Ob entspanntes Cruisen, schnelle Fahrten auf der Autobahn oder der nervige Stop-and-go-Verkehr am Feierabend, ein modernes Getriebe meistert alle Verkehrssituationen. Wir vergleichen Wandlergetriebe und Doppelkupplungsgetriebe, erklären, wie sie funktionieren und welches der beiden das Richtige für Ihr Auto ist.
Inhaltsverzeichnis
Aufbau eines Wandlergetriebes
Ein Wandlergetriebe besteht aus zwei wesentlichen Bauteilen. Dem hydrodynamischen Drehmomentwandler, der auch als hydrodynamischer Drehzahlwandler bezeichnet wird, und dem eigentlichen Getriebe. Der Drehmomentwandler befindet sich zwischen Getriebe und Motor. Er hat dieselbe Aufgabe wie die Kupplung eines Schaltgetriebes. Der Drehmomentwandler selbst besteht aus einem Pumpenrad, einem Leitrad mit Freilauf, einem Turbinenrad und bei modernen Wandlergetrieben auch einer sogenannten Überbrückungskupplung. Diese Bauteile befinden sich in einem eigenen, mit Öl gefülltem Gehäuse.
Wie funktioniert ein Wandlergetriebe?
Im Leerlauf des Motors hat der Wandler die gleiche Wirkung wie eine getrennte Kupplung beim Schaltgetriebe. Er trennt Motor und Getriebe. Das Pumpenrad ist mit dem Schwungrad / der Kurbelwelle des Motors verbunden. Sobald man den Motor startet, dreht sich das Pumpenrad mit der gleichen Drehzahl wie der Motor. Das gegenüberliegende, mit dem Getriebe verbundene Turbinenrad steht im Leerlauf still. Wenn sich das Pumpenrad dreht, wird das Öl im Wandler durch die Zentrifugalkraft nach außen gedrückt. Dadurch erzeugt man einen Drall und erhöht den Druck. Die mechanische Energie des Motors wird in Strömungsenergie des Öls umgewandelt. Diese Strömungsenergie wird vom Öl auf das Turbinenrad übertragen. Sobald man den Widerstand der Getriebewelle / des Getriebes überwindet, dreht sich auch das Turbinenrad und damit das Getriebe. Das Auto setzt sich in Bewegung.
Drehmomenterhöhung in einem Wandlergetriebe
Vom Turbinenrad wird das Öl in Richtung der zentralen Welle geleitet und gelangt zum Leitrad, das sich zwischen Turbinen- und Pumpenrad befindet. Das Öl versucht, das Leitrad entgegen der Drehrichtung von Turbinen- und Pumpenrad zudrehen. Da das Leitrad durch den Freilauf an einer entgegengesetzten Drehung gehindert wird, stützt sich das Öl gewissermaßen am an den Schaufeln des Leitrades ab und strömt wieder zum Pumpenrad. Dadurch wird der Kreislauf im Wandler geschlossen. Durch das Abstützen des Öls am Leitrad wird das Drehmoment bei einem Wandlergetriebe im unteren Drehzahlbereich um den Faktor 1,8 bis 2,5 erhöht. Ab einer bestimmten Drehzahl wird dieser Abstützeffekt aufgehoben. Das Leitrad beginnt sich in dieselbe Richtung zudrehen, wie das Pumpen- und das Turbinenrad.
Welche Funktion hat die Überbrückungskupplung im Drehmomentwandler?
Im Normalbetrieb dreht sich das Pumpenrad immer etwas schneller als das Turbinenrad. Dadurch entstehen Verluste, die mithilfe der Überbrückungskupplung oder Wandlerkupplung vermieden werden können. Wird die Kupplung in Normalbetrieb betätigt, wird das Pumpenrad etwas abgebremst, sodass es sich mit der gleichen Drehzahl dreht wie das Turbinenrad.
Hinter dem Drehmomentwandler befindet sich das Getriebe. Bei modernen Fahrzeugen werden beispielsweise Automatikgetriebe von ZF mit 8 oder 9 Schaltstufen verwendet. Diese Getriebe haben keine Zahnradpaare wie ein Schaltgetriebe, mit denen die Übersetzung eingestellt wird, sondern hintereinander geschaltete Planetengetriebe.
Welche Vor- und Nachteile hat ein Wandlergetriebe?
Bei einem Wandlergetriebe sind die Schaltvorgänge praktisch nicht spürbar. Die Zugkraftunterbrechung ist aber meist spürbar. Im Leerlauf überträgt man etwas Drehmoment vom Motor auf das Getriebe. Dieses Drehmoment reicht aus, um das Fahrzeug beim Lösen der Bremse zu bewegen. Das für Fahrzeuge mit Wandlergetriebe typische langsame Rollen wird auch als Automatikkriechen bezeichnet. Ein Vorteil ist, dass das Fahrzeug beim Halten in Steigungen nicht nach hinten wegrollt. Das Anfahren in einer Steigung auch mit einem schweren Anhänger wird dadurch erheblich erleichtert. Bei einem Wandlergetriebe ist es beim Anfahren nicht möglich, den Motor abzuwürgen. Nicht zuletzt dämpft die hydraulische Übertragung Motorschwingungen, was für zusätzlichen Fahrkomfort sorgt.
Ein Nachteil ist, dass man Fahrzeuge abhängig von der Ausführung des Wandlergetriebes nicht abschleppen kann, wenn sich die angetriebene Achse mitdreht. Fahruntüchtige Pkws mit Wandlergetriebe muss man daher in der Regel auf einem Anhänger transportieren. Ebenso ist ein Anschieben des Fahrzeugs nicht möglich. Nachteile aus früheren Zeiten wie ein träges Schaltverhalten und ein höherer Benzinverbrauch sind heute Geschichte.
Aufbau eines Doppelkupplungsgetriebes
Das nach manuellem Schaltgetriebe und Wandlergetriebe am häufigsten in PKWs eingebaute Getriebe ist das sogenannte Doppelkupplungsgetriebe. Ein Doppelkupplungsgetriebe ist kein klassisches Automatikgetriebe, sondern ein Direktschaltgetriebe. Es ist ein automatisiertes Schaltgetriebe. Bei einem Doppelkupplungsgetriebe ist vieles doppelt vorhanden. Es besteht aus 2 Teilgetrieben, 2 Kupplungen und 2 Antriebswellen. Von den zwei Kupplungen hat dieses Getriebe seinen Namen. Die Funktionsweise ist bei allen diesen Getrieben gleich, egal ob es bei Alfa Romeo TCT (Twin Clutch Transmission), DSG bei VW und Bugatti, S tronic bei Audi oder Steptronic oder DKG Drivelogic bei BMW genannt wird.
Wie funktioniert ein Doppelkupplungsgetriebe?
In der Regel haben Doppelkupplungsgetriebe 6 oder 7, manchmal sogar mehr Schaltstufen. Diese Gänge teilt man auf die beiden Teilgetriebe auf. Eines der beiden Getriebe schaltet die Gänge 1, 3 und 5, also die ungeraden Gänge. Das zweite Teilgetriebe übernimmt das Schalten der geraden Gänge 2, 4 und 6. Der Vorteil dieser Getriebe ist, dass während der Fahrt der nächste Gang bereits geschaltet ist. Dadurch kann der Schaltvorgang praktisch ohne Zugkraftunterbrechung innerhalb weniger 1/100 Sekunden erfolgen.
Wenn Sie mit einem Auto mit Doppelkupplungsgetriebe anfahren, ist die Kupplung im ersten Teilgetriebe geschlossen, sodass der 1. Gang die Kraft überträgt. Der zweite Gang im zweiten Teilgetriebe ist bereits eingelegt, läuft aber antriebslos mit, da die Kupplung geöffnet ist. Wenn Sie weiter beschleunigen, öffnet sich bei einer bestimmten Drehzahl die Kupplung des ersten Getriebes und die Kupplung des zweiten Getriebes schließt sich innerhalb weniger 1/100 Sekunden. Jetzt überträgt der 2. Gang die Kraft. Im ersten Getriebe wird währenddessen schon der 3. Gang eingelegt. Diese Vorgänge werden von einer ausgefeilten Mechatronik, das heißt einer sorgfältig aufeinander abgestimmten Kombination aus Mechanik, Öldruckpumpe und Steuerelektronik geregelt.
Doppelkupplungsgetriebe kann man automatisch oder auch manuell am Schalthebel oder mithilfe von Schaltwippen am Lenkrad schalten. Die Elektronik achtet bei der manuellen Bedienung darauf, dass die Gänge passend zur Drehzahl eingelegt werden und beispielsweise ein Runterschalten in den 1. Gang bei Tempo 200 nicht möglich ist.
Welche Vor- und Nachteile hat ein Doppelkupplungsgetriebe?
Doppelkupplungsgetriebe verrichten ihre Arbeit sehr effizient. Durch die zahlreichen Schaltstufen kann der Motor immer im optimalen Drehzahlbereich laufen. Bei der Beschleunigung aus dem Stand bis zur Höchstgeschwindigkeit sind praktisch keine Schaltvorgänge spürbar und die Beschleunigung erfolgt ohne Unterbrechung. Nachteilig ist jedoch das bauartbedingt höhere Gewicht dieser Getriebe und der durch die doppelte Auslegung wichtiger Bauteile etwas höhere Preis gegenüber anderen Getrieben. Auch sind diese Getriebe verschleißanfälliger als Wandlergetriebe. Um den Kupplungsverschleiß in Grenzen zu halten, ist der 1. Gang bei einem Doppelkupplungsgetriebe meist sehr kurz übersetzt und sie schalten sehr schnell in den zweiten Gang.
Wandler vs. Doppelkupplungsgetriebe – welches Getriebe ist das Richtige?
Doppelkupplungsgetriebe werden in aller Regel in sportlich ausgelegte Fahrzeuge und reinen Sportwagen eingebaut. Sie ermöglichen eine optimale Beschleunigung. Sportwagen mit diesen Betrieben sind praktisch immer schneller als Fahrzeuge mit einem manuellen Schaltgetriebe. Dennoch ist es möglich, mit einem Fahrzeug mit Doppelkupplungsgetriebe komfortabel im Stadtverkehr mit zuschwimmen oder gelassen den Stop-and-go-Verkehr am Feierabend zu ertragen. Wenn Sie regelmäßig einen Anhänger ziehen müssen oder Ihr Fahrzeug schwer beladen ist, dann ist ein Wandlergetriebe die bessere Wahl. Durch die Drehmomenterhöhung beim Anfahren und im unteren Drehzahlbereich ist das Anfahren und Ziehen einer schweren Last kein Problem und wirkt sich nicht negativ auf den Verschleiß aus.
