Hydrokinetisches Getriebe
Das hydrokinetische Getriebe wird umgangssprachlich als Wandler oder Drehmomentwandler bezeichnet, was genau seine Arbeitsweise widerspiegelt, da dieses Element die Funktion einer Kupplung hat und zwischen dem Getriebe und dem Verbrennungsmotor montiert wird - normalerweise direkt an das Schwungradgehäuse.
Das hydrokinetische Antriebssystem besteht aus folgenden Elementen: hydrokinetisches Getriebe, mechanisches Getriebe und Antriebsachsen.
Funktionsprinzip des hydrokinetischen Getriebes
Das hydrokinetische Getriebe nutzt die Energie der Flüssigkeit (Öl) und ermöglicht eine Erhöhung des Drehmoments um bis zu 3,5-fache, wobei der höchste Wert beim Anfahren erreicht wird, wenn die Maschine am stärksten belastet ist.
Der Wert des Drehmoments hängt direkt von der Geschwindigkeit der Flüssigkeitswirbelung ab, und in einigen Maschinen wurde eine innovative Lösung implementiert, die eine Planetengetriebe zum hydrokinetischen Getriebe hinzufügt, um das maximale Drehmoment zu erhöhen und die Effizienz des Systems zu verbessern.
Funktionen des hydrokinetischen Getriebes
Das Getriebe, also der Drehmomentwandler, spielt eine sehr wichtige Rolle in der Maschine - es ermöglicht eine automatische und kontinuierliche Übertragung des Drehmoments, was wiederum zu einem reibungslosen Betrieb des gesamten Getriebes führt und die Belastbarkeit des Antriebssystems erhöht.
Um die Effizienz des Wandlers und des gesamten Systems zu erhöhen, sollte das Öl im Getriebe unmittelbar nach dem Start des Verbrennungsmotors erwärmt werden. Eine gute Praxis, die diese Zeit verkürzt, ist das Abbremsen der Maschine mit der Hauptbremse.
Der Kupplungsprozess ist sanft, was die Lebensdauer der Komponenten, die am gesamten Prozess beteiligt sind, verlängert. Dieses unscheinbare Element schützt den Verbrennungsmotor vor dem Risiko einer Überlastung aufgrund steigender externer Belastungen.
Es ist auch erwähnenswert, dass der sanfte Start, die hohe Betriebskultur und die effektive Dämpfung von Torsionsschwingungen. Ein herausragendes Merkmal ist das Fehlen einer starren Verbindung, so dass bei Überlastung des Getriebes keine Gefahr einer Überlastung des Antriebssystems besteht.
Diese Art von technologischer Lösung eignet sich dort, wo die Fließfähigkeit der Fahrt wichtiger ist als die Dynamik.
Wie es im Leben so ist - es gibt keine perfekten Lösungen und in diesem Fall gibt es auch Nachteile, dazu gehören u.a. erhöhter Kraftstoffverbrauch oder die Erzeugung von zu viel Wärme. Die Regeneration dieses Elements gehört in der Regel nicht zu den günstigsten.
Aufbau und Funktionsprinzip
Zu den grundlegenden Konstruktionselementen des Wandlers gehören die Pumpe, die Turbine, der Torsionsschwingungsdämpfer und die Einweglenkung. Gerade der Einsatz des Lenkradrotors unterscheidet das Getriebe von einer herkömmlichen hydrokinetischen Kupplung.
Der Pumpenrotor ist mit dem Verbrennungsmotor verbunden (genauer gesagt mit dem Schwungradring oder der Kurbelwelle). Der Turbinenrotor hingegen ist mit der Ausgangswelle und dem Getriebe verbunden. Beide Rotoren sind nicht direkt miteinander verbunden, der Abstand zwischen ihnen ist gering und beträgt in der Regel etwa 2-3 mm.
Mit dem Start des Verbrennungsmotors beginnt der Ölfluss im Getriebe, der auf den Pumpenrotor gerichtet ist. Dann (nach Erreichen des entsprechenden kinetischen Energiepegels) verlagert sich das Öl zum Turbinenrotor, was wiederum seine Bewegung verursacht.
Auf diese Weise wird die kinetische Energie durch die Wirbelbewegung der Flüssigkeit in mechanische Energie umgewandelt. Die Betriebsgeschwindigkeiten von Pumpe und Turbine sind unterschiedlich, so dass sie in Bewegung bleiben.
Ein sehr wichtiger Bestandteil des Aufbaus ist der Lenkradrotor, der für die Verstärkung des Drehmoments durch das sogenannte Lenkradreaktionsmoment verantwortlich ist. Kurz gesagt, das Lenkrad ändert die energetischen Parameter der Flüssigkeit.
Zwischen dem Pumpenrotor und dem Turbinenrotor gibt es Slippage, d.h. die Anzahl der Umdrehungen, die in das Getriebe eingehen, ist höher als die Anzahl der ausgehenden Umdrehungen.
Eine sehr interessante Lösung ist die Verwendung einer Getriebesperre (Bridging-Kupplung), die in bestimmten Betriebsmodi diesen Schlupf eliminiert und damit vorübergehende Leistungsabfälle. Dadurch wird der Antrieb ohne Schlupf übertragen, was effizient und unauffällig geschieht.
Das Einschalten der Getriebesperre (d.h. das Starten des sogenannten Lock-up) erfolgt durch Drücken einer speziellen Taste auf der Steuerkonsole, und die Regulierung dieser Funktion (die automatisch erfolgt) berücksichtigt viele Signale, vor allem das Drehmoment des Motors und den aktuellen Gang.
Durch den Einsatz von Lock-up wird der Kraftstoffverbrauch reduziert und die Effizienz und Dynamik der Fahrt verbessert.
Nur Öl von guter Qualität!
Der Ölkreislauf im Wandler ist direkt mit der Ölzirkulation im Getriebe verbunden - das Öl wird aus der Getriebeölwanne durch eine Zahnradpumpe (über einen Saugfilter) entnommen.
Im Vergleich zu hydrostatischen Systemen muss das Öl in hydrokinetischen Systemen strengere Qualitätsanforderungen erfüllen (geeignete Viskosität, Oxidations- und Schaumfestigkeit, gute Schmiereigenschaften und geeignete Reibungscharakteristik).
Normalerweise werden ATF-Öle (Automatic Transmission Fluid) verwendet, die auf der Basis geeigneter synthetischer oder mineralischer Öle hergestellt und mit geeigneten Additiven angereichert sind. Sie zeichnen sich auch durch eine spezielle, meist rote oder grüne Farbe aus, um sich deutlich vom Motoröl zu unterscheiden.
Bei der Auswahl des Öls für ein bestimmtes Getriebe müssen unbedingt die Vorgaben des Herstellers eingehalten und auf Qualität geachtet werden. Ein falsch gewähltes Öl kann zu Schäden und Ausfällen führen. Die Beschreibung der Normen und die genaue Ölspezifikation finden wir im Servicebuch. Wenn wir in ein qualitativ hochwertiges Öl investieren, können wir sicher sein, dass unser Getriebe effektiv geschützt wird.
Das Öl wird durch einen externen Kreislauf gekühlt, und eine sehr gefährliche Situation ist seine Überhitzung - zu den Hauptursachen gehören vor allem sein zu niedriger Pegel oder ein verschmutzter Kühler.
Es ist offensichtlich, dass das hydrokinetische Getriebe wie jede andere Komponente im Laufe der Zeit verschleißt und Schäden riskiert. Ein Leistungsabfall, Schwankungen der Drehzahl während einer gleichmäßigen Fahrt, seltsame Geräusche oder einfach das Gefühl einer "rutschenden" Kupplung (bekannt bei Benutzern von Autos mit manuellem Getriebe, in denen die Kupplung bereits abgenutzt ist) sollten ein Anstoß zur Überprüfung des Zustands dieses äußerst wichtigen Elements sein, das zweifellos der Wandler ist. Die Regeneration ist ein relativ teurer Service, daher ist der Austausch häufiger.
