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25-08-2023 | 125 Jahre ATZ | Dossier | Article

Fahrzeuggetriebe: eine Geschichte der Kraftübertragung

Author: Christiane Köllner

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In den vergangenen Jahrzehnten sind zahlreiche neue Antriebsarchitekturen und Getriebekonzepte entstanden. Anlässlich des 125. Geburtstags der ATZ skizziert unser Themenschwerpunkt die Geschichte der Getriebeentwicklung. 

Getriebe, egal ob Schalt-, E-Antriebs-, Verteiler- oder Differenzialgetriebe, bestimmen maßgeblich Zuverlässigkeit, Energieverbrauch, Emissionen, Bedienungsfreundlichkeit, Verkehrssicherheit sowie Fahr- und Transportleistung von Pkw und Nfz. Der Gedanke, die Kraftmaschine mit einem Getriebe zur Anpassung von Drehzahl und Drehmoment an die Leistungsanforderung auszustatten, ist 100 Jahre älter als das Automobil mit seiner Geburt im Jahr 1886. In den Jahren und Jahrzehnten danach hat das Getriebe ein Vielzahl an Entwicklungsschritten durchlaufen. Zahlreiche neue Antriebsarchitekturen und Getriebekonzepte sind erwachsen. Jüngst scheint das Getriebe mit dem stärkeren Aufkommen von rein batterieelektrischen Fahrzeugen an Stellenwert im Antriebsstrang einzubüßen. Doch nimmt die Komplexität in gewisser Hinsicht ab, so erhöhen sich aber die Anforderungen an die Verbindung von Mechanik und Elektrik in der Getriebeentwicklung. Das Getriebe der Zukunft wird ein hochintegriertes Aggregat sein: so groß und leistungsdicht wie nötig, so leicht und wirtschaftlich effizient wie möglich. Unser Themenschwerpunkt skizziert anlässlich des 125. Geburtstags der Zeitschrift ATZ – Automobiltechnische Zeitschrift die Geschichte der Getriebeentwicklung. 

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01-09-2023 | Historie

Mit Zähnen und Klauen

Von Beginn an ist die Geschichte der Automobiltechnik auch eine der Kraftübertragung von der Antriebsmaschine auf die Räder. In den ersten Jahren wurden Kraftwagen noch über Riemen vom Motor zur Welle in Bewegung gesetzt. Doch schon bald wurde diese Aufgabe von Übersetzungen mit Zahnrädern übernommen.

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Kein Kraftfahrzeug ohne Getriebe! Fahrzeuggetriebe für Pkw und Nkw sind komplexe mechatronische Serienprodukte. Aufgabe eines Fahrzeuggetriebes ist es, durch Drehmoment- und Drehzahlwandlung das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats fahrzeug-, strecken-, fahrer- und umweltgerecht an den Antriebsrädern bereitzustellen. Das Getriebe bestimmt entscheidend Zuverlässigkeit, Kraftstoff- bzw. Energieverbrauch, Emissionen, Bedienungsfreundlichkeit, Verkehrssicherheit sowie Fahr- und Transportleistung von Pkw und Nkw. Dieses Buch will den Entwicklungsprozess für Fahrzeuggetriebe in seiner Gesamtheit darstellen. Es will Gedankengänge vermitteln, die über die reine Auslegung der Bauteile hinausgehen. Aus der Vergangenheit für die Zukunft lernen! Entwicklungsingenieure sollten einen Überblick über die historische Entwicklung ihrer Produkte haben. Sie können dann abschätzen, welche Entwicklungsschritte noch möglich sind, bzw. welche Technologiehöhe die gegenwärtige Produktentwicklung aufweist. Neben einer allgemeinen Einführung zeigt dieses Kapitel die Geschichte der Fahrzeuggetriebe und gibt einen Überblick über deren Basisinnovationen und Entwicklungsschritte.

Published in: Fahrzeuggetriebe (2019)

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2022 | OriginalPaper | Chapter

Getriebe

In diesem Kapitel werden die etablierten Getriebekonzepte aus dem Pkw-Bereich vorgestellt und erklärt. Dazu gehören die manuellen Schaltgetriebe (MT – Manual Transmission), die automatisierten manuellen Getriebe (AMT – Automated Manual Transmission), die Doppelkupplungsgetriebe (DCT – Dual Clutch Transmission), die Automatikgetriebe (AT – Automatic Transmission), die Stufenlosgetriebe (CVT – Continuously Variable Transmission) und die dedizierten Hybridgetriebe (DHT – Dedicated Hybrid Transmission).

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In diesem Kapitel stehen Konstruktionen von Pkw-Getrieben im Fokus, die in Groß- oder Kleinserien verbaut werden. Getriebeanwendungen außerhalb des Pkw-Bereichs werden in Kap. 8 vorgestellt. Die im Folgenden betrachteten Getriebeanwendungen in Pkw können in Stufen- und Stufenlosgetriebekonzepte unterteilt werden. Stufengetriebekonzepte stellen Getriebevarianten dar, welche eine endliche Anzahl von Gängen besitzen. Ihnen ist die Verwendung von Zahnrädern zur Leistungsübertragung sowie Schaltelementen zur Realisierung der prinzipbedingt notwendigen Übersetzungswechsel gemein.

Published in: Das Getriebebuch (2016)

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Mit dem stärkeren Aufkommen der vollelektrischen Fahrzeuge büßt das Getriebe an Stellenwert im Antriebsstrang ein. Doch bei Hybrid-Pkw wird es wieder wichtig, wobei die Entwicklung des Dedicated Hybrid Transmission, kurz DHT genannt, komplex und teuer sein kann. Im ATZ-Interview verdeutlicht Dr. Axel Waldhelm von Horiba, warum das Getriebe nicht überflüssig wird, wie Prüf- und Simulationstechnologien von SiL bis XiL helfen, Kosten und Entwicklungszeit im Zaum zu halten, und was er jungen Studenten empfiehlt.

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