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03.06.2014 - Autor: Ben Mikka Buchner  - Technik



Gastbeitrag: Das Automatikgetriebe




Moderne Fernverkehrszüge haben selten weniger als 12 Gänge. Einerseits, weil das wirtschaftlich nutzbare Drehzahlband eines LKW Motors nur zwischen etwa 1000 und 1500 Umdrehungen liegt, andererseits, weil am Berg immer der richtige Gang verfügbar sein muss, um möglichst wenig Geschwindigkeit zu verlieren. Die vielen Gänge sorgen dafür, dass beim Beschleunigen sehr oft geschaltet werden muss.

Deswegen werden mittlerweile immer mehr Automatikgetriebe verbaut. Der Fahrer wird entlastet, das Getriebe ist in den meisten Fällen etwas leichter und die Schaltvorgänge dauern meist nicht so lang, wie in einem Handschalter.

Warum „wippt“ der LKW beim Schalten und ein Auto nicht?
Dazu müssen wir uns das Getriebe eines LKW einmal ganz genau ansehen. Es ist dafür ausgelegt, wenig Widerstand zu erzeugen und möglichst leicht zu sein. Deswegen verwendet man streng genommen gar kein Automatikgetriebe sondern ein sogenanntes „automatisch geschaltetes Schaltgetriebe“. Das heißt, dass der LKW beim Schalten genau das macht, was der Fahrer auch tun würde: Kupplung öffnen, Drehzahl mit Zwischengas anpassen, Gang einlegen, Kupplung schließen.

Weil die Kupplung für jeden Schaltvorgang geöffnet werden muss, kommt es zu einer Zugunterbrechung, was sich durch das charakteristische Wippen zeigt. Im Gegensatz zum normalen PKW denn hier wird üblicherweise ein Wandlergetriebe verbaut. Das wiederum hat relativ viel Kraftverlust, das Fahrzeug braucht also mehr Treibstoff. Da ein LKW allerdings dafür gedacht ist, die längste Zeit im Überlandgang dahin zu gleiten, wird lieber auf treibstoffsparende automatische Schaltgetriebe gesetzt. Z.B. Linienbusse und Müllfahrzeuge werden immer häufiger mit Wandlergetrieben ausgerüstet, da sie ohnehin fast ausschließlich im Stadtverkehr unterwegs sind.

Wenn man in einem LKW zügig herunter bremst, z.B. vor einer Ampel, hört man, wie die Automatik den Motor beim herunterschalten „hochjagt“. Der ein oder andere Fahrer fragt sich, warum moderne Automatikgetriebe überhaupt noch Zwischengas geben. Der Grund ist simpel. Um Gewicht zu sparen wird ein unsynchronisiertes Getriebe verbaut, es muss also Zwischengas gegeben werden, um herunter zu schalten. Außerdem kann die Abnutzung der Kupplung minimiert werden, wenn man die Drehzahl des Motors an die Drehzahl des Getriebes anpasst, und das schafft eine Automatik deutlich genauer, als ein menschlicher Fahrer.

Die Schaltvorgänge beim Hochschalten sind teilweise so schnell, dass der Motor nicht die Zeit hat während des Vorgangs von seiner Drehzahl herunterzulaufen. Um Zeit zu sparen setzen hier einige Getriebe die Motorbremse ein. Sie wird kurz aktiviert, während die Kupplung getreten ist, um den Motor im Leerlauf abzubremsen, damit der nächste Gang schneller eingelegt werden kann, dadurch werden die Schaltvorgänge noch schneller.

Weil das Getriebe nicht wie ein Mensch Augen und Ohren hat, ist es sehr schwer, eine Software zu programmieren, die sich den Wünschen des Fahrers anpasst. Jeder Hersteller setzt dabei auf leicht unterschiedliche Auslegungen. Der DAF XF der letzten Baureihe benutzt eine ZF-Automatik (siehe Bild oben). Sie sollte Treibstoff sparen, indem sie am Berg möglichst lang im zwölften Gang bleibt, bevor sie in eine kürzere Übersetzung wechselt. Scania hingegen setzte in ihrem selbst konzipierten Getriebe darauf, am Berg möglichst früh in den elften Gang zu wechseln, um nicht unnötig Schwung zu vergeuden. Dadurch erhofft man sich einen Wechsel in den Zehnten zu verhindern, um Treibstoff zu sparen. Welche Taktik die bessere ist, scheint Auslegungssache zu sein.

Ansätze, die Topografie zu lesen, finden sich in dem Artikel über den topografieabhängigen Tempomaten, der entsprechend vor einem Hügel Schwung holt bzw. den Schubmodus nutzt um Treibstoff zu sparen.


Foto: Wikipedia, User: Ralf Pfeiffer, Lizenz: GNU Free Documentation License




Ben Mikka Buchner 

Der Schüler ist seit seinem dritten Lebensjahr als Beifahrer auf den Fahrzeugen der familieneigenen Spedition unterwegs. Entsprechend früh fand er sein Interesse an der Bedienung der Sattelzüge. Besonders interessiert den Technik-Fan die Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine.


Kommentare (1)
Wheeler1961 - 01.07.2014 12:10 Uhr
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Ich empfinde die Automatik hauptsächlich als Erleichterungen gerade im Stadtverkehr und Stau deshalb nie mehr ohne
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