17. März 2011

Antriebskraft auf die Strasse bringen

Je mehr Antriebskraft vorhanden ist, desto schwieriger ist es, diese auf die Strasse zu bringen. Eine aktive Drehmomentsperre macht bei einem Sportwagen wie dem Ferrari 458 Italia oder dem Mercedes-Benz AMG SLS Sinn. Getrag liefert nicht nur das 7-Gang-Doppelkupplungsgetriebe, sondern auch ein aktives Sperrdifferential, das platzsparend im Getriebe integriert wird.

Antriebskraft auf die Strasse bringen

Das ansteuerbare Lamellensperrdifferential sorgt im Ferrari 458 Italia dafür, dass der Drehzahlausgleich des Planetenrad-Ausgleichsgetriebes gesperrt werden kann.

VON ANDREAS SENGER

Technische Details über Ferrari-Modelle sind selten. Der italienische Sportwagenhersteller liefert meist keine Einzelheiten über Konstruktion oder Entwicklung. Umso interessanter ist es, wenn die Zulieferer – wie in diesem Falle Getrag – Entwicklungsneuheiten zeigen. Dass auch bei Mercedes-Benz im AMG SLS dasselbe Getriebe eingebaut wird, macht das Ganze noch interessanter.
Der Entwickler und Produzent von Getrieben und Antriebssystemen Getrag mit Sitz in Deutschland beschäftigt weltweit knapp 13'000 Mitarbeiter und ist an 23 Standorten vertreten. Für den Ferrari 458 Italia und den Mercedes-Benz AMG SLS liefert Getrag das Siebengang-Doppelkupplungsgetriebe 7DCL750, für den Ferrari auch eine integrierte, aktive Differentialsperre. Das eLSD (electronically controlled limited slip differential) kann bei unterschiedlichen Haftwerten der beiden Antriebsräder das Planetenrad-Ausgleichsgetriebe sperren.

Smarte Sperrlösung

Das vom längseingebauten Getriebe übersetzte Drehmoment gelangt via lila eingefärbtem Tellerrad auf das grün gefärbte Gehäuse und von dort via Hohlrad auf die braun eingefärbten Planetenräder. Für die rechte Seite wird das Antriebsdrehmoment über das Sonnenrad von der dunkelgrün eingefärbten Welle auf die orange Steckwelle mit Flansch für die Antriebswelle geleitet. Die linke Seite bezieht das Antriebsdrehmoment von den Planetenrädern und deren Achsen  über den hellblau eingefärben Planetenträger, in den die Welle gesteckt wird, welche durch das Getriebe bis zum Flansch der linken Antriebswelle reicht.
Droht ein Antriebsrad die Haftung zu verlieren, werden die dunkelblau eingefärbten Lamellenpakete hydraulisch zusammengedrückt. Der Planetenträger wird mit dem Sonnenrad verbunden. Je nach hydraulischem Druck können die Differenzdrehzahlen minimiert werden (Differentialbremse) oder gar der Drehzahlausgleich durch Verblocken ausgeschaltet werden. Der Planetenradsatz ist dann blockiert.

Kompakt und integriert

Interessant an der gewählten Lösung sind die kompakten Abmessungen und die gemeinsame Nutzung des Hydrauliköles vom DKG für die Betätigung. Die Karbon-Reiblamellen des eLSD werden ständig mit Getriebeöl versorgt und sind entsprechend thermisch hoch belastbar. Ausserdem wird keine separate Aktuatorik eingesetzt. Das Getriebesteuergerät des 7DCL750 übernimmt die Ansteuerung der Differentialbremse, und die Druckerzeugung ist ebenfalls im Getriebe integriert.

Für Sportwagen entwickelt

Das 7DCL750 verfügt über 7 Gänge und vermag ein maximales Drehmoment von 750 Nm aufzunehmen. Die maximale Drehzahl reicht bis 9500/min.
Damit die Gangwechsel rasch und möglichst verschleissfrei vorgenommen werden können, verfügt das Getriebe für alle Vorwärtsgänge über eine Dreifachkegelsynchronisation. Betriebsbereit wiegt das DKG 128 kg. Die beiden Kupplungen sind nasslaufend und können die Lastschaltungen trotz hoher Motordrehmomentwerte der beiden Sportwagen verschleissfrei bewerkstelligen. Die eine Kupplung ist für die geraden Gänge, die andere für die ungeraden verantwortlich.
Das Vierwellengetriebe baut dank Mehrfachverwendung von Zahnrädern sehr kurz und ist kompakt. Beim Ferrari 458 Italia wird es direkt an den längs eingebauten Mittelmotor angedockt. Bei der Anwendung wie im Mercedes-Benz AMG SLS mit Transaxle-Bauweise (Motor längs vorne, Getriebe an der Hinterachse) baut es mit knapp 70 cm ebenfalls sehr kurz. Um gerade bei sportlicher Fahrweise das Planschen des Öles zu vermeiden, verfügt das Getriebe über eine Trockensumpfschmierung. Dies hilft den Wirkungsgrad zu verbessern und damit den Verbrauch zu senken.

Zweiöl-Konstruktion

Die Hydrauliksteuerung und die Kupplungen verfügen über sieben Liter Hydrauliköl. Dieses Öl wird auch für die beiden Lamellenkupplungen eingesetzt. Die Schmierung der Radsätze und des Achsantriebes übernehmen drei Liter Getriebeöl.
Durch das Separieren der zwei Ölqualitäten konnte die Verzahnungsbreite der Gangräder minimiert werden. Beide Öle sind als fill for life (Lebensdauerfüllung) ausgelegt.

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