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Fahrzeugtechnik

Aufbau, Funktion eines Antriebsstrangs

 

Antriebsstrang
Antriebsstrang

 

Bei unseren Betrachtungen gehen wir von dem Aufbau eines Standardantriebs eines Fahrzeugs aus. Die Bestandteile eines konventionellen Antriebstrangs haben wir nachfolgend aufgelistet:

Bestandteile des Antriebsstrangs

  • Verbrennungsmotor mit Schwungrad
  • mechanische Kupplung
  • Fahrzeuggetriebe (Schaltgetriebe)
  • Antriebswelle/Kardanwelle (Gelenkwelle mit Kreuzgelenk)
  • Achsgetriebe mit Differenzial

Wie diese Bestandteile angeordnet sind, zeigen wir dir in der nächsten Abbildung:

Konventioneller Antriebsstrang
Konventioneller Antriebsstrang

Kurzbeschreibung und Zusammenwirken der Antriebselemente

Bei einem konventionellen Antriebsstrang wird in den meisten Fällen hinter dem Motor eine mechanische Reibkupplung und ein Stufengetriebe verbaut. Die mechanischen Reibkupplung ermöglichen:

  • ein Anfahren des Fahrzeugs aus dem Stand und
  • eine Unterbrechung der Zugkraft zwischen Motor und Antriebsstrang

Letzteres ist zwingend erforderlich, damit zwischen den Gängen geschaltet werden kann.

Die Aufgabe des Stufengetriebes lässt sich relativ einfach beschreiben. Es muss Drehzahl und Drehmoment je nach Situation und Bedarf wandeln. Hierzu zwei exemplarische Realbeispiele:

Beispiel Bergauffahrt:

Beispiel

Hier klicken zum Ausklappen Ein Fahrzeug fährt eine Bergstraße hinauf. Vor dem Fahrzeug fährt ein Traktor mit langsamer Geschwindigkeit. Das Getriebe muss sich so anpassen, dass das Fahrzeug die Höhe bei langsamer Fahrt bewältigen kann. Es findet eine Übersetzung ins Langsame statt, damit das Antriebsmoment erhöht wird. 

Beispiel Autobahn:

Beispiel

Hier klicken zum Ausklappen Ein Fahrzeug fährt nachts mit hoher Geschwindigkeit auf einer verhältnismäßig leeren Autobahn. Das Getriebe muss aufgrund der begrenzten Drehzahl des Motors direkt übersetzen. 

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Dem Getriebe ist die Kardanwelle mit 1-2 Gelenken nachgelagert. Diese muss nur verbaut werden, wenn ein Standardantrieb oder Allradantrieb vorliegt und eine Übertragung des Getriebeausgangsmoments auf das Achsgetriebe erforderlich ist.

Bei jeder anderen Bauform sind Stufengetriebe und Achsgetriebe als Einheit über eine Welle (Transaxle-Welle) miteinander verbunden. 

Im Gegensatz zur Transaxle-Welle liegt bei der Kardanwelle im Gelenk ein Beugewinkel vor, welcher eine Ungleichförmigkeit der Drehgeschwindigkeit verursacht. Durch die Nutzung von zwei Gelenken in der Kardanwelle lässt sich der Beugewinkel und somit die Ungleichförmigkeit der Drehschwindigkeit vollständig ausgleichen. 

Als letztes Element des Antriebsstrangs folgt das Achsgetriebe, welches die Drehzahl ins Langsame übersetzt um die Übersetzung im Stufengetriebe zu reduzieren. Ist der Motor in Längsrichtung verbaut, so ermöglicht das Achsgetriebe eine Umlenkung der Drehrichtung um 90°. Innerhalb des Achsgetriebes befindet sich das Differenzial, welches unterschiedliche Drehzahlen der Antriebsräder in Kurven zulässt. 

In den kommenden Kurstexten gehen wir näher auf die oben kurz beschriebenen Bestandteile ein.