Die Einrichtung und die Besonderheiten des automatischen Getriebes mit dem Drehmomentwandler
December 30, 2021

Die Einrichtung und die Besonderheiten des automatischen Getriebes mit dem Drehmomentwandler

Nur keine Panik. Es klingt nur beängstigend. Jetzt erklären wir es. Aber lassen Sie uns zuerst die Konzepte definieren. Wissen Sie, viele Leute nennen das Automatikgetriebe fälschlicherweise zwei Aggregate, die miteinander verbunden sind: das Getriebe selbst und der Drehmomentwandler.

Der Drehmomentwandler besteht aus zwei Schaufelmaschinen — einer Propellerpumpe und einer zentripetalen Turbine. Dazwischen ein Führungsapparat, also ein Reaktor. Das Pumpenrad ist starr mit der Kurbelwelle des Motors und dem Turbinenrad mit der Getriebewelle verbunden. Der Reaktor kann sich je nach Betriebsart frei drehen oder mit einer Überholkupplung verriegelt werden.

Die Übertragung des Drehmoments vom Motor zum Getriebe erfolgt durch Ströme von Arbeitsfluid (Öl), das von den Schaufeln des Pumpenrades auf die Turbinenschaufeln ausgestoßen wird. Zwischen dem Pumpenrad und der Turbine sind minimale Lücken vorgesehen, und ihre Schaufeln haben eine besondere Form, die einen kontinuierlichen Kreis der Zirkulation des Arbeitsfluids bildet. Es gibt also keine enge Verbindung zwischen Motor und Getriebe. Dies garantiert einen reibungslosen Betrieb des Motors und das Anhalten des Fahrzeugs mit eingeschaltetem Getriebe und trägt zur reibungslosen Übertragung der Zugkraft bei. 

Die hydraulische Kupplung kann einfach das Drehmoment übertragen, ohne seinen Wert zu ändern. Um das Drehmoment in der Struktur des Drehmomentwandlers zu ändern, wurde ein Reaktor eingeführt. Dies ist das gleiche Rad mit Schaufeln, aber es ist in Verbindung mit dem Gehäuse (Gehäuse) des Getriebes, dreht sich nicht (beachten Sie, bis zu einem bestimmten Punkt). Die Reaktorflügel befinden sich auf dem Weg, auf dem das Öl von der Turbine zur Pumpe zurückkehrt, und sie haben ein spezielles Profil. Wenn der Reaktor stationär ist (Drehmomentwandlermodus), erhöht er den Fluss des zwischen den Rädern zirkulierenden Arbeitsfluids. Je höher die Geschwindigkeit der Bewegung der Flüssigkeit, desto höher ist ihre kinetische Energie und desto mehr Auswirkungen hat sie auf das Turbinenrad. Durch diesen Effekt ist es möglich, das Drehmoment zu erhöhen, das sich auf der Welle des Turbinenrades entwickelt.

Stellen Sie sich vor, das Getriebe ist bereits eingeschaltet, und wir stehen still und drücken das Bremspedal! Was sehen wir dann? Das Turbinenrad ist stationär und das Drehmoment ist anderthalb bis zwei Mal höher (abhängig von der Konstruktion) als das, was den Motor bei diesen Umdrehungen entwickelt. Übrigens, mit der Erhöhung der Motordrehzahl erhöht sich das Drehmoment an der Abtriebswelle des Drehmomentwandlers. Sie lassen einfach das Bremspedal los und das Auto bewegt sich. Die Beschleunigung wird fortgesetzt, bis das Drehmoment auf den Rädern dem Widerstandsmoment der Straße entspricht.

Wenn sich das Turbinenrad der Drehzahl des Pumpenrades nähert, wird das Reaktorrad freigegeben und beginnt sich mit den beiden “Partnern” zu drehen. In diesem Fall sprechen sie über den Übergang in den Modus der hydraulischen Kupplung. Somit wird der Verlust reduziert und die Effizienz des Drehmomentwandlers erhöht.

Und da in einigen Fällen keine Drehmomentumwandlung und Geschwindigkeit erforderlich ist, kann der Drehmomentwandler zu bestimmten Zeiten mit einer Reibkupplung vollständig gesperrt werden. Dieser Modus hilft, den Wirkungsgrad des Getriebes auf fast eins zu bringen, ein Schlupf zwischen den Schaufelrädern ist in diesem Fall per Definition unmöglich.

Aber stellen Sie sich die folgende Situation vor. Sie fahren auf einer geraden Linie und beginnen plötzlich bergauf zu kriechen. Die Geschwindigkeit des Autos sinkt und die Belastung der Antriebsräder steigt. Der Drehmomentwandler reagiert sofort auf diese Änderung. Sobald die Drehzahl der Turbine abnimmt, verlangsamt sich das Reaktorrad automatisch und die Zirkulationsgeschwindigkeit des Arbeitsfluids wird umgekehrt zunehmen, was automatisch zu einem Anstieg des Drehmoments führt, das vom Turbinenrad auf die Welle übertragen wird.

In einigen Fällen reicht das erhöhte Drehmoment aus, um bergauf zu gehen, ohne in einen niedrigeren Gang zu wechseln. Aufgrund der Tatsache, dass der Drehmomentwandler nicht in der Lage Umwandlung von Drehzahl und übertragene Drehmoment in einem weiten Bereich, an ihn schließen Mehrganggetriebe, die außerdem in der Lage, die Lieferung der Rückführung (mit anderen Worten, reversible Geschwindigkeit). Die Boxen, die in Verbindung mit Drehmomentwandlern arbeiten, enthalten in der Regel mehrere Planetengetriebe und haben viel mit den uns bekannten manuellen Getrieben zu tun.

Im manuellen Getriebe sind die Zahnräder ständig verbunden, und die Angetriebenen drehen sich frei auf der Sekundärwelle. Durch Umschalten auf einen beliebigen Gang blockieren wir mechanisch den entsprechenden Gang auf der Abtriebswelle. Das Automatikgetriebe funktioniert nach einem ähnlichen Prinzip. Aber Planetengetriebe haben merkwürdige Eigenschaften. Dazu gehören mehrere Elemente: Ritzel, Ritzel, Solar- und Ringzahnräder.

Die Übertragung erfolgt wie folgt: die Kupplung wird durch einen hydraulischen Schieber betätigt, der wiederum durch den Druck des im Drehmomentwandler verwendeten Arbeitsfluids angetrieben wird. Dieser Druck wird durch eine spezielle Pumpe erzeugt und unter strenger Elektronikkontrolle durch ein Magnetventil-System gemäß dem Box-Algorithmus zwischen den entsprechenden Zahnkupplungen verteilt. 

Der wesentliche Unterschied zwischen Automatikgetriebe und herkömmlichen Schaltgetriebe ist, dass die Gänge in der ersten fast ohne Verzögerung in der Abgabe von Drehmoment geschaltet werden. Einer hat sich eingeschaltet, der andere sofort abgeschaltet. Starke Stöße treten dabei fast nicht auf, da sie vom oben genannten Drehmomentwandler gelöscht werden. Moderne Getriebe mit sportlicher Einstellung können nicht reibungslos funktionieren. Ruckartige Bewegungen während ihrer Arbeit werden durch einen schnelleren Gangwechsel verursacht: diese Anordnung spart eine gewisse Zeit beim Beschleunigen, führt aber zwangsweise zu einem sofortigen Verschleiß der Kupplungen. Es wirkt sich auch nicht am besten auf den Antriebsstrang und das Chassis im Allgemeinen aus.

In den Automatikgetrieben der ersten Generation waren die Steuerungssysteme vollhydraulisch. Später wurde die Hydraulik als Executive Teil des Steuerungssystems beibehalten. Mit seiner Hilfe können Sie verschiedene Algorithmen der Box — harte Beschleunigung, sportlich, wirtschaftlich, Winter-Modi zu realisieren…

Im Sportmodus ist zum Beispiel der Motorschub zu hundert Prozent beteiligt. Die Aufnahme jeder nachfolgenden Übertragung erfolgt bei den Frequenzen der Kurbelwelle, bei denen sich ein maximales Drehmoment entwickelt. Bei einer weiteren Beschleunigung erreicht die Kurbelwellendrehzahl die maximalen Werte, bei denen der Motor die maximale Leistung entwickelt.

Bei den meisten modernen Fahrzeugen mit Automatikgetriebe werden je nach Fahrstil bestimmte Steueralgorithmen aktiviert. Die Elektronik baut die Arbeit des Tandem-Motor-Getriebe. Der Computer, der die Daten von zahlreichen Sensoren analysiert, entscheidet, die Gänge zu bestimmten Zeiten zu wechseln, abhängig von der erforderlichen Art der Schaltungen. Wenn die Fahrweise gemessen und glatt ist, nimmt der Controller die entsprechenden Korrekturen vor, bei denen der Motor in den mächtigen Regimes nicht arbeitet, was sich auf den Kraftstoffverbrauch positiv auswirkt. Sobald der Fahrer “nervös” und beginnt häufiger und schärfer auf das Gaspedal zu drücken, wird die künstliche Intelligenz sofort verstehen, dass Sie schneller beschleunigen müssen, und das Triebwerk wird sofort in den Sportmodus wechseln. Andernfalls wird der Standardmodus aktiviert.

Jetzt werden immer mehr Autos, in denen neben der automatischen und halbautomatischen Steuerung vorgesehen ist. Hier gibt der Fahrer Befehle, um die Gänge zu wechseln, und das Kontrollsystem sorgt für die Umschaltung. Aber denken Sie nicht, dass Elektronik Ihnen viel Spielraum geben wird. In diesem Modus wird die Schaltgeschwindigkeit von einem Gang zum anderen oft erhöht, aber viele Hersteller halten die Schaltzeit gleich wie im automatischen Modus, während sie sich um die Lebensdauer des Triebwerks kümmern. Autohersteller geben diesen Systemen verschiedene Namen — Autostick, Steptronic, Tiptronic.

Übrigens können in letzter Zeit einige Automatikgetriebe durch Umprogrammierung der Motorsteuergeräte und des Getriebes verbessert werden. Aus Gründen der Beschleunigungsgeschwindigkeit ändern Sie die Schaltpunkte im Automatikgetriebe und reduzieren die Schaltzeit erheblich.

Die Elektronik wird deutlich intelligenter. Computer sind in der Lage, den Grad des Reibungsverschleißes zu analysieren und den entsprechenden Druck zu erzeugen, der benötigt wird, um jede Kupplung einzuschalten. Wenn Sie den Druck registrieren, können Sie den Verschleiß der Reibscheiben und damit des Getriebes als Ganzes vorhersagen. Das Steuergerät überwacht ständig die Funktionsfähigkeit des Systems und erfasst die Fehlercodes der Elemente, an denen während des Betriebs Fehler aufgetreten sind.

Im Falle höherer Gewalt beginnt das Steuergerät mit dem Bypass-Programm. Normalerweise sind in einem Getriebe im Notfall alle Schaltvorgänge verboten, und ein Gang ist eingeschaltet, normalerweise der zweite oder dritte Gang. In diesem Fall ist es nicht empfehlenswert, das Auto zu fahren, aber das Programm wird Ihnen helfen, in die Werkstatt mit seinem Zug zu bekommen.

Alle Getriebetypen sind in der Lage, die Autobesitzer mit ihrem Service bei einer Laufleistung von mehr als 200 Tausend Kilometern zu erfreuen. Aber es gibt eine Sache, aber — störungsfreie Arbeit ist mit der richtigen Wartung und regelmäßigen qualifizierten Inspektion möglich.

Automatikgetriebe-Modi

P — Parkplatz. In diesem Modus sind alle Übertragungen deaktiviert, die Getriebeaustrittswelle und die mit den Antriebsrädern verbundene Übertragungsleitung werden durch den Kastenverriegelungsmechanismus blockiert. Bei laufendem Motor wird der Kurbelwellendrehzahlbegrenzer viel früher ausgelöst als beim Beschleunigen. Dieser “Narrenschutz” erlaubt es nicht, den Motor erneut zu laden und die Getriebeflüssigkeit vergeblich zu pumpen.

R — Reverse.

N — neutral. In diesem Modus sind der Motor und die Antriebsräder nicht verbunden. Das Auto kann rollen, es kann auch abgeschleppt werden, ohne die Antriebsachse anzuheben.

Regime D oder Drive können Sie sich bewegen. In diesem Modus werden die Übertragungen automatisch umgeschaltet.

S Regime, Sport, PWR, Power oder Shift — die dynamischste und energieaufwendig. Während der Beschleunigung wird der Motor in den maximalen Leistungsmodus versetzt. Die Schaltgeschwindigkeit (je nach Design und Programm) kann erhöht werden. Der Motor ist in diesem Fall immer produktiv und arbeitet in der Regel mit Geschwindigkeiten, die nicht niedriger sind als die, bei denen das maximale Drehmoment entwickelt wird.

Kick-down — dies ist ein Modus, in dem ein Down-Getriebe für eine intensive Beschleunigung durchgeführt wird, z. B. beim Überholen. Der starke Anstieg erfolgt aufgrund der Tatsache, dass der Motor auf maximale Leistung gebracht wird, sowie aufgrund der größeren Untersetzung des Getriebes. Damit das Getriebe in diesen Modus wechselt, müssen Sie das Gaspedal richtig drücken. Im Getriebe der älteren Generation war es notwendig, das Gaspedal zu drücken, bis ein charakteristisches Klicken zu hören war, um Kick-Down zu aktivieren. Im Modus overdrive oder O/D die Overdrive-Übertragung wird häufiger aktiviert, was zu einer niedrigeren Motordrehzahl führt.

Der Overdrive sorgt für effizientes Fahren, aber seine Aktivierung kann zu erheblichen Dynamikverlusten führen.

Norm Regime realisiert die ausgewogensten Fahrmodus. Erhöhungsgetriebe treten in der Regel auf, wenn die mittlere Motordrehzahl erreicht wird und Geschwindigkeiten knapp über dem Durchschnitt liegen.

Wenn Sie den Schalter auf “1” (L, niedrig), “2” oder “3″. Ihr Getriebe wechselt nicht über den gewählten Gang. Solche Modi sind in schwierigen Straßenverhältnissen, wie zum Beispiel beim Fahren auf Bergstraßen, Schleppen eines Anhängers oder eines anderen Autos unersetzlich. In diesem Fall kann der Motor im mittleren und hohen Lastbereich ohne Gangschaltung betrieben werden.

Winter, Schnee (W, Schnee) — um ein Verrutschen der Antriebsräder zu verhindern, wird das Fahrzeug in diesem Modus im zweiten Gang von der Stelle berührt. Um unnötiges Verrutschen zu vermeiden, kann die Übertragung reibungsloser und bei niedrigeren Geschwindigkeiten umgeschaltet werden. Gleichzeitig ist die Beschleunigung möglicherweise nicht zu dynamisch.

Insignien “+” und ”-“ zeigen Sie nicht die Position der Pole, und die Möglichkeit der manuellen Gangschaltung. Verschiedene Hersteller ermöglichen es Ihnen, die Gänge auf unterschiedliche Weise zu “mischen”: mit dem Schalter des automatischen Getriebes, den Schaltflächen am Lenkrad oder den Schaltwippen am Lenkrad. In diesem Modus wird die Elektronik nicht zulassen, dass Sie zu den Übertragungen wechseln, die ihrer Meinung nach zu diesem Zeitpunkt nicht geeignet sind. Wenn Sie mit den Zeichen “Addition” und “Subtraktion” arbeiten, ist die Schaltgeschwindigkeit nicht höher als die im Sportmodus eingestellte. Der Vorteil des manuellen Modus ist die Möglichkeit, proaktive Maßnahmen zu ergreifen. 

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