Schaltgetriebe: Aufbau, Funktion, eClutch – stirbt die Handschaltung aus?
Das Schaltgetriebe ist in Europa immer noch die am weitesten verbreitete Getriebeart. Doch der Trend geht immer mehr in Richtung Automatikgetriebe.
- In Fahrzeugen sind vier verschiedene Getriebearten verbaut
- Die manuelle Handschaltung ist in Europa die am weitesten verbreitete Getriebeart
- Automatisierte Schaltgetriebe haben gegenüber manuellen Schaltgetrieben viele Vorteile
Jedes Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor benötigt ein Getriebe. Dieses ist verantwortlich für die Übertragung der Motorkraft auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs. Vereinfacht gesagt ist es die Aufgabe des Getriebes, das Drehmoment des Motors auf die Räder zu übertragen. Da der Verbrennungsmotor nur ein verhältnismäßig schwaches Drehmoment erzeugt, dient das Getriebe dazu, das Drehmoment und die Leistung an die jeweilige Lastsituation anzupassen. Die einzelnen Gänge eines Fahrzeugs sind an dessen Leistung und Drehmoment angepasst. Jeder Gang erfordert eine andere Getriebeübersetzung, um die Motordrehzahl in einem optimalen Leistungsbereich zu halten.
In Fahrzeugen finden sich heutzutage vier verschiedene Getriebearten, die alle einen anderen Aufbau und eine unterschiedliche Funktion haben:
- manuelle Schaltgetriebe
- automatisierte Schaltgetriebe
- Automatikgetriebe
- stufenlose Automatikgetriebe
Während früher Handschalter Standard im Automobilbau waren, wurden diese in den letzten Jahren nach und nach von (stufenlosen) Automatikgetrieben abgelöst. Bei Mittel- und Oberklassefahrzeugen kommen fast ausschließlich Automatikgetriebe zum Einsatz. Nur noch im Kleinwagensegment werden Schaltgetriebe noch relativ häufig serienmäßig verbaut. In den USA und Asien sind Automatikgetriebe seit jeher viel weiter verbreitet als in Europawo sich die Handschaltung lange gehalten hat. Doch auch auf unserem Kontinent ist sie inzwischen massiv vom Aussterben bedroht. Mit der eClutch gibt es jedoch ein System zur Hybridisierung manueller Schaltgetriebe. Der ADAC hat auf seiner Website einmal die Vor- und Nachteile von Automatik- und Schaltgetrieben zusammengetragen.
Manuelle Schaltgetriebe: So funktioniert die aussterbende Technik
Bei einem manuellen Schaltgetriebe wird die Antriebskraft vom Motor über eine Scheibenkupplung zum Wechselgetriebe übertragen. Vereinfacht gesagt befinden sich im Aufbau in jedem Gang des Wechselgetriebes ein paar Zahnräder, die die Kraft zum Antriebsstrang weiterleiten. Durch das Übersetzungsverhältnis des Zahnradpaares werden Drehmoment und Geschwindigkeit bestimmt. Die Auswahl des Ganges erfolgt über einen Schalthebel. Der große Vorteil der Funktion einer manuellen Gangschaltung ist die Möglichkeit zu einer individuellen Fahrweise. Die Gangauswahl obliegt nicht einer Automatik, sondern dem Fahrer selbst.
Anhänger der Handschaltung sind nach wie vor der Überzeugung, dass über ein manuelles Schaltgetriebe auch ein niedrigerer Kraftstoffverbrauch möglich ist als mit einer Automatik. Aufgrund des hohen technischen Reifegrades von Automatikgetrieben darf diese Überzeugung jedoch bezweifelt werden. Einer der Nachteile des manuellen Schaltgetriebes ist der mögliche Verschleiß der Kupplung und der Synchronisation, der bei einer Automatik nicht möglich ist. Und wer weit in der Geschichte zurückgeht, wird noch auf Fahrzeuge mit manuellem Schaltgetriebe stoßen, bei denen man Zwischengas geben muss. Um Handschalter in Zukunft auch für Hybridfahrzeuge „fit“ zu machen, wurde ein spezielles „eClutch“ genanntes System entwickelt, das die Hybridisierung manueller Schaltgetriebe möglich macht. Bislang war dies nur der Automatik vorbehalten.
Automatisiertes Schaltgetriebe – die Technik wird auch sequentielles Getriebe genannt
Automatisierte Schaltgetriebe (auch sequentielles Getriebe genannt) sind wesentlich seltener zu finden als eine Handschaltung. Diese Art der Funktion ist primär auf den Motorsport ausgelegt. Der große Unterschied zwischen einer Automatik und einem automatisierten Schaltgetriebe liegt in der Art des Gangwechsels. Während eine Automatik (wie der Name schon sagt) automatisch schaltet, erfolgt die Schaltung beim sequentiellen Getriebe Schritt für Schritt – einzelne Gänge können also nicht übersprungen werden.
Ein automatisiertes Schaltgetriebe hat denselben mechanischen Aufbau wie ein normales Handschaltgetriebe. Das Kuppeln und Schalten wird bei einem automatisierten Schaltgetriebe jedoch durch elektromechanische oder hydraulische Mechanismen übernommen. Der große Vorteil dieses Systems ist der große Fahrkomfort. Im Gegensatz zu einem Handschalter ist bei einem sequentiellen Getriebe kein Kuppeln und kein Schalten mit einem Ganghebel erforderlich. Dementsprechend ist auch kein Verschalten möglich.
Ein weiterer Vorteil des automatisierten Schaltgetriebes liegt darin, dass der Fahrer selbst die Gänge wählen kann und damit im Vergleich zu einem Automatikgetriebe eine individuelle „Schaltfreiheit“ besteht. Und nicht zuletzt ist der Spritverbrauch bei einem automatisierten Schaltgetriebe gering, da durch elektronisch optimierte Schaltpunkte und eine schlupffreie Kraftübertragung mehr Antriebskraft auf die Räder übertragen wird. Da das sequentielle Getriebe seinen Ursprung im Motorsport hat, erfolgt die Schaltung (wie im Motorsport) oftmals über sogenannte Wippschalter am Lenkrad des Fahrzeugs. Im Gegensatz zu einem Ganghebel (Stickshift) haben Wippschalter den weiteren Vorteil, dass der Schaltvorgang etwas verkürzt ist. Dadurch geht dem Fahrzeug weniger Zugkraft verloren als beim Gangwechsel über einen konventionellen Ganghebel.