Während in Japan und den USA Fahrzeuge in der Regel mit Automatikgetrieben ausgestattet sind, haben die meisten in Indien, China und Deutschland produzierten Autos Handschaltgetriebe. In Indien und China hat das preisliche Gründe, in Deutschland hingegen gilt Selberschalten immer noch als sportlich und effizient. "Automatisch agierende Getriebe können inzwischen aber den Antriebsstrang besser regeln als jeder noch so gute Fahrer", sagt Prof. Dr. Peter Tenberge, Inhaber der Professur Maschinenelemente an der Technischen Universität Chemnitz. Deshalb steige nicht nur in Deutschland inzwischen der Anteil automatischer Getriebe. Auch in China erobern sie den Markt, da dort im starken Stadtverkehr viele Fahrer beim Selberschalten nicht effizient genug fahren können.
Die Chemnitzer Professur Maschinenelemente entwickelt im Auftrag und zusammen mit der chinesischen Firma Shengrui seit 2007 das weltweit erste Acht-Gang-Automatikgetriebe für Fahrzeuge mit Frontquerantrieb. Im Jahr 2009 kam mit der englischen Firma Ricardo ein weiterer Entwicklungspartner für Prototypenbau und Erprobung dazu. Inzwischen haben die Forscher mehrere Getriebevarianten gebaut, in Fahrzeugen getestet und potenziellen Kunden vorgestellt. "Zwei chinesische Autohersteller haben sich bereits für dieses Getriebe entschieden", berichtet Tenberge. Im ostchinesischen Weifang entsteht bis Ende 2011 eine Fabrik, in der 100.000 Getriebe pro Jahr gefertigt werden können - der Serienstart ist für 2013 geplant.
Shengrui entschloss sich 2007, ein Automatikgetriebe speziell für den chinesischen Markt entwickeln zu lassen. "Dabei durften wir gerne neue Wege gehen: In den etablierten Autoregionen Europa, USA und Japan werden die dort bevorzugten Antriebstechnologien schrittweise weiter entwickelt, aber immer mit großer Rücksicht auf die bereits bestehenden Produktionsanlagen. Diese Restriktionen gibt es in China bisher nicht, da sich diese Industrie noch im Aufbau befindet. Deshalb gibt es hier die vielleicht einmalige Chance, gleich mit ganz neuen Getriebetechnologien zu starten", erklärt Tenberge. Um heutige Verbrennungsmotoren optimal zu betreiben, sollten die Getriebe nach Einschätzung von Fachleuten sechs bis acht Vorwärtsgänge in einem ausreichend großen Stellbereich haben. "Für Automatikgetriebe mit sechs, sieben oder acht Gängen gibt es neben den bekannten Getrieben mehrere Milliarden technisch sinnvoller Anordnungen der einzelnen Getriebestufen", sagt Tenberge und erklärt: "Bei der Suche nach der optimalen Anordnung geht es darum, mit möglichst wenig Getriebestufen und Schaltelementen möglichst viele gut gestufte Gänge schalten zu können."
Die Drehzahlen der Bauteile dürfen dabei nicht zu hoch werden, damit ihre Belastung gering bleibt. Ziel ist eine platzsparende Konstruktion aus wenigen Bauteilen. Außerdem sollten die hydraulische Steuerung mit niedrigen Drücken und wenigen Schaltventilen auskommen, um Widerstände und Leckagen gering zu halten. "Auf Grundlage dieser und weiterer Überlegungen hat unser deutsch-chinesisches Team eine sehr kompakte und fertigungsgerechte Konstruktion dieses neuen Acht-Gang-Getriebes für Fahrzeuge mit Frontquerantrieb gefunden", so Tenberge. In rund 80 Prozent der Autos weltweit ist der Antrieb quer zur Fahrtrichtung eingebaut - Tendenz steigend: "Der Frontquerantrieb hat sich in kleinen bis mittelgroßen Fahrzeugen durchgesetzt und wird deshalb in den stark wachsenden Märkten in Asien dominieren", sagt Tenberge. Der Querantrieb birgt für die Entwickler aber eine besondere Herausforderung: Das Getriebe darf nur wenig Platz einnehmen, maximal 35 Zentimeter in der Länge. Gefragt ist eine kurze, ruhig aber etwas dickere Konstruktion.
"Dieses Beispiel zeigt schön, wie dynamisch sich der chinesische Auto- und Autoteilemarkt entwickelt und wie sich eine langfristig angelegte weit über die Landesgrenzen hinausgehende Hochschulpartnerschaft als Startpunkt für eine erfolgreiche Produktentwicklung auswirken kann", sagt Tenberge. Denn das Projekt beruht auf einer Hochschulpartnerschaft, die seit 2004 zwischen der Beihang Universität in Peking und der TU Chemnitz besteht.
Kontakt
Prof. Dr. Peter Tenberge
Tel.: 0371 - 531 - 33719
E-Mail: peter.tenberge(at)mb.tu-chemnitz.de
Web: www.tu-chemnitz.de
