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Ohne Motor in die Gänge

Mit einem auf den ersten Blick unscheinbaren Bauteil integrieren die ZF-Ingenieure eine Start-Stopp-Automatik in das 8-Gang-Automatgetriebe. Das bringt Kraftstoff und Emissionseinsparungen. Schon wieder.

Ob bei der Rushhour in der Großstadt oder beim Stau auf der Autobahn: Stop-and-go-Verkehr ist nervtötend für die Autofahrer und schlecht für die Umwelt. Denn im Stillstand und bei den vielen Anfahrvorgängen stoßen die Autos mehr Abgas in die Luft aus als bei fließendem Verkehr. Dementsprechend hoch ist auch der Kraftstoffverbrauch. Wer daher regelmäßig im Stau steht, wird sich auf die Start-Stopp-Automatik freuen, die in den kommenden Jahren für viele Neufahrzeuge verfügbar sein wird.

 

Automatgetriebe bislang außen vor

Steht der Wagen still, wird der Verbrennungsmotor abgeschaltet, die Energie für den Anlassvorgang bringt ein Elektromotor auf. Dieser schaltet als Startergenerator den Verbrennungsmotor an, wenn es wieder weitergehen soll. Die Start-Stopp-Automatik bringt bis zu fünf Prozent Kraftstoff- und Emissionseinsparungen. Bei der Entwicklung des 8-Gang-Automatgetriebes haben die ZF-Ingenieure bereits die Start-Stopp-Funktion bedacht – und mussten sich dafür etwas einfallen lassen. Das Problem: Bei abgeschaltetem Motor ruht auch die Hydraulikpumpe des Automatgetriebes. Soll die Fahrt nach dem Stillstand aber schnell und ohne Einbußen bei der Fahrdynamik weitergehen, müssen bestimmte Schaltelemente im Getriebe mit Öl versorgt werden. „Unsere Vorgabe war, das Getriebe innerhalb von 350 Millisekunden startfähig zu haben“, so Manfred Bek, Leiter Steuerungstechnik und Berechnung bei ZF. Die Wartezeit, bis der Motor die Getriebehydraulik wieder auf Touren gebracht hat, wäre zu lang und daher nicht akzeptabel. Das Getriebeöl muss also ohne Hydraulikpumpe und noch während der Motor startet an Ort und Stelle sein. Die Lösung: ein hydraulischer Impulsspeicher. Dieses nur zirka 19 Zentimeter lange Bauteil ist ein Federkolbenspeicher, der sich während des Fahrbetriebs mit Öl füllt und eine Feder spannt. Die etwa 100 Milliliter große „Reserve“ wird von der Feder beim Motorstart blitzschnell in die Hydraulik befördert, die zum Anfahren notwendigen Schaltelemente werden mit Getriebeöl versorgt. „Jede andere Lösung wäre deutlich aufwändiger geworden“, so Manfred Bek. Eine elektrische Pumpe beispielsweise hätte das Bordnetz zusätzlich belastet, ihre Geräuschentwicklung hätte bei abgeschaltetem Motor außerdem als störend empfunden werden können. Und sie hätte einen höheren Integrationsaufwand verursacht.

 

An alles gedacht

Dagegen hält der hydraulische Impulsspeicher Systemkosten und Montageaufwand in Grenzen: Das Bauteil findet im Getriebegehäuse Platz und benötigt auch keine weiteren Anpassungen an der Getriebe-Hardware – auch nicht bei der Kanalführung in der Hydraulik, damit das Öl extrem schnell fließen kann. Denn daran haben die ZF-Ingenieure bei der Entwicklung des 8-Gang-Automatgetriebes schon gedacht.

 

Last Update: 04.07.2008