Automatikgetriebe

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Halbautomatische Getriebe und Getriebe mit Wandlerschaltkupplung

Eine Sonderform der Schaltgetriebe sind halbautomatische Getriebe, bei denen man nicht zu kuppeln braucht, aber selbst schaltet. Beim Berühren des Schalthebels wird automatisch ausgekuppelt und wenn der nächste Gang eingelegt ist, wieder eingekuppelt. Prinzipiell sind sie mechanische Getriebe mit einer automatisch betätigten Einscheibenkupplung oder Magnetpulverkupplung.

Bei Getrieben mit einer Wandlerschaltkupplung (WSK) wird ein konventionelles Schaltgetriebe mit einem Drehmomentwandler kombiniert, der sich zwischen Motor und Kupplung befindet und ein vom konventionellen Automatikgetriebe her bekanntes komfortables verschleißfreies Anfahren und Rangieren ermöglicht. Um den Gang zu wechseln, muss der Fahrer wie bei einem normalen Schaltgetriebe die konventionelle Kupplung betätigen, um den Kraftfluss zu unterbrechen, und auch manuell schalten. Heute wird diese Bauart vor allem bei Schwerlast-LKW eingesetzt.

Bei einigen Fahrzeugen wurden auch beide Konzepte (halbautomatische Getriebe + WSK) kombiniert.

Beispiele für Fahrzeuge mit halbautomatischen Getrieben sind der im Ford 17 M, dem VW Käfer und Karmann Ghia, dem DKW F 11/12 u. AU 1000 und Opel Rekord (Olymat) verbaute Saxomat, ferner die bei Renault 4 CV und Dauphine auf Wunsch lieferbare Ferlec-Magnetpulver-Kupplung, die WSK mit zusätzlich automatisierter Kupplung beim Mercedes-Benz 219/220 S/220 SE (Hydrak), Porsche 911 (Sportomatic), NSU Ro 80 (serienmäßig), Citroën DS und Renault Frégate (Transfluide) oder die in neuerer Zeit im Citroën CX erhältliche C-Matic. Für den Trabant gab es unter der Bezeichnung Hycomat ein halbautomatisches Getriebe.

Seit den frühen 1990er-Jahren gibt es auch verlustfrei arbeitende Halbautomatikgetriebe mit automatischem Kupplungssystem, bei denen von Hand geschaltet und die herkömmliche Scheibenkupplung elektronisch-hydraulisch betätigt wird, beispielsweise beim Renault Twingo Easy, der Mercedes-Benz A-Klasse W168 mit automatischem Kupplungssystem (AKS) und Saab.

Automatisierte Schaltgetriebe

Automatisierte Schaltgetriebe, im Englischen auch als Automated Manual Transmission (AMT) bekannt, ermöglichen aufgrund speziell abgestimmter Fahrprogramme der Getriebesteuerung die Kombination von erhöhtem Fahrkomfort durch eine benutzerfreundliche Getriebesteuerung mit der Wirtschaftlichkeit durch reduzierten Kraftstoffverbrauch und verringerte Emissionswerte. Wesentlicher Unterschied zwischen den im Folgenden behandelten klassischen automatisierten Schaltgetrieben (ASG) und Doppelkupplungsgetrieben (DKG) ist, dass beim ASG nur eine Kupplung vorhanden ist. Nachteilig ist die Zugkraftunterbrechung – der Kraftfluss muss zum Schalten kurzzeitig unterbrochen werden. Von Vorteil ist, dass die Kupplung im Ruhezustand geschlossen ist und nur zum Öffnen Energie braucht, weshalb das ASG meist in besonders sparsame und leichte Fahrzeuge verbaut wird.

Beim DKG sind zwei Kupplungen vorhanden. Der Vorteil ist, dass beim Öffnen der einen Kupplung die andere gleichzeitig schließen kann und so die Zugkraft nicht unterbrochen wird. Nachteilig ist, dass beide Kupplungen im Ruhezustand offen sind und die Kupplung im aktiven Leistungszweig mit Energieaufwand zugehalten werden muss.

Klassisches automatisiertes Schaltgetriebe (ASG)

Ein automatisiertes Schaltgetriebe, auch automatisches Schaltgetriebe genannt, ist ein herkömmliches Schaltgetriebe, das um automatisierte Schaltkomponenten erweitert ist.[9] Der grundsätzliche Unterschied zu einem Schaltgetriebe besteht darin, den Gangwechsel nicht vom Fahrer durchführen zu lassen, sondern durch hydraulisch betätigte Zylinder sowie elektrische Stellmotoren, der sogenannten Aktuatorik. Während des Gangwechsels trennt der angesteuerte Kupplungsaktuator die Zugkraft, anschließend wird durch die im Getriebesteuergerät hinterlegte Getriebelogik der berechnete Gangwechsel vom Fahrer an die Schaltaktuatorik des Getriebes weitergeleitet, und das Getriebe schaltet je nach Fahrerwunsch in den nächsten höheren oder niedrigeren Gang.

Die Schaltvorgänge werden beim automatisierten Schaltgetriebe automatisch durch das im Steuergerät hinterlegte Schaltprogramm durchgeführt, oder aber es besteht für den Fahrer die Möglichkeit, über den Wählhebel in der Mittelkonsole oder die Tippschalter am Lenkrad den nächsthöheren oder aber den nächstniedrigeren Gang anzuweisen. Durch das Schaltprogramm werden Schaltfehler vermieden. In der Regel ist es nur bedingt möglich, Gänge zu überspringen. Derartige Schaltvorgänge werden von der Elektronik nur dann ausgeführt, wenn der Motor hierbei innerhalb eines zulässigen Drehzahlbereichs bleibt.

Bei LKW für den Fernverkehr kommen seit Mitte der 1980er-Jahre solche automatisierten Getriebe zum Einsatz, bei denen der Fahrer den Gang vorwählt und die elektronische Steuerung des Getriebes über elektro-pneumatische Schaltzylinder das Getriebe schaltet. Bei der klassischen EPS von Daimler-Benz wählt der Fahrer beispielsweise den 6. Gang/niedrig aus und betätigt das Kupplungspedal. Dadurch wird die Steuerelektronik aktiviert und prüft, ob der Schaltvorgang aufgrund der Motordrehzahl auch ausgeführt werden kann. Ist dies der Fall, schaltet die Steuerelektronik über die pneumatischen Schaltzylinder in den gewählten Gang. Verweigert sie den Schaltvorgang, weil der Motor zu hoch zu drehen droht, wird dies dem Fahrer durch einen Warnton angezeigt. In der Regel schaltet das Getriebe dann in den Leerlauf.

Neuere Systeme im LKW oder Reisebus schalten auch vollautomatisiert; ein Kupplungspedal fehlt oder kann für Notfälle ausgeklappt werden. Standardmäßig sind moderne LKW mit einem Achtgang-Getriebe ausgestattet. Basis der LKW-Getriebe ist in der Regel ein Viergang-Schaltgetriebe, das mit einer Vorschaltgruppe und einer Range-Gruppe erweitert werden kann, wodurch 16 Gangstufen zur Verfügung stehen.