Basierend auf dem stufenlosen Multitronik-Getriebe für Audi (Lieferant LuK) werden Weiterentwicklungsansätze für Scheibensätze, Hydraulik und Kette für Motormomente oberhalb 300 Nm bei Spreizung 6 bis 550 Nm bei Spreizung 7 abgeleitet. Die Anforderungen an ein stufenloses Getriebe (auch CVT - Continuously Variable Transmission) werden ausgehend von 80 km/h Marschfahrt mit anschließender Beschleunugung bis zur Höchstgeschwindigkeit betrachtet. Die gegenwärtige Variatorkonstruktion hat ein Moment bis zu 355 Nm bei einem Achsabstand von 171 mm für eine Spreizung von 6,05. Am Primärscheibensatz sind das 48 mm, am Sekundärscheibensatz 46 mm. Zur Erzeugung der Andruckkräfte sind Öldrücke über 60 bar erforderlich. Der Anpressdruck wird über einen hydromechanischen Momentenfühler im Primärscheibensatz eingestellt, ohne dass zusätzliche Signale von außen zugeführt werden. Die Rampen für die Bewegung der Verstellkugeln für die Scheibe haben bei zunehmendem Radius variable Steigungswinkel (patentiert). Dieses System hat bereits Dauerläufe mit 400 Nm Variatormoment bestanden. Der Ölfluss und Öldruck für die Anpressung ist am besten mit einer zweiflutigen Flügelzellenpumpe zu realisieren, die durch niedrige Leistung einen positiven Einfluss auf den Getriebewirkungsgrad hat. Der Getriebewirkungsgrad kann durch Verringerung des Anpressdrucks der Übertragungskette ebenfalls verbessert werden, wenn man gezielt im Bereich zwischen Überanpressung und zerstörendem Rutschen arbeitet. Durch Modulation des Scheibensatzdruckes können Drehzahldifferenzen der Scheibensätze ermittelt werden. Die Drehzahldifferenzen ergeben eine Größe, die von der Höhe des Eingangsmoments abhängt und als Schlupfmaß bezeichnet wird. Schlupfmaße von ca. 3,5 können bei verbessertem Wirkungsgrad ertragen werden. Bei der Übertragungskette konnte durch Optimierung der Kettenlasche eine Lebensdauersteigerung um 30 % erreicht werden. Reduziert man die Laschenhöhe, dann kann der Wellendurchmesser (und damit die Wellenfestigkeit) bei gleichem Radius vergrößert werden. Durch Kombination von kurzen und langen Laschen sowie eine, die Kette umgreifende Gleitschiene kann die Kette akustisch optimiert werden. Durch Leistungsverzweigung unter Zuhilfenahme eines zweiten, zuschaltbaren Scheibensatzes werden geringere Scheibensatz-Drehzahlen möglich, die zu verbessertem Wirkungsgrad und geringeren Kettenfliehkräften führen. Das Ziel sind Getriebe, die Motormomente bis 500 Nm beherrschen.
Entwicklungspotenziale für stufenlose Getriebe
Automobiltechnische Zeitschrift - ATZ ; 105 , 7/8 ; 676-685
2003
8 Seiten, 10 Bilder, 9 Quellen
Aufsatz (Zeitschrift)
Deutsch
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