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Erschienen in:
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2016 | OriginalPaper | Buchkapitel

1. Kernaufgabe der Fahrzeuggetriebe

verfasst von : Robert Fischer, Ferit Küçükay, Gunter Jürgens, Burkhard Pollak

Erschienen in: Das Getriebebuch

Verlag: Springer Fachmedien Wiesbaden

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Zusammenfassung

Die Grundlagen der Antriebsstrangauslegung sind das zentrale Element dieses Kapitels und die Basis für die Methoden- und Systemkompetenz zu Fahrzeuggetrieben. Zu Beginn werden die Kräfte am Fahrzeug und die Zusammensetzung des Zugkraftbedarfs erläutert. Diesem steht die Momentenbereitstellung des Antriebsstrangs gegenüber. Der Zusammenhang dieser beiden Größen, Bedarf und Verfügbarkeit von Zugkraft, wird sowohl für den Fall der Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit als auch für Beschleunigungsvorgänge in Abschn. 1.1 und 1.2 aufgezeigt.
Ziel der Entwicklung des Antriebsstrangs ist es unter anderem, bei optimalem Verbrauch auch gute fahrdynamische Eigenschaften zu gewährleisten. Dieser Zielkonflikt, ansprechende Agilität bei gleichzeitiger Steigerung der Effizienz, wird in Abschn. 1.3 behandelt.
Dabei werden nicht nur das Getriebe mit dem Motor alleine, sondern alle kraftübertragenden Elemente bis zum Rad als Gesamtsystem Antriebsstrang betrachtet. Bis heute ist es bei der Entwicklung des Antriebsstrangs oft noch üblich, dass Getriebe und Motor aufgrund teilweise sehr unterschiedlicher Entwicklungsschwerpunkte getrennt voneinander entwickelt und später zusammengefügt und aufeinander abgestimmt werden. Während beim Motor ein Großteil der Entwicklungszeit dafür aufgewendet wird, die Abstimmung (quasi-)statisch am Motorprüfstand durchzuführen, muss das Getriebe dynamisch im Gesamtsystem des Fahrzeugs abgestimmt werden.

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Nächstes Kapitel Schaltdynamik und Komfort
Fußnoten
1
Eine detaillierte Darstellung und Herleitung kann analog zu Abschn. 2.​2 erfolgen.
 
2
Hier enthält \(r_{\text{dyn}}\) den Schlupf zwischen Reifen und Fahrbahn.
 
3
Bei zunächst gleicher Drehzahl; sie verändert sich entsprechend Gl. (1.17), wie in Abschn. 1.4.2 gezeigt wird.
 
4
Die VKM treibt die Räder direkt an, es gilt \(i_{\text{ges}}=1\).
 
5
Der Mitteldruck ist der über den Arbeitszyklus eines Kolbens gemittelte Druck im Zylinder und ein direktes Maß für das Drehmoment.
 
6
Einzig durch effizientere Verbrennungstechnologie oder Aufladung können zusätzliche Potenziale genutzt werden (Stichwort Downsizing).
 
7
Deshalb werden für drehmomentstärkere Motoren aus Verbrauchsgesichtspunkten höhere Spreizungen erforderlich, vgl. Abschn. 1.5.
 
8
Unter Knallstart versteht man das „schlagartige“ Schließen der Kupplung durch seitliches Wegrutschen des Kupplungsfußes bei hoher Motordrehzahl sowie gleichzeitigem Volllastbetrieb.
 
9
Entsprechend Gl. (1.17) ist über das Motormoment hinaus die Verzögerung der Motorträgheit zusätzlich zu übertragen.
 
10
In diesem Beispiel ist aufgrund der Signalverarbeitung der Raddrehzahlen im Bremsensteuergerät der Geschwindigkeitsverlauf mit zeitlicher Verzögerung dargestellt. Diese Verzögerungen sind absolut üblich und bekannt; der zusätzliche Aufwand der zeitlichen Synchronisation durch andere Messmethoden ist im Allgemeinen nicht gerechtfertigt. Derartige Phänomene treten immer wieder auf und müssen beachtet werden.
 
11
Das Verhältnis der An- und Abtriebsdrehzahlen in Richtung des Kraftflusses ist ebenfalls zulässig.
 
12
Darüber hinaus lassen sich Getriebe gestalten, deren Übersetzung den Wert \(i=\infty\) annehmen kann, d. h. stehender Abtrieb bei drehendem Antrieb. Sie werden als Geared-neutral-Getriebe bezeichnet.
 
13
Dieser aus dem Englischen stammende Begriff entstand in Verbindung mit Getrieben in Standardbauweise und besagt, dass in entsprechenden Gängen die Drehzahl am Getriebeausgang größer ist als die Motordrehzahl, also neben dem üblicherweise verwendeten direkten Gang (i = 1) eine Untersetzung (i < 1) zum Einsatz kommt.
 
14
Umgangssprachlich aber v 1000.
 
Literatur
1.
Fischer R (2003) Powertrain: more than just the engine. In: 15. Int. AVL-Tagung Motor und Umwelt. AVL, Graz
2.
Küçükay F (2009) Skriptum zur Vorlesung Fahrzeugtechnik 1. Institut für Fahrzeugtechnik, Technische Universität Braunschweig
3.
Fischer R, Pollak B, Ellinger R (2006) Direct injection, turbo charging and dual clutch transmission – hybridization based on latest technology. In: 5. Int. CTI Symp. Innovative Fahrzeug-Getriebe. IRR Verlag, Düsseldorf
4.
Rat der Europäischen Gemeinschaften (1970) Richtlinie des Rates vom 20. März 1970 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maßnahmen gegen die Verunreinigung der Luft durch Abgase von Kraftfahrzeugmotoren mit Fremdzündung (70/220/EWG). Amtsbl Eur Gem 13(L 76):1–22
5.
Berger R, Fischer R (2002) Parallel-Schalt-Getriebe (PSG) – Doppelkupplungsgetriebe mit Trockenkupplungen. In: Innovative Fahrzeugantriebe. VDI-Berichte, Bd 1704. VDI, Düsseldorf, S 447–467
6.
Fischer R, Schneider G (2002) Elektromotorische ASG von LuK – hoher Komfort, hohe Dynamik, geringer Verbrauch. In: 14. Int. AVL-Tagung Motor und Umwelt. AVL, Graz
7.
Fischer R, Schneider G (2002) Die XSG-Familie: Trockenkupplungen und E-Motoren als Kernelemente zukünftiger Automatikgetriebe. In: 7th LuK Symp. LuK, Bühl, Deutschland
8.
Pollak B, Fischer R, Ellinger R, Corbin R (2007) Powertrain innovations in the trade-off between fuel economy and driving performance – a combination and optimization challenge. In: 1st CTI Symp. Automotive Transmissions North America. IRR Verlag, Düsseldorf
9.
Fischer R, Jürgens G (1992) Einfluss von PKW-Automatgetriebekonzepten auf den Verbrauch. In: Umweltbewusste Antriebstechnik: neue Erkenntnisse und Perspektiven. VDI-Berichte, Bd 977. VDI, Düsseldorf, S 527
10.
Nehlsen M, Jedicke F, Bogner E, Schöggl P (2006) Fahrbarkeitsuntersuchungen auf dem Rollenprüfstand. ATZ 108: 376–381
11.
Fischer R (2008) Trade-off Verbrauch–Fahrspass. Vortrag beim Österreichischen Verein für Kraftfahrzeugtechnik in Wien und Graz
12.
Förster HJ (1991) Automatische Fahrzeuggetriebe. Springer, Berlin Heidelberg New York
13.
Kassel T (2009) Optimale Ganganzahl und Schaltkollektive für Fahrzeuggetriebe. Schriftenreihe des Instituts für Fahrzeugtechnik, TU Braunschweig, Bd 21. Shaker, Aachen
14.
Müller S (1999) Theoretische Grundlagen der Getriebeauslegung. Forschungsbericht. Getrag, Untergruppenbach
15.
Köllermeyer A (2007) Die neuen Mercedes PowerShift-Getriebe für schwere Lkw. In: 6. Int. CTI-Symp. Innovative Fahrzeug-Getriebe. IRR Verlag, Düsseldorf
Metadaten
Titel
Kernaufgabe der Fahrzeuggetriebe
verfasst von
Robert Fischer
Ferit Küçükay
Gunter Jürgens
Burkhard Pollak
Copyright-Jahr
2016
Buch
Das Getriebebuch

Print ISBN: 978-3-658-13103-6

Electronic ISBN: 978-3-658-13104-3

Copyright-Jahr: 2016

DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-658-13104-3_1

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