In der Welt der Automatikgetriebe ist der Drehmomentwandler ein zentrales Element, das die Leistung des Motors effektiv auf die Räder überträgt. Seine Fähigkeit, das Drehmoment zu steigern und für sanfte Gangwechsel zu sorgen, macht ihn zum Herzstück eines jeden Automatikfahrzeugs. Erfahren Sie alles, was Sie über die Funktion von Drehmomentwandlern wissen müssen.
Was ist ein Drehmomentwandler?
Ein Drehmomentwandler, auch als Wandler oder Automatikgetriebewandler bezeichnet, ist eine Komponente in einem Automatikgetriebe von Kraftfahrzeugen. Seine Hauptfunktion besteht darin, das Drehmoment des Verbrennungsmotors auf das Getriebe und schließlich auf die Antriebsräder zu übertragen, um das Fahrzeug anzutreiben. Er ersetzt die Kupplung, die in manuellen Getrieben verwendet wird, und bietet einige einzigartige Vorteile.
Drehmomentwandler: Funktion
Drehmomentwandler sind entscheidend für die sanfte Übertragung von Motorleistung und bieten bei niedrigen Geschwindigkeiten und beim Anfahren aus dem Stand Vorteile gegenüber anderen Getriebearten. Sie werden in nahezu allen Fahrzeugen mit Automatikgetriebe und häufig in großen Fahrzeugen oder Lastwagen verwendet, wo ein hohes Anfangsdrehmoment erforderlich ist.
Wenn der Motor läuft, dreht sich das Pumpenrad und bewegt das Getriebeöl zum Turbinenrad. Da das Turbinenrad an das Getriebe angeschlossen ist, führt dies dazu, dass auch das Getriebe und schließlich die Räder des Fahrzeugs sich drehen.
Der Drehmomentwandler hat die Funktion, das Drehmoment zu erhöhen. Dies geschieht, wenn das Getriebeöl vom Pumpenrad über das Leitrad in einem günstigen Winkel auf das Turbinenrad geleitet wird. Je größer die Motordrehzahl im Vergleich zur Getriebedrehzahl ist, also vor allem bei niedrigen Geschwindigkeiten, desto größer ist das Drehmoment. Je mehr sich die Drehzahlen von Motor und Getriebe angleichen, desto weniger wird das Drehmoment erhöht.
Ein weiteres wichtiges Merkmal ist die sogenannte „Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung„. Bei höheren Geschwindigkeiten, wo die Drehzahlen von Pumpe und Turbine nahezu gleich sind, schließt sich die Überbrückungskupplung, um eine direkte mechanische Verbindung zwischen Motor und Getriebe herzustellen, wodurch die Effizienz verbessert wird.
Wie ist ein Drehmomentwandler aufgebaut?
Bei einem Wandlergetriebe ist für die problemlose Funktion vor allem ein reibungsloses Zusammenspiel der Komponenten relevant. Die Hauptkomponenten eines Drehmomentwandlers sind:
- Pumpenrad: Die Pumpe ist mit dem Motor verbunden und dreht sich mit dessen Geschwindigkeit. Sie verwendet Zentrifugalkraft, um das Getriebeöl nach außen zu bewegen.
- Turbinenrad: Die Turbine ist mit der Getriebeeingangswelle verbunden. Das von der Pumpe bewegte Öl trifft auf die Turbinenschaufeln und überträgt so die Energie des Motors auf das Getriebe.
- Leitrad (Stator): Das Leitrad befindet sich zwischen der Pumpe und der Turbine und hilft, die Richtung des Flüssigkeitsstroms zu ändern, um die Effizienz des Drehmomentwandlers zu erhöhen. Es kann den Flüssigkeitsstrom so verändern, dass das Drehmoment am Turbinenrad im Verhältnis zum Drehmoment des Pumpenrads erhöht wird.
- Getriebeöl: Das Öl spielt eine entscheidende Rolle im Betrieb des Drehmomentwandlers, da es das Medium ist, durch das das Drehmoment übertragen wird.
- Überbrückungskupplung (nicht in allen Wandlern vorhanden): Bei höheren Geschwindigkeiten, wenn die Drehzahlen von Motor und Getriebe nahezu gleich sind, schließt sich die Überbrückungskupplung. Dies stellt eine direkte mechanische Verbindung zwischen Motor und Getriebe her und verbessert die Effizienz, indem der Schlupf im Wandler reduziert wird.
Was sind die Vor- und Nachteile eines Drehmomentwandlers?
Drehmomentwandler ermöglichen ein sehr sanftes Anfahren und Schalten, da keine direkte mechanische Verbindung zwischen Motor und Getriebe besteht. Dies führt zu einem komfortablen Fahrerlebnis, besonders im Stadtverkehr und bei Stop-and-Go-Bedingungen. Ein Drehmomentwandler kann außerdem das Drehmoment erhöhen, wenn das Fahrzeug anfährt, was zu besserer Beschleunigung führt, besonders unter Last (wie beim Ziehen eines Anhängers).
Drehmomentwandler sind in der Regel robust und zuverlässig. Sie eignen sich gut für schwere Fahrzeuge und solche, die unter anspruchsvollen Bedingungen betrieben werden. Der Drehmomentwandler schützt den Antriebsstrang vor Stoßbelastungen und Überlastung, da er eine gewisse Dämpfung zwischen Motor und Getriebe bietet.
Allerdings sind Drehmomentwandler weniger effizient als manuelle Getriebe oder moderne automatisierte Getriebearten wie Doppelkupplungsgetriebe. Der „Schlupf“ im Wandler führt zu Energieverlusten, besonders bei niedrigen Geschwindigkeiten. Die Funktionsweise des Drehmomentwandlers führt außerdem zu einer signifikanten Wärmeentwicklung, die durch ein Kühlsystem abgeführt werden muss.
Drehmomentwandler sind oft schwerer als andere Getriebetypen, was das Gesamtgewicht des Fahrzeugs erhöht. Sie können teurer in der Anschaffung und Wartung sein, insbesondere wenn es um Reparaturen oder den Austausch des Wandlers geht.
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