So funktioniert ein Mercedes Benz Automatikgetriebe

So funktioniert ein Mercedes Benz Automatikgetriebe

So funktioniert ein Mercedes Benz Automatikgetriebe

In einem Großteil der heutigen Mercedes-Benz Automatikgetriebe ist ein Ravigneaux-Satz integriert, womit der Automat zwischen einem Rückwärtsgang und den vier Gängen schaltet. Es kommen Lamellenbremsen oder Bremsbänder, Lamellenkupplungen und Drehmomentwandler im Automatikgetriebe zum Einsatz, damit die Übertragung der Kraft des Motors auf den Antrieb der Räder erfolgen kann. Im Ravigneaux-Satz schalten die Gänge durch elektronische Steuerungen, Magnetventile und Schaltprogramme. Inzwischen können beim 4-Gang-Automatikgetriebe mehr Planetenradsätze hinzugefügt werden, sodass bis zu neun Gänge möglich sind.

 

Funktion und Aufbau eines Ravigneaux-Satzes im Automatikgetriebe

Ein Ravigneaux-Satz setzt sich aus einem Hohlrad, zwei Planetenradsätzen und zwei Sonnenrädern zusammen. Mittig befindet sich das kleinere Sonnenrad, welches über eine Hohlwelle geleitet wird. Die sogenannten Planetenräder, in diesem Fall drei an der Zahl, erfassen das kleine Sonnenrad und die Planetenräder vom großen Sonnenrad, welches mittels der Hohlwelle mit dem kleineren Sonnenrad in Verbindung steht. Umschlossen werden die beiden Sätze vom Hohlrad. Auf das Hohlrad wird die Kraft über die Planetenräder des zweiten, also großen Sonnenrades übertragen und an die Antriebsräder wird der Antrieb des Hohlrades weitergeleitet. Die sechs Planetenräder sind nur mit einem einzelnen Planetenradträger verknüpft. Durch ihn wird die Antriebskraft unmittelbar auf das Hohlrad übertragen oder die Planetenräder können fixiert werden. Indem gewisse Teile und Zahnräder verbunden oder festgehalten werden, schaltet das Mercedes-Benz Automatikgetriebe zwischen den Gängen. Durch diesen Vorgang erfolgt eine unterschiedliche Weiterleitung der Antriebskraft des Motors auf die Räder des Fahrzeuges.

Die Zahnräder sind schräg angeordnet, also mindestens in einem Winkel von 45° zur Rotationsachse, wodurch beim Ineinandergreifen der unterschiedlichen Zahnräder der Reibungsverlust so gering wie nur möglich gehalten wird. Unter der Voraussetzung, dass genügend Öl im Getriebe ist, verschleißen die Zähne so auch nicht zu schnell.

 

Der Drehmomentwandler – was passiert hier?

Ein mittiges Leitrad, ein Turbinenrad und ein Pumpenrad bilden den hydrodynamischen Drehmomentwandler. Die Bestandteile befinden sich in einem mit Öl gefüllten Gehäuse. Außerdem sind an der Weiterleitung der Motorkraft an das Getriebe eine Welle und eine Kupplung beteiligt. Im Drehmomentwandler geschieht nun Folgendes: Es erfolgt die Umwandlung von mechanischer Energie – also die Kraft des Motors in Drehbewegung des Pumpenrades – in Strömungsenergie, also eine Beschleunigung des Öls im Wandler. Diese wird anschließend wieder in mechanische Energie umgewandelt, also an das Getriebe und dann an die Räder des Fahrzeuges weitergeleitet.

 

Der genaue Vorgang

Der Motor treibt das mit Öl gefüllte Pumpenrad an. Im Inneren des Rades befinden sich geneigte Schaufeln, die durch Drehung die Kraft auf das Öl übertragen. Da dieses der Zentrifugalkraft unterliegt, wird es nach außen gedrückt. Je mehr die Drehzahl steigt, umso mehr steigt durch die Fliehkraft auch der Druck.

Das Turbinenrad, das sich gegenüber vom Pumpenrad befindet und nichts anderes ist, als ein umgedrehtes Pumpenrad mit entgegengesetzt geneigten Schaufeln, nimmt diese Strömungsenergie auf, wodurch das Öl von außen nach innen wieder zurück zum Pumpenrad geleitet wird. An dieser Stelle wird kein Drehmoment gewandelt, weshalb man von einer Föttinger Kupplung spricht. Um das Drehmoment zu wandeln, ist das sich zwischen Turbinen- und Pumpenrad befindliche Leitrad notwendig. Mit den um 90° angewinkelten Schaufeln bewirkt es einen Rückstau des Öls, wodurch das Drehmoment am Turbinenrad vergrößert wird.

Im Drehmomentwandler lassen sich drei Phasen unterscheiden:

  1. In dieser Phase befindet sich das Fahrzeug im Stillstand, beispielsweise an einer Ampel und der Motor läuft und die Bremse wird vom Fahrer gehalten. In dieser Situation dreht sich zwar das Pumpenrad, das Turbinenrad steht aber still.
  2. In der nächsten Phase befinden wir uns beim Anfahren, das heißt, der Fahrer löst die Bremse und betätigt das Gaspedal. Jetzt weist das Pumpenrad eine hohe Drehzahl auf, viel höher als das Turbinenrad. Diese Situation ist durch den Öl-Stau im Leitrad bedingt und gewollt. Das Drehmoment im Turbinenrad ist jedoch höher.
  3. In der dritten Phase hat das Fahrzeug eine erhöhte Geschwindigkeit. Hierbei verknüpft die Kupplung das Turbinen- und Pumpenrad, sodass Drehmoment und
    Drehzahl genau gleich sind. Nun läuft der komplette Block, da sich das Leitrad mit dreht. Jetzt ist nicht mehr der Ölstrom für die Übertragung der Kraft verantwortlich, sondern der Motor leitet diese sofort auf die Welle weiter, die das Turbinenrad mit dem Getriebe verbindet, wodurch sich der Wirkungsgrad erhöht.

So funktioniert die Mehrscheibenkupplung von Mercedes-Benz

Wenn das Automatikgetriebe zwischen den Gängen schaltet, ist die Kupplung dafür verantwortlich, dass eine Trennung von Getriebe und Motor erfolgt. In einem Mercedes-Benz Automatikgetriebe kommen sogenannte Mehrscheibenkupplungen zum Einsatz, die zwischen dem Ravigneaux-Satz und Drehmomentwandler verbaut sind. Im Gegensatz zu einer Einscheibentrockenkupplung verteilt sich die Anpresskraft auf viele Reibflächen. Die Innenlamellen stehen fest in Verbindung mit einer Welle, sind in einer Reihe angeordnet und besitzen, zur Steigerung der Reib Werte, Reibbeläge. Die Außenlamellen befinden sich zwischen den Innenlamellen und sind mit dem Kupplungskorb, der sie umgibt, drehfest nach außen durch Aussparungen verbunden. Zusammen bilden die Außen- und Innenlamellen das sogenannte Lamellenpaket. Wenn die Außen- und Innenlamellen kraftschlüssig untereinander verbunden sind, bewirkt das Drehen der Außenlamellen eine Drehung der Innenlamellen und andersherum. Durch Betätigung einer Druckstange durch eine Druckplatte auf Kupplungsfedern wird die Verbindung der Außen- und Innenlamellen gelöst und so der Motor von der Getriebedrehzahl getrennt.

Die Steuerung eines Mercedes-Benz Automatikgetriebes

 

Lamellenkupplung, Drehmomentwandler, Ravigneaux-Satz, Motor und Räder allein schaffen es nicht, ein Auto in Bewegung zu setzen. In Pkws von Mercedes-Benz mit Automatikgetriebe spielt im Gegensatz zu Fahrzeugen mit Schaltgetrieben die elektronische Steuerung eine wichtige Rolle.

Was stimmt also den Betrieb der unterschiedlichen Teile aufeinander ab und sorgt dafür, dass das Getriebe weiß, wie und wann es schalten muss, um den perfekten Wirkungsgrad zu erzielen und in jeder Fahrsituation die nötige Sicherheit zu gewährleisten? Die Antwort ist ein ausgeklügeltes und umfangreiches System aus vielen lokalen Steuergeräten wie beispielsweise dem ESP-, ABS- oder Motorsteuergerät, Signalen und Sensoren. Ausgewertet werden diese Informationen und Werte in der elektronischen Getriebesteuerung, kurz EGS. Hier sind auch die Fahrprogramme hinterlegt, die in der jeweiligen Situation aktiviert werden.

Raddrehzahlsensoren sorgen beispielsweise dafür, eine Fahrt mit vielen Kurven zu erkennen. Durch die Analyse der verschiedenen Drehzahlen von Außen- und Innenrädern des Fahrzeuges und zusätzlichen Daten wie Messung der Quer- und Längsbeschleunigung erkennt Ihr Mercedes-Benz die Kurvenfahrt. Diese ganzen Werte werden an das EGS übertragen und die elektronische Steuerung sorgt dafür, dass eine Schaltung unterdrückt wird, falls der Fahrer per Gaspedal eine Beschleunigung angefordert hat. Dadurch werden unnötige Lastverschiebungen verhindert und das Fahrzeug bleibt stabil.

Ein anderer Bereich ist beispielsweise die Bergauffahrt. Hier müssen die Schaltpunkte in höhere Drehzahlbereiche verlegt werden, wenn das EGS durch Auswertung des Motormomentes feststellt, dass die tatsächliche Geschwindigkeit des Wagens niedriger ist als die, die angefordert wird. Dadurch verhindert Ihr Mercedes-Benz Pendelschaltungen.

Anhand dieser Beispiele können Sie sicher erahnen, wie komplex der Zusammenhang der einzelnen Bestandteile eins Automatikgetriebes ist und wie vielfältig Software, Elektronik und Mechanik für einen reibungslosen Ablauf aufeinander abgestimmt sein müssen. Deshalb ist die Reparatur eines Mercedes-Benz Automatikgetriebes ebenfalls sehr komplex. Der Defekt eines einzigen Sensors führt zu vielfältigen Problemen, die sich jedoch an komplett anderen Stellen bemerkbar machen.

In diesem Artikel wurde Ihnen ein Stufenautomatikgetriebe von Mercedes-Benz vorgestellt. Vor allem in den vergangenen Jahren kamen auch Automatikgetriebe auf den Markt, die stufenlos arbeiten (CVT).

3.8 6 Stimmen
Artikel Bewertung
Share on facebook
Share on twitter
Share on whatsapp
Share on email
0 Comments
Inline Feedbacks
Alle Kommentare anzeigen

Unser Newsletter

Immer einen gang weiter.

Entdecke noch mehr

Suchen

Newsletter

Einen Gang weiter schalten.

Endlich keine lästige Suche mehr.

Finden Sie sofort was Sie suchen.

MERCEDES-BENZ

GETRIEBESCHNELLSUCHE