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Seminar

Fahrzeuggetriebe – Grundlagen

Anforderungen | Zusammenspiel Motor und Getriebe | Getriebearten und -konzepte | Elektro- und Hybridantriebe | Nutzfahrzeuge

Fahrzeuggetriebe – Grundlagen
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Die grundlegenden fahrphysikalischen Zusammenhänge zwischen Fahrzeugantrieb, Anfahrelement und... mehr

Fahrzeuggetriebe – Grundlagen

Die grundlegenden fahrphysikalischen Zusammenhänge zwischen Fahrzeugantrieb, Anfahrelement und Getriebe, speziell das Zusammenspiel von Motor und Getriebe, werden ebenso wie die spezielle Getriebetechnik für Hybrid- und Elektroantriebe behandelt.


Inhalt

1. Tag 

Basiswissen Fahrphysik/ Längsdynamik

  • Welche Fahrwiderstände wirken auf das Fahrzeug?
  • Welche Zugkraft am Rad wird benötigt?
  • Welche Rolle spielt das Drehmoment, welche die Leistung?
  • Was ist der Zusammenhang zwischen Motormoment und Zugkraft am Rad?
  • Wie sind Motorkennfelder (Drehmoment- und Leistungsverlauf) zu lesen?
  • Wie sieht das ideale Motorkennfeld aus, wie reale Kennfelder?
  • Was ist Übersetzung bzw. Drehmoment- und Drehzahlwandlung?
  • Wie ist der Wirkungsgrad definiert und welche Verluste treten auf?

 

Überblick zu Anforderungen an Fahrzeuggetriebe

  • Welche Aufgaben haben Fahrzeuggetriebe im Antriebsstrang?
  • Vom Motorkennfeld zum Zugkraftdiagramm
  • Welche Rolle spielen Getriebe bei der Reduzierung der CO2-Emissionen?
  • Aktuelle Markttrends bei Fahrzeuggetrieben
  • Aus welchen weiteren Komponenten besteht der Antriebsstrang?
  • Welchen Einfluss hat das Antriebskonzept auf das eingesetzte Getriebekonzept?
  • Welche Getriebetypen gibt es und wie sind sie aufgebaut?
    • Schalten mit und ohne Zugkraftunterbrechung
    • Automatisierung

 

Zusammenspiel Motor – Getriebe - Fahrzeug: Powertrain Matching

  • Getriebekennfelder: das Sägezahndiagramm
  • Getriebespreizung: Wahl der kleinsten und größten Übersetzung
  • Vorgehensweisen für die Wahl der Zwischengänge
  • Feinabstimmung und Fahrbarkeit

 

Ausgleichsgetriebe, Allradantrieb und Sperrdifferenziale

  • Funktionsweise von Längs-und Quer-Differenzial
  • Allradkonzepte
  • Momentensteuerung/ Torque-Vectoring

 

 

2. Tag

Ausgeführte Getriebekonzepte

  • Handschaltgetriebe (MT)
    • Ein- und mehrstufige Getriebe
    • Innere und äußere Schaltelemente
    • Synchronisierungen
    • Schaltvorgang/ Schaltqualität
    • Kupplungen
  • Automatisierte Handschaltgetriebe, Sequenzielle Getriebe (AMT)
    • Konzepte
    • Aktuatorik
  • Doppelkupplungsgetriebe bzw. Direktschaltgetriebe (DCT)
    • Getriebeaufbau und Schaltkonzepte
    • Ausgeführte Beispiele
    • Nasse und trockene Doppelkupplungen
  • Wandlerautomaten (AT)
    • Funktionsweise der Planetengetriebe
    • Planetenkoppelgetriebe: Ravigneaux- und Lepelletier-Radsatz
    • Schaltschemata
    • Momenten- und Drehzahldiagramme
    • Funktionsweise der hydrodynamischen Kupplungen und Wandler
    • Ausgeführte Wandlerautomaten
    • Schaltelemente
  • Stufenlosgetriebe (CVT)
    • Grundprinzipien (mechanisch, elektrisch, hydraulisch)
    • Bauformen mechanischer Stufenlosgetriebe
    • Vorteile bei der Kennungswandlung
    • Akzeptanz von CVT-Getrieben am Markt
  •  Wirkungsgrad- und Verbrauchsvergleich verschiedener Getriebetypen

 

Spezialgebiet 1: Getriebetechnik für Hybrid- und Elektroantriebe

  • Überblick und Bewertung von Konzepten für Hybridantriebe:
    • Seriell
    • Parallel
    • Leistungsverzweigt
  •  Getriebe für Hybrid- und Elektroantriebe
  •  Markttrends bei der Hybridisierung und Elektrifizierung

 

Spezialgebiet 2: Nutzfahrzeuggetriebe

  • Mehrgruppengetriebe
    • Splitgruppen
    • Rangegruppen
  •  Automatgetriebe
    • Teilautomatisiert
    • Vollautomatisiert
    • Differentialwandler
  • Leistungsverzweigte Getriebe für Bau- und Landmaschinen

 

Abschlussdiskussion

  • Bewertung der verschiedenen Getriebetypen
  • Welche Trends sind für den Getriebemarkt der Zukunft zu erwarten?

Zum Thema

Nur wenige Großkomponenten im Fahrzeug haben in den letzten Jahren derart umfassende Veränderungen erfahren und derart an Variantenvielfalt und Komplexität zugenommen wie die Drehmoment- und Drehzahlwandler.

Das Seminar vermittelt zum einen die physikalischen und technischen Grundlagen, die zum Verständnis des Zusammenwirkens von Motor, Getriebe und Fahrzeug im Antriebsstrang erforderlich sind. Daraus werden die wichtigsten Anforderungen an Fahrzeuggetriebe abgeleitet. Getriebeeinflüsse auf Fahrleistung, Fahrkomfort und Fahrverhalten finden ebenso Berücksichtigung wie seine Bedeutung für die Einhaltung gesetzlicher Vorgaben zu Fahrzeugemissionen und Kraftstoffverbrauch.

Im weiteren Verlauf werden die wichtigsten Handschalt- und Automatgetriebekonzepte vorgestellt und anhand praktischer Beispiele bezüglich ihrer technischen Eigenschaften und ihrer Auslegung vorgestellt und miteinander verglichen. In diesem Zusammenhang finden auch Getriebeschaltung und Getriebesteuerung sowie die dabei eingesetzten Schaltelemente, Kupplungen und Wandler Berücksichtigung.

Die klassischen und neuen Konzepte für Schaltgetriebe von PKW werden ergänzt um die Sonderthemen:

  • Getriebe in hybridisierten und elektrifizierten PKW-Antrieben
  • Differentialgetriebe, Allradkonzepte und Endübersetzungen
  • Nutzfahrzeuggetriebe



  • Ausgeführte Getriebekonzepten
  • Powertrain Matching
  • Spezialgebiet Hybrid- und Elektroantriebe

Zielsetzung

Sie lernen an zwei Tagen

  • Die grundlegenden fahrphysikalischen Zusammenhänge zwischen Fahrzeugantrieb, Anfahrelement und Getriebe zu verstehen, speziell das Zusammenspiel von Motor und Getriebe
  • Die wichtigsten Getriebetypen und deren Aufbau
  • Schaltkonzepte und Schaltstrategien
  • Die Funktionsweisen und Anordnungen von Schaltgetrieben, Ausgleichsgetrieben und Differenzialen im Antriebsstrang
  • Die spezielle Getriebetechnik für Hybrid- und Elektroantriebe
  • Einen Überblick über die wichtigsten Bauformen der Nutzfahrzeug-Getriebe


Teilnehmerkreis

Mitarbeiter und Führungskräfte aus der Automobil- und Zulieferindustrie, die die Grundlagen der Fahrzeuggetriebe verstehen und einen Überblick über die verschiedenen Getriebearten gewinnen wollen. Das Seminar ist besonders interessant für Mitarbeiter der Bereiche Forschung und Entwicklung, Getriebeentwicklung: Neu- und Quereinsteiger, Motor- und Antriebsstrangentwicklung, Elektrik und Elektronik, Engineering und Konstruktion, Versuch, Test, Simulation und Berechnung, Einkauf und Beschaffung, Qualitätssicherung, Vertrieb, Produktmanagement und Marketing sowie Engineeringdienstleister, Industrienahe Forschungseinrichtungen, Produktions- und Fertigungstechnik.

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Referenten

Prof. Dr.-Ing. Hartmut Zoppke

Hochschule Trier

Hinweise

Hinweise

Hartmut Zoppke ist seit 1998 Professor an der Hochschule Trier in den Lehr- und Forschungsgebieten Antriebsstrang im Kraftfahrzeug, energieeffziente Fahrzeuge und Nutzfahrzeuge und leitet das Instituts fur Fahrzeugtechnik Trier IFT. Zuvor war er in leitenden Positionen in Industrieunternehmen der Branchen Fahrzeugtechnik und Energie tätig.

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