Heute werden in Autos vor allem vier Getriebearten verbaut:
- Schaltgetriebe,
- Automatikgetriebe,
- automatisiertes Schaltgetriebe,
- stufenloses Getriebe.
Das Getriebe ist ein wesentlicher Bestandteil jedes Fahrzeugs mit Verbrennungsmotor. Es überträgt und wandelt das Drehmoment des Motors auf die Räder und kann außerdem Leistung für den Antrieb weiterer Aggregate und Zusatzausstattung bereitstellen. So lassen sich Zugkraft und Fahrzeuggeschwindigkeit optimal anpassen; auch das Rückwärtsfahren wird ermöglicht. Zudem trennt das Getriebe die Kurbelwelle des Motors von den Antriebsrädern, damit das Fahrzeug im Leerlauf laufen oder vollständig stehen bleiben kann.
Mehr als ein Jahrhundert Entwicklung in der Automobilindustrie hat der modernen Welt nicht nur umweltfreundlichere und leistungsstärkere Motoren gebracht, sondern auch deutlich verbesserte Getriebe. Diese Entwicklung führte zu modernen Fahrzeugen mit verschiedenen Getriebearten. Im Folgenden erklären wir jede davon möglichst verständlich und ausführlich. So erfahren Sie, wie die einzelnen Systeme arbeiten. Außerdem zeigen die wichtigsten Vorteile und Nachteile, welcher Getriebetyp am besten zu Ihren Anforderungen passt.
Schaltgetriebe
Die Geschichte des MT reicht mehr als hundert Jahre zurück; die Erfindung wird Karl Benz zugeschrieben. Konstruktiv war das erste Getriebe sehr einfach aufgebaut. Der Mechanismus bestand aus zwei Riemenscheiben mit unterschiedlichem Durchmesser, die auf der Antriebswelle saßen. Über einen Riemen waren sie mit der Motorwelle verbunden. Je nach Fahrsituation wurde der Riemen mithilfe eines Hebels von einer Scheibe auf die andere bewegt. Dadurch ließ sich das an die Antriebsräder übertragene Drehmoment verändern. Dieses einfache Prinzip findet sich auch heute noch wieder: Fahrradgänge funktionieren nach einem ähnlichen Grundgedanken.
Moderne MT haben sich von diesem einfachen Mechanismus weit entfernt. Heute bestehen die Getriebeteile aus mehreren Zahnrädern; der Gangwechsel erfolgt, indem die Zahnräder über einen Schalthebel miteinander in Eingriff gebracht werden. Schaltgetriebe können unterschiedlich viele Gänge haben. Am verbreitetsten ist das Fünfganggetriebe. Mechanische Getriebe werden außerdem in Zweiwellen- und Dreiwellengetriebe unterteilt.
- Zweiwellen-Schaltgetriebe werden in Fahrzeugen mit Frontantrieb eingesetzt.
- Dreiwellengetriebe kommen in Pkw und Lkw zum Einsatz, die sowohl mit Front- als auch mit Heckantrieb ausgestattet sein können.
Vorteile des MT:
- einfache und zuverlässige Konstruktion,
- leichteres Fahren im Gelände,
- verbrauchsarmes Fahren,
- günstige Wartungsteile für das Getriebe.
Nachteile des MT:
- weniger komfortable Bedienung im dichten Stadtverkehr.
Automatikgetriebe
Drei voneinander unabhängige Entwicklungen führten zur Entstehung des Automatikgetriebes, die später in einer Konstruktion zusammengeführt wurden. Grundlage des Automatikgetriebes war der Drehmomentwandler, eine Erfindung von Professor Föttinger, für die er bereits 1903 ein Patent erhielt. Die beiden weiteren zentralen Getriebeteile sind das Planetengetriebe und die hydraulische Steuerung.
Anders als ein klassisches Schaltgetriebe arbeitet ein modernes AT unter unterschiedlichen Bedingungen und nach einem anderen Prinzip, auch wenn seine Hauptaufgabe gleich bleibt. Ein Drehmomentwandler besteht aus Pumpe, Turbine und Leitrad. Alle Komponenten des Drehmomentwandlers befinden sich in einem gemeinsamen Gehäuse. Dieses ist mit speziellem Öl gefüllt. Die Pumpe erzeugt im Drehmomentwandler einen Ölstrom, der Leitrad und Turbine in Bewegung setzt. Dadurch wird das Drehmoment vom Motor übertragen.
Ein Planetengetriebe besteht aus mehreren Zahnrädern, den sogenannten Planetenrädern oder Satelliten, die sich um ein zentrales Zahnrad drehen. Diese Getriebeteile sind über einen Träger miteinander verbunden. Zusätzlich greift ein äußeres Hohlrad von innen in die Planetenräder ein. Die auf dem Träger montierten Satelliten drehen sich um das zentrale Zahnrad, während sich das äußere Zahnrad um die Satelliten bewegt. Übersetzungsverhältnisse entstehen, indem verschiedene Bauteile zueinander festgelegt werden. Moderne Getriebe nutzen mehrere Planetensätze, um eine größere Bandbreite an Übersetzungen zu erreichen.
Die Hydraulik arbeitet in enger Abstimmung mit dem übrigen Automatikgetriebe; ihre Funktion lässt sich mit dem Kreislaufsystem vergleichen. Die als Arbeitsmedium verwendete Flüssigkeit erzeugt Druck im System und erfüllt zugleich mehrere wichtige Aufgaben, etwa Schmierung, Wärmeabfuhr und Reinigung des Innenraums des Automatikgetriebes von Verunreinigungen.
Vorteile des AT:
- hoher Komfort und einfache Bedienung,
- Gangwechsel bei voller Motorleistung möglich,
- sanfter Lauf während des Schaltvorgangs,
- Schutz von Motorkomponenten vor Überlastung bei falscher Gangwahl.
Nachteile des AT:
- Kosten und Häufigkeit der Wartung von Getriebeteilen,
- höherer Kraftstoffverbrauch,
- geringerer Wirkungsgrad,
- weniger Fahrdynamik,
Automatisiertes Schaltgetriebe
Ein AMT ist im Grunde ein MT, bei dem das Auskuppeln und der Gangwechsel von zwei Servoantrieben, also Aktuatoren, übernommen werden. Gesteuert werden sie von einer elektronischen Einheit. Damit vereint das AMT viele positive Eigenschaften anderer Getriebearten: MT und AT.
Die Besonderheit dieser Getriebeart liegt in bestimmten Bauteilen, vor allem in zwei Kupplungen. Das Funktionsprinzip: Gerade Gänge sind einer Kupplung zugeordnet, ungerade Gänge der zweiten. Während der Fahrt wird das Drehmoment über eine Kupplung übertragen, die entsprechende Scheibe ist also geschlossen. Gleichzeitig ist die Scheibe der zweiten Kupplung geöffnet, im Getriebe ist der nächste Gang jedoch bereits vorbereitet. Wenn geschaltet werden muss, öffnet die erste Scheibe, während die zweite synchron schließt. Dieses Arbeitsprinzip sorgt für sanfte Gangwechsel ohne Ruckeln.
Diese Getriebeart wird wiederum in zwei Typen unterteilt:
- Nasskupplung für Fahrzeuge mit leistungsstarkem Motor, dessen Drehmoment über 350 Nm liegt.
- Trockenkupplung für Fahrzeuge mit leistungsschwächeren Motoren bis 250 Nm Drehmoment.
Vorteile des AMT:
- sanfte Schaltvorgänge und ruhige Fahrt,
- hoher Wirkungsgrad,
- niedriger Kraftstoffverbrauch,
- hohe Dynamik,
- Auswahl des Getriebebetriebsmodus.
Nachteile des AMT:
- geringere Zuverlässigkeit der Konstruktion und der Mechatronik,
- Kosten für Wartung und Ersatzteile des Getriebes,
- empfindlich bei schwierigen Straßenbedingungen.
Stufenloses Getriebe
CVTs gelten als direkte Weiterentwicklung des klassischen AT. Viele sehen in diesen Getriebearten die Zukunft, insbesondere mit Blick auf den städtischen Fahrzeugeinsatz. Japanische Hersteller wie Nissan und Subaru setzen besonders stark auf CVT.
Die wichtigsten Getriebeteile sind ein Drehmomentwandler, zwei verstellbare Riemenscheiben und ein Riemen, der beide verbindet. Der Riemenquerschnitt ist trapezförmig. Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Die verschiebbaren Hälften der Antriebsscheibe drücken den Riemen nach außen, wodurch sich der wirksame Radius der Scheibe vergrößert, auf dem der Riemen läuft. Dadurch steigt das Übersetzungsverhältnis. Soll das Übersetzungsverhältnis verringert werden, öffnet sich die angetriebene Scheibe, und der Riemen läuft auf einem kleineren Radius. Der Drehmomentwandler sorgt in dieser Konstruktion für das Anfahren und wird anschließend überbrückt. Die Riemenscheiben werden elektronisch gesteuert.
Vorteile des CVT:
- Gangwechsel sind nicht spürbar und erfolgen ohne Ruckeln,
- niedriger Kraftstoffverbrauch,
- hohe Dynamik.
Nachteile des CVT:
- nicht geeignet für sehr leistungsstarke Motoren,
- Kosten für Wartung und Reparaturteile des Getriebes,
- sehr viele Sensoren, die den Betrieb des CVT beeinflussen,
- empfindlich bei schwierigen Straßenbedingungen und beim Abschleppen.
Wir haben die wichtigsten Getriebearten für Autos vorgestellt und die zentralen Vor- und Nachteile jeder Bauart beschrieben. Eine eindeutige Antwort darauf, welches Getriebe das beste ist, gibt es jedoch nicht. Jedes System ist in seinem Einsatzbereich sinnvoll. Die Entscheidung, mit welchem Getriebe ein Fahrzeug ausgestattet wird, liegt letztlich bei den Fahrzeugentwicklern und den Käufern. Wenn Sie Getriebeteile für Ihr Auto kaufen möchten, besuchen Sie PartSouq. Wir helfen Ihnen, eines der häufigsten Probleme zu vermeiden: die hohen Kosten für die Instandhaltung eines Getriebes.
Häufige Fragen zu Getriebearten bei Autos
- Welche Teile gehören zum Getriebe eines Autos?
Der Aufbau des Antriebsstrangs umfasst in der Regel:
- Kupplung oder Drehmomentwandler;
- Getriebe;
- Achsantrieb einschließlich mechanischer Übersetzung und Differential;
- Gleichlaufgelenk (bei Fahrzeugen mit Frontantrieb) und Antriebswellen.
- Wie viel kosten Getriebeteile?
Die durchschnittlichen Kosten für eine Getriebereparatur liegen zwischen 300 und 1.400 US-Dollar. Sie zählt zu den teuersten Autoreparaturen. Die Kosten lassen sich jedoch senken, wenn Sie zuverlässige Getriebeteile für Ihr Auto bei PartSouq kaufen.
- Woran erkennt man ein defektes Getriebe?
Zu den wichtigsten Anzeichen eines Getriebeschadens gehören:
- ein Gang lässt sich nicht einlegen,
- Geräusche im Leerlauf,
- der Gang springt heraus,
- Schleifgeräusche im Getriebe oder Ruckeln beim Schalten,
- aufleuchtende Motorkontrollleuchte,
- hakende Kupplung,
- Brandgeruch,
- Flüssigkeitsverlust.