelkupplungsgetriebe, wiegen meist mehr und sind größer.
Zukunft: Einganggetriebe für Elektroautos
„Mit acht Gängen im Standardantrieb und neun Gängen für Front-Quer-Motoren sind wir schon heute im Bereich des Optimums angekommen“, sagt Vahlensieck. Technisch wären mehr Gänge möglich, allerdings kontraproduktiv, da sich durch Mehraufwand am Getriebe kaum Potenzial aus Verbrennungsmotoren herausholen ließe. „Weitere Gangstufen würden nur minimale Vorzüge bei der Spreizung und Stufung bringen, wären aber durch mehr Gewicht und mehr Verlustleistung, wie durch mehr Schaltvorgänge, zu erkaufen“, sagt Vahlensieck.Der wichtigste Trend sei künftig die Elektrifizierung von Autos. „Viele Aspekte wie Komfort, Bauraum und Kosten sprechen für die Ein-Gang-Variante im Elektroauto“, sagt Vahlensieck. „Ein Zahnradgetriebe mit einer festen Übersetzung passt die hohen Drehzahlen des E-Motors an das niedrigere Niveau der Radgeschwindigkeit an.“ Mehrere Gänge können die Effizienz der E-Maschine nicht wesentlich verbessern. Das Wettrüsten mit mehr Gängen hätte damit ein Ende.
*****
In eigener Sache: Wir verschicken unsere besten News einmal am Tag (Montag bis Freitag) über Whatsapp und Insta. Klingt gut? Dann lies hier, wie Du Dich anmelden kannst. Es dauert nur 2 Minuten.
Quelle: dpa/Fabian Hoberg
Aha. Nix neues erfahren. Prima Artikel. Schön langweilig. Geradezu Lexikon artig.
Das beste ist noch die Überschrift. So schön provokant und fernab vom Thema.
Ich war viele Jahre überzeugter Handschalter, aber ich gebe gern zu dass ich durch die modernen Automatikgetriebe zum Überläufer wurde. Auch die Doppelkupplungsgetriebe sind mittlerweile deutlich besser als ihr Ruf, allerdings nur die nassen. Trockene konnten mich nicht wirklich überzeugen.
Am besten gefällt mir im Artikel der Satz: "Jeder Motor in aktuellen Serienautos hat ein Getriebe." Ist fast so eine erleuchtende Feststellung wie: "Jeder hat eine Mutter. Mindestens eine." 😆
P.S.: Ist es bei MT so eine Art ungeschriebenes Gesetz dass in der Überschrift auf Teufel komm raus ein Wortspiel eingebaut werden muss?
Hier sind doch die wenigsten News aus eigener Hand, viele der DPA-Artikel liest man auch auf anderen Seiten.
Grad aktuelles Beispiel, das mit über den Weg gelaufen ist:
https://www.motor-talk.de/.../...-dem-schlechten-leumund-t6340712.html
https://www.welt.de/.../Der-Mercedes-W210-ist-besser-als-sein-Ruf.html
Automatik-Getriebe sind ziemlich kompliziert und es gibt speziell in A sehr wenige Fachleute auf diesem Gebiet.
Was sehr oft fehlt, ist der Hinweis , dass bei Automatik-Getrieben Ölwechsel notwendig sind.
Aus eigener Erfahrung mit meinem Volvo XC90 D5 mit Aisin-Warner 6-Gang Automatik kann ich "ein Lied davon singen".
Auch bei Getriebe-Öl lässt die Schmierfähigkeit mit der Zeit nach und dann wird das Getriebe zu warm und es kommt zu mechanischer Abnützung ( Metallspäne)
Generell wird etwa alle 60.000-100.00 km empfohlen , eine Getriebespülung nach der Tim Eckart Methode machen zu lassen. So erspart man sich teure Reparaturen und/oder ein Tausch-Getriebe.
Ich fahre noch gerne Handschalter, trotz relativ grossem Auto. Bekomme als Ersatzwagen während des Service immer das aktuellere Modell mit Automat (DSG). Das ist nichts für mich, schaltet oft nur in 2 Schritten zurück (z.B. 80 rollen im letzten Gang, dann direkt in den 3. Gang für maximale Leistung, das klappt nicht unbedingt).
Ich fahre aber inzwishen auch gerne einen Wagen ohne Handschaltung. Der Hat den Toyota HSD, also stufenlos. Der kann eben genau das, was ich auch mit der Handschaltung mache. Rollen mit ganz wenig Drehzahl und viel Gas (= sparsam) und dann, wenn es wirklich was zu beschleunigen gibt, sofrt voll hoch drehen und volle leistung da. Und danach gleich wieder ruhig rollen.
Ich fahre übrigens eine 3.0 V6 Diesel mit Allrad auf diese Art und Weise mit ca. 6.5l, was wohl eher wenig ist für den Wagen. Halt immer nach dem Motto: ROllen lassen wenn möglich statt bremsen, wenn es nur ein wenig zu beschleunigen gibt (z.B. von 90 auf 100), sicher nicht zurückschalten. Aber wenn es mal grosse Geschwindigkeits DIfferenzen beim beschleunigen zu überwinden gilt, dann halte ich erst zwischen 4600 und 4700 Umdrehungen (bis 4400 hat der maximale Leistung), dann koste ich ihn auch mal aus.
Ist doch eh vollkommen klar, dass manuelle Getriebe mit der Zeit - also mit höheren Autonomiestufen - verschwinden werden. Und ich weine den Handrührern keine Träne nach ... ;-)
Eine Sache ist noch nett an einem manuelle Getriebe, jetzt wo die mechanischen Parkbremsen immer mehr wegfallen und elektrische kommen.
Es kommt zwar sehr selten vor, aber eine Bremse kann ausfallen.
Fürher hat man dann vorsichtig mit der Parkbremse und zusätzlich dem Motor runter gebremst.
Eine elektrische Parkbremse blockiert hingegen die Hinterräder, will ich nicht bei 120 oder 150 probieren müssen, auch auf grader Strasse.
Den Handschalter kann man aber bis in den roten bereich zurück schalten, wenn man unbedingt will, und damit auch ganz ordentlich bremsen. Kann zwar im dümmsten Fall, wenn man es übertreibt, 'nen Motorschaden geben, aber einen Schaden gibt es auch, wenn man gar nicht bremst.
Wenn ich sehe, wie mein Diesel bremst, wenn ich auf der Autobahn Ausfahrt mit 120 Tacho den 3. Gang rein tue und dann bei etwa 4400 oder so drehe, dann dürfte der Wagen aus Richttempo nach vermutlich 500 bis 600m mehr oder weniger stehen, wenn ich den mal im Notfall bis auf ca. 5500 hochjage (rot fängt bei 4800 an). Die wesnetliche Strecke ist dann von 130 auf 100 runter, ab da käme der 2. Gang und damit wesentlich mehr Bresmwirkung.
Moderne Automatikgetriebe schön und gut, aber was ich überhaupt nicht abkann sind CVT-Getriebe. Ja, effizient sind die vielleicht, aber dieser Dauerhaft gleiche Ton beim Beschleunigen raubt einem ja den letzten Nerv. Vielleicht ist das ja bei großen Autos besser, kenne nur den Micra K13 von meiner Oma mit 80 PS. Kanns mir aber nicht wirklich vorstellen, die Funktionsweise ist ja gleich.
da sollen die Getriebe bei Subaru jetzt richtig gut sein, die können auch Schaltstufen simulieren, wenn gewünscht, dann hast du wieder die Drehzahlunterschiede
Ohne Honda ist ein solcher Artikel nur verschwendete Pixel. Die Japaner zeigen, dass DKG und Wandler kein Widerspruch sind.
Dann kann ich ja lieber wieder einen Wandler oder DKG einbauen, weil die Vorteile beim simulieren von Fahrstufen ja wieder verschwinden.
Ich habe das in der Fahrschule beim Golf schon mal gemacht. Wenn du die Parkbremse als "Notbremse" benutzt, so macht die nicht schlagartig zu, sondern bremst so, wie du es mit der Handbremse machen würdest.
Wenn die Hersteller das hingekriegt haben, fein, dann brauche ich dafür auch keinen Handschalter mehr als "Notbremse".
Das erste Bild im Artikel zeigt ein Schaltgetriebe, obwohl vom Automatikgetriebe die Rede ist. Das Bild mit der vermeintlichen "Achtgang-Wandlerautomatik von ZF" (8HP) zeigt in Wirklichkeit das Achtgang-Doppelkupplungsgetriebe von ZF mit Hybridmodul (8DT).