Automatikgetriebe
Automatikgetriebe, Anordnung von Zahnrädern, Bremsen, Kupplungen, einem Flüssigkeitsantrieb und Regelungseinrichtungen, die das Übersetzungsverhältnis zwischen Motor und Rädern eines Kraftfahrzeugs automatisch ändert. Seit seiner Einführung im Jahr 1939 ist das vollautomatische Getriebe bei den meisten Personenkraftwagen zur Sonder- oder Standardausrüstung geworden. Wenn sich das Getriebe in der Fahrposition befindet, muss der Fahrer nur das Gaspedal betätigen, und wenn das Auto an Geschwindigkeit gewinnt, schaltet das Getriebe automatisch durch seinen gesamten Vorwärtsgangbereich von niedrig bis hoch (Verhältnis der Drehzahlen von Antriebs- und Motorwelle), bis die beiden Wellen direkt durch das Öl im Flüssigkeitsantrieb verbunden sind, der entweder eine Zwei-Element-Flüssigkeitskupplung oder ein Drei-Element-Drehmomentwandler sein kann. Wenn das Auto an Geschwindigkeit verliert, schaltet das Getriebe automatisch vom hohen in den niedrigen Gang zurück.
Eine Flüssigkeitskupplung hat zwei beschaufelte Turbinen, die sich gegenüberstehen. Wenn sich die vom Motor angetriebene Turbine dreht, wird ein Drehmoment durch aufgewirbeltes Öl übertragen, das zwischen ihnen zirkuliert. (Dies ist vergleichbar mit zwei einander gegenüberliegenden Ventilatoren; wenn der eine eingeschaltet wird und seine Geschwindigkeit zunimmt, bewirkt die von ihm ausströmende Luft, dass sich der andere Ventilator dreht.) Im Automobil ermöglicht das Öl ein leichtes Durchrutschen der Flüssigkeitskupplung bei niedrigen Motordrehzahlen (und damit auch einen Leerlauf bei angezogener Bremse). Bei hohen Drehzahlen ist der Schlupf nahezu aufgehoben, und die Flüssigkeitskupplung funktioniert wie eine feste Verbindung.
Der hydraulische Drehmomentwandler ähnelt der Flüssigkeitskupplung. Bei beiden überträgt Öl die Kraft. Bei niedrigeren Drehzahlen drücken die Schaufeln einer Pumpe, oder Impeller, das Öl gegen die Schaufeln eines Stators. Diese Schaufeln lenken das Öl gegen eine Turbine und erhöhen so das Drehmoment. Bei höheren Drehzahlen, wie im Fall der Flüssigkeitskupplung, drehen sich Öl, Stator, Pumpe und Turbine gemeinsam als Einheit. In verschiedenen Teilen eines hydraulischen Drehmomentwandlers bewegt sich das Öl in unterschiedliche Richtungen. Die Pumpe dreht sich und schleudert das Öl nach außen. Das doughnutförmige Gehäuse, das Pumpe und Turbine umschließt, drückt das Öl in Richtung Turbine. Dort trifft es auf die Turbinenschaufeln und gleitet nach innen zur Turbinennabe und dann zurück durch das Leitrad. Der Stator ist mit einer Freilauf- oder Einwegkupplung ausgestattet. Diese Vorrichtung ermöglicht es, dass der Stator bei niedrigen Drehzahlen zur Umlenkung des Öls verwendet wird und sich bei hohen Drehzahlen mit der Pumpe und der Turbine bewegt. Was hier beschrieben wird, ist das einfachste System; häufig hat das System mehr Elemente, um das Öl umzuleiten und zu lenken, und oft wird ein Drehmomentwandler mit Zahnradgetrieben kombiniert.
Alle Schaltvorgänge werden durch eine Kombination von Planetengetrieben und einer geschwindigkeitsabhängigen Regelungsvorrichtung durchgeführt, die die Position von Ventilen ändert, die den Fluss der Hydraulikflüssigkeit steuern.