Technik: Spritsparende Getriebe Eine Frage der Technik

20.01.2012

Längst haben die Fahrzeughersteller das Getriebe als wichtiges Element zur Verbrauchsreduzierung ausgemacht. Eine Übersicht der verschiedenen Bauarten

Genau genommen hat das Getriebe die Aufgabe, die Unzulänglichkeiten des Verbrennungsmotors zu kompensieren. Denn dieser kann durch seinen eingeschränkten Drehzahl- auch nur einen begrenzten Geschwindigkeitsbereich abdecken, das Drehmoment allein würde selbst bei Sportmotoren nur für laue Beschleunigung sorgen, und an Rückwärtsfahren wäre nicht zu denken. All das ermöglicht erst das Getriebe.

SPARSAM UND SPORTLICH
Die Getriebe haben in den letzten Jahren einen gewaltigen Entwicklungssprung gemacht, allen voran die Wandler-Automatik. Früher noch als unsportlich und ineffizient verschrieen, kann sie heute fast alles besser als der talentierteste Fahrer. Die Schaltvorgänge ohne Zugkraftunterbrechung erfolgen jenseits der menschlichen Wahrnehmung, und auch in puncto Verbrauch haben die Automaten große Fortschritte gemacht. Hauptverantwortlich dafür ist neben einer ausgeklügelten Schaltstrategie die gestiegene Zahl der Gänge, die eine größere Spreizung erlaubt. Der Getriebespezialist ZF ist mittlerweile bei acht Gängen angelangt, eine Automatik für quer eingebaute Motoren mit neun Vorwärtsgängen wurde jüngst vorgestellt. Damit lässt sich nicht nur das Drehzahlniveau senken, der Motor kann durch kleinere Gangsprünge auch öfters im Bereich des besten Wirkungsgrads – also bei niedriger Drehzahl und hoher Last – betrieben werden. Ebenfalls eine wichtige Rolle für die Effizienz des Getriebes spielt der Drehmomentwandler. Er dient als Anfahrelement, arbeitet mit Schlupf und senkt somit den Wirkungsgrad. Deshalb bieten moderne Getriebe eine Wandlerüberbrückung bereits ab dem ersten Gang. Dadurch hängt der Motor direkter am Gas, und es entstehen weniger Verluste.

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Auch der Hybrid-Pionier Toyota verwendet für seine Fahrzeuge ein Planetengetriebe, das ähnlich aufgebaut ist wie eine konventionelle Automatik. Nur mit dieser Technik lassen sich die Antriebsquellen (zwei E-Motoren und ein Verbrenner) je nach Bedarf in paralleler oder serieller Anordnung schalten.

Während in den oberen Fahrzeugklassen noch die Automatik dominiert, erfreut sich bei kleineren Autos seit 2003 das Doppelkupplungs-Getriebe stetig wachsender Beliebtheit. Damals führte VW das Getriebe im Golf R32 ein, mittlerweile ist es vom Polo bis zum Passat erhältlich und hat die Wandlerautomatik bei VW fast vollständig verdrängt. Das DKG besteht aus zwei Zahnradgetrieben, das Zusammenspiel der zwei hydraulisch geregelten Kupplungen sorgt für Schaltvorgänge ohne Zugkraftunterbrechung. Damit verfügt es über einen ähnlich guten Wirkungsgrad wie ein manuelles Getriebe, durch den Einsatz trockener anstatt im Öl laufender Kupplungen kann die Effizienz nochmals gesteigert werden.

Weniger verbreitet sind die stufenlosen Automatikgetriebe (CVT), die unter anderem in zahlreichen Audi-Modellen zum Einsatz kommen. Infolge des stufenlos änderbaren Übersetzungsverhältnisses kann der Motor meist im Betriebsbestpunkt laufen, der hohe erforderliche Hydraulikdruck zum Verstellen der Kegel und die damit verbundene Verlustleistung mindern jedoch den Wirkungsgrad. Da das maximal übertragbare Drehmoment recht niedrig ausfällt, eignen sich CVT-Getriebe besonders für die schwächer motorisierten Fahrzeuge einer Baureihe.

Vorrangig bei Kleinwagen finden automatisierte Schaltgetriebe Verwendung. Zwar bringt auch hier die erforderliche Hydraulikeinheit gewisse Verluste mit sich, die aber durch eine ausgeklügelte Schaltstrategie kompensiert werden können. Von Nachteil sind die deutlich spürbaren Schaltunterbrechungen, die zum unschönen Kopfnicken der Fahrgäste führen. Den besten Wirkungsgrad bietet nach wie vor das manuelle Schaltgetriebe, eine längere Übersetzung und mittlerweile bis zu sieben Gänge drücken den Verbrauch weiter nach unten – allerdings nur, wenn der Fahrer auch im richtigen Moment zum Schalthebel greift.
Alexander Lidl

AUTO ZEITUNG

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