Wenn Sie einen Gang einlegen, läuft unter der Motorhaube innerhalb weniger Zehntelsekunden ein mechanisches Zusammenspiel ab. Das Getriebe verbindet den Motor mit den Rädern und passt die übertragene Kraft an die jeweilige Situation an: beim Anfahren am Berg, beim Beschleunigen auf der Autobahn oder beim Einparken. Wer die einzelnen Bauteile kennt, kann ungewöhnliche Geräusche besser einordnen und mit der Werkstatt sprechen, ohne sich dabei verloren zu fühlen.
Warum der Motor ein Getriebe braucht, um das Auto anzutreiben
Ein Verbrennungsmotor liefert nicht bei jeder Drehzahl die gleiche Kraft. Bei niedriger Drehzahl fehlt ihm das Drehmoment, um das Auto in Bewegung zu setzen. Bei hoher Drehzahl läuft er schnell, verbraucht aber unnötig Kraftstoff, ohne dass die Geschwindigkeit tatsächlich zunimmt.
Das Getriebe löst dieses Problem mithilfe verschiedener Übersetzungen. Jede Übersetzung besteht aus einem Zahnradpaar mit unterschiedlich großen Zahnrädern. Ein kleines Zahnrad, das ein großes antreibt, vervielfacht das Drehmoment und erleichtert so das Anfahren. Die umgekehrte Kombination begünstigt eine höhere Reisegeschwindigkeit.
Konkret bedeutet der Wechsel vom ersten in den fünften Gang, dass Zahnradpaare gewählt werden, deren Zahnräder zunehmend ähnlich groß sind. So bleibt der Motor im effizientesten Drehzahlbereich, während die Räder genau die benötigte Kraft erhalten. Wenn Sie schon einmal ein Fahrrad mit mehreren Gängen gefahren sind, kennen Sie das Prinzip: Zum Bergauffahren nutzt man das kleine Kettenblatt, auf ebener Strecke für mehr Tempo das große.
Diese Seite zu den Bauteilen eines Autogetriebes bietet weitere Informationen zur technischen Bezeichnung der einzelnen Teile.
Kupplung und Getriebewellen: die Bauteile, die die Bewegung in Gang setzen
Noch bevor die Zahnräder ins Spiel kommen, bereiten zwei Bauteile den Weg.
Die Funktion der Kupplung
Ist Ihnen schon aufgefallen, dass Sie bei einem Schaltwagen das linke Pedal durchtreten müssen, um den Gang zu wechseln? Die Kupplung unterbricht vorübergehend die Verbindung zwischen Motor und Getriebe. Ohne diese Unterbrechung würden sich die Zahnräder beim Schalten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten drehen, was zu Knirschgeräuschen und schnellem Verschleiß führen würde.
Die Kupplung besteht hauptsächlich aus einer Reibscheibe, einer Druckplatte und einem Schwungrad. Wenn das Pedal losgelassen wird, wird die Scheibe gegen das Schwungrad gedrückt und überträgt die Drehbewegung. Wird das Pedal durchgetreten, löst sich die Scheibe und die Kraftübertragung wird unterbrochen.
Eingangs- und Abtriebswelle
Sobald die Kupplung geschlossen ist, gelangt die Drehbewegung über die Eingangswelle ins Getriebe. Diese Welle trägt Zahnräder, die in die Zahnräder der Abtriebswelle eingreifen. Die Eingangswelle nimmt die Bewegung des Motors auf, die Abtriebswelle leitet sie an die Räder weiter.
Bei den gängigsten Getrieben für Fahrzeuge mit Frontantrieb verlaufen die beiden Wellen parallel. Durch die Wahl eines Gangs wird ein bestimmtes Zahnradpaar zwischen den Wellen aktiviert. Dadurch ändern sich die Übersetzung und das Drehmoment, das an die Räder übertragen wird.
Synchronringe und Schaltgabeln: sanfte Gangwechsel
Am Schalthebel wirkt ein Gangwechsel einfach. Im Getriebegehäuse ist der Vorgang deutlich ausgeklügelter.
So funktioniert ein Synchronring
Die Zahnräder auf der Abtriebswelle drehen sich ständig frei. Beim Einlegen eines Gangs wird ein bestimmtes Zahnrad fest mit der Welle verbunden. Dafür sorgt der Synchronring.
Dieses ringförmige Bauteil mit konischer Oberfläche reibt kurz am ausgewählten Zahnrad, um die Drehzahlen anzugleichen. Sobald sich beide gleich schnell drehen, verriegelt eine Schiebemuffe die Verbindung. Der Gangwechsel erfolgt ohne Ruckeln und Geräusche – vorausgesetzt, die Kupplung hat die Verbindung zuvor ordnungsgemäß unterbrochen.
Die Schaltgabeln
Wenn Sie den Schalthebel bewegen, betätigt ein Gestänge oder ein Seilzug im Getriebegehäuse befindliche Metallschaltgabeln. Jede Schaltgabel schiebt oder zieht eine Schiebemuffe in Richtung des entsprechenden Zahnrads. Zwei oder drei Schaltgabeln reichen aus, um die fünf oder sechs Gänge eines herkömmlichen Schaltgetriebes abzudecken, da sich jede Muffe in zwei Richtungen bewegen kann.
Ausgleichsgetriebe und Getriebegehäuse: oft vergessene Bauteile
Das integrierte Ausgleichsgetriebe
Bei einem Auto mit Frontantrieb befindet sich das Ausgleichsgetriebe häufig im selben Gehäuse wie das Getriebe. Seine Funktion ist leicht zu verstehen: In einer Kurve legt das kurvenäußere Rad eine längere Strecke zurück als das kurveninnere. Das Ausgleichsgetriebe ermöglicht es den beiden Rädern, sich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu drehen, während beide Kraft von derselben Welle erhalten.
Ohne Ausgleichsgetriebe würden die Reifen in Kurven über den Asphalt scharren. Das führt zu schnellem Verschleiß und instabilem Fahrverhalten. Dieses Bauteil mit Kegelrädern (oder Planetenrädern, je nach Modell) ist somit die letzte Station, bevor die Motorkraft die Räder erreicht.
Getriebegehäuse und Getriebeöl
Das Getriebegehäuse ist die Metallhülle, die die gesamte Einheit schützt. Es hält die Wellen mithilfe von Lagern in Position und enthält das Getriebeöl. Dieses Öl verringert die Reibung zwischen den Zahnrädern und leitet Wärme ab. Ein zu niedriger Ölstand beschleunigt den Verschleiß der Synchronringe und Zahnflanken.
Anders als das Motoröl muss das Getriebeöl seltener gewechselt werden, hält aber nicht ewig. Ein Ölwechsel in den vom Hersteller empfohlenen Abständen beugt schwergängigen oder lauten Gangwechseln vor.
Die Bauteile des Getriebes im Überblick
Hier sind die wichtigsten Bauteile und ihre Funktionen in der Reihenfolge des Kraftflusses:
- Kupplung: Unterbricht und stellt die Verbindung zwischen Motor und Getriebe wieder her, damit sich die Gänge wechseln lassen, ohne die Zahnräder zu belasten.
- Eingangswelle: Nimmt die Drehbewegung des Motors über die Kupplung auf und leitet sie an die Zahnräder im Getriebe weiter.
- Abtriebswelle: Trägt die Abtriebszahnräder, die das Drehmoment an das Ausgleichsgetriebe und anschließend an die Räder weitergeben.
- Synchronringe und Schiebemuffen: Gleichen die Drehzahlen an und verriegeln anschließend das gewählte Zahnrad auf seiner Welle.
- Schaltgabeln: Übertragen die Bewegung des Schalthebels auf die Schiebemuffen im Getriebegehäuse.
- Ausgleichsgetriebe: Verteilt das Drehmoment auf die beiden Antriebsräder und ermöglicht in Kurven unterschiedliche Drehzahlen.
- Getriebegehäuse und Getriebeöl: Schützen, halten und schmieren alle inneren Bauteile.
Jedes Bauteil ist auf den einwandfreien Zustand der benachbarten Teile angewiesen. Eine verschlissene Kupplung belastet die Synchronringe stärker, während abgenutzte Synchronringe den Gangwechsel weniger präzise machen. Wer die Kupplung im Blick behält und die empfohlenen Getriebeölwechsel einhält, kann die Kraftübertragung am einfachsten langfristig schützen.
