Schaltgetriebe Neues Synchro-System soll Pkw-Schaltgetriebe revolutionieren

Redakteur: Ute Drescher

Kompakt, effizient, kostengünstig: Auf dem Internationalen VDI-Kongress Getriebe in Fahrzeugen hat Hoerbiger seine neue Compactline-Synchronisierung präsentiert. Sie ist für Schaltgetriebe und Doppelkupplungsgetriebe im Kleinwagen- bis Mittelklasse-Segment entwickelt und arbeitet nach einem einmaligen Funktionsprinzip.

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Das Funktionsprinzip der Hoerbiger Compactline ermöglicht den Wegfall der massiven Schiebemuffe.
Das Funktionsprinzip der Hoerbiger Compactline ermöglicht den Wegfall der massiven Schiebemuffe.
(Bild: Hoerbiger)

Vor über 80 Jahren revolutionierte Borg-Warner den Schaltkomfort von Getrieben mit einer Einrichtung, die Gangwechsel ohne Zwischengas und Zweifach-Kuppeln ermöglichte – die Getriebe-Synchronisierung war erfunden. Seitdem arbeiten fast alle in Serie gefertigten Synchro-Systeme – abgesehen von Detailverbesserungen – nach diesem ursprünglichen Prinzip.

In Zeiten, in denen Automobilproduzenten sowie Getriebehersteller auf der Suche nach Optimierungspotenzial keine Komponente ungeprüft lassen, stößt dieses Funktionsprinzip an seine Grenzen. Um die notwendigen Drehmomente übertragen und ausreichenden Schaltkomfort bieten zu können, lässt sich eine gewisse Mindestbaugröße nicht unterschreiten. Das bremst gerade bei den preissensiblen Volumengetrieben für Klein- und Mittelklassewagen die Möglichkeiten des Getriebe-Downsizings und blockiert mögliche Gewichts- und Kosteneinsparungen im Getriebebau.

Umform-Know-how als Wegbereiter

Vor diesem Hintergrund hat Hoerbiger mit der Außenkonus-Synchronisierung ein alternatives Synchro-Prinzip neu durchdacht. Bekannt ist dieses Konzept bereits seit den 1970er Jahren, jedoch wagten sich bislang nur wenige Hersteller an die Serienfertigung der dafür notwendigen Komponenten. Die komplizierten Konturen machen aufwendige spanende Bearbeitungsschritte notwendig und führen damit zu einem kostenintensiven und unwirtschaftlichen Herstellungsprozess.

Mit der revolutionären Compactline ändert sich das grundlegend: Seit 1996 stellt Hoerbiger Synchronringe komplett umformtechnisch her. Das über eineinhalb Jahrzehnte gesammelte Know-how hat der Unternehmensbereich Antriebstechnik nun auf das Synchro-Gesamtsystem angewendet. Mit der Compactline steht nicht nur eine kompakte und effiziente, sondern eine im Herstellungsprozess konkurrenzfähige Außenkonus-Synchronisierung zur Verfügung. Hoerbiger fertigt die Compactline aus nahezu 100 % Umformteilen. Gerade für hochvolumige Anwendungen ergibt sich so eine hervorragende Kostenstruktur.

Kompaktes Kraftpaket für kleine Getriebe

Der außen liegende Reibkonus der Compactline ermöglicht im Vergleich zur klassischen Synchronisierung ein um bis zu 20 % höheres Reibmoment. Das bedeutet in der Praxis Best-in-Class-Schaltkomfort beziehungsweise gleichbleibend hohen Schaltkomfort auf deutlich kleinerem Bauraum. Die Compactline rundet das Synchro-Portfolio von Hoerbiger für kleine Getriebe mit einem Eingangsdrehmoment bis 200 Nm ab. In Kombination mit den Hoerbiger Streusinterbelägen lassen sich zudem auch höchste Belastungen bei geringem Verschleiß beherrschen.

Dabei spart die Compactline gleich in zweierlei Hinsicht Gewicht ein: Einerseits ist sie selbst bis zu 35 % leichter als klassische Synchronisierungen, andererseits ermöglicht ihre kompakte Bauweise ein kleineres Getriebe-Komplettsystem. Mit der Compactline schrumpfen daher auch das Getriebegehäuse und die notwendigen Ölmengen. Der Wegfall der massiven Schiebemuffe und das aktive Lüften der Synchronringe sorgen für ein um rund 25 % geringeres Trägheitsmoment sowie reduzierte Schleppverluste. Das erhöht den Wirkungsgrad des Getriebes deutlich.

Effiziente Lösung für den Downsizing-Antriebsstrang

Das Design der Hoerbiger Compactline stellt sicher, dass alle Komponenten definiert geführt werden und keine Schwingungen von Losteilen zu NVH-Problemen führen können. Das ist ein wichtiges Kriterium für die Akzeptanz beim Kunden – gerade in Kombination mit den eher ruppig laufenden Drei- oder Zweizylinder-Downsizing-Motoren.

Die Vorteile der Compactline kommen dabei keinesfalls nur klassischen Handschaltgetrieben zugute. Auch moderne Doppelkupplungsgetriebe können ohne Synchronisierung keinen Gang einlegen. Ein zusätzliches interessantes Anwendungsfeld sind Automatisierte Schaltgetriebe (ASG): Bei ASGs werden die Gänge automatisch gewechselt, auch die Kupplung wird von einem Aktuator betätigt, es gibt kein Kupplungspedal.

Damit sind ASGs eine kostengünstige Alternative zu Doppelkupplungs- und Wandlerautomatik-Getrieben und erfreuen sich vor allem in den Emerging Markets steigender Beliebtheit. Der Nachteil: Die Schaltautomatik reagiert meist träger als ein routinierter Fahrer. Das in seiner Klasse höchste Reibmoment der Compactline sorgt für kürzeste Synchro-Zeiten. Im Ergebnis lassen sich die Gänge so schneller durchschalten und die Kupplung muss weniger lang geöffnet bleiben. Das verringert den bei ASGs häufig kritisierten Effekt der Zugkraftunterbrechung. (ud)

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