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Strömungsgetriebe sind hydraulische Getriebe die zur gestuften oder stufenlosen Drehzahl-Drehmomentenwandlung eingesetzt werden.
Grundsätzlich muss man die hydraulischen Getriebe in hydrostatische und hydrodynamische Getriebe unterteilen.
Hydrodynamische Getriebe arbeiten mit niedrigem Druck und hoher Ölmenge. Sie erlauben eine kompakte Bauform. Hydrostatische Getriebe arbeiten mit sehr hohen Öldrücken und wenig Ölmenge, sie erlauben eine räumliche Trennung von Eingang und Ausgang.
hydrostatische Getriebe
Hydrostatische Getriebe können einen bis zu mehreren Metern großen Abstand zwischen Pumpen- und Motorteil haben. Sie werden vor allem für Hilfsantriebe mit kleiner Leistung eingesetzt oder als Fahrantriebe bei Baggern und Maschinen.
Bei hydrostatischen Getrieben ist der Pumpen- und Motoranteil bis auf Kleinigkeiten gleich. Der Aufbau ist meist eine Fingerkolbenpumpe (auch Axialkolbenpumpe). Axial zur Antriebswelle der Pumpe ist das Pumpengehäuse angeordnet. Im Inneren ist ein Ring mit kreisförmig angeordneten Zylinderbohrungen, in die in gleicher Anordnung Fingerkolben eingesetzt sind.
Solange die Kolben und Pumpen in einer Linie mit der Antriebsachse liegen, findet keine Förderung statt. Knickt man die Kolbenseite zur Seite aus, so treten die Kolben während der Drehbewegung auf der Knickinnenseite tiefer in das Pumpengehäuse ein und auf der anderen Seite aus. Damit beginnt die Pumpe bei der Drehung zu fördern. Durch Änderung der Knicktiefe und Knickrichtung kann die Fördermenge und Förderrichtung gesteuert werden.
hydrodynamische Getriebe
Hydrodynamische Getriebe funktionieren nur mit einer engen räumlichen Verbindung von Pumpe und Turbine. Das Pumpenrad sitzt direkt auf der Welle und wird von der Turbine umschlossen. Die Pumpe saugt das Öl an der Welle an und wirft es nach außen direkt in die Turbinenschaufeln. Für eine Stömungskupplung sind das alle Teile. Das Öl wird nur angesaugt durch das Pumpenrad, nach außen beschleunigt und die Energie auf das Turbinenrad übertragen, danach prallt es gegen das Gehäuse und läuft wieder nach innen zum Pumpenrad oder in den Ölsumpf.
Die Strömungskupplung führt keine Drehmomentenwandlung durch, sie kuppelt nur. Es tritt ein Schlupf von rund zehn Prozent auf, der energetisch in Wärme umgewandelt wird.
Ein Retarder ist eine Sonderbauform der Stömungskupplung. Das Turbinenrad ist feststehend. Die gesamte Bewegungsenergie des Pumpenrades wird in Wärme umgewandelt und an das Hydraulikmedium, bei Fahrzeugen meist Öl, abgegeben. Dieses muss dann gekühlt werden. Retarder werden als nahezu verschleißfreie Bremsen eingesetzt, zum Beispiel in Omnibussen.
Um eine Drehmomentenwandlung zu erreichen, wird in das Gehäuse ein Leitapparat integriert. Er besteht im wesentlichen aus Rippen, die das Öl, das aus der Turbine austritt, auffangen. Das Öl aus der Turbine besitzt eine radiale Bewegungskomponente durch die Fliehkraft und eine tangentiale Bewegungskomponente durch die Drehzahl der Turbine. Der Leitapparat lenkt die tangentiale Komponente um und beschleunigt das Öl in Richtung Pumpe. Das Öl tritt mit einer Restbewegungsenergie wieder in die Pumpe ein. Mit dieser Anordnung kann eine Drehzahl-Drehmomentenwandlung bis maximal 1:5 erreicht werden. Der Wirkungsgrad fällt an den Grenzen stark ab, trotzdem sind mit 3-stufigen Wandlergetrieben bei Straßenfahrzeugen Geschwindigkeiten von 0 bis 140 km/h möglich.
Bei Schienenfahrzeugen mit Antrieb durch Verbrennungsmotor bietet die hydrodynamische Kraftübertragung eine Alternative zur [[Dieselelektrischer Antrieb|dieselelektrischen Variante]].
Weblinks hydrodynamische Getriebe
- hydrodynamisches Prinzip MPEG-Video von Voith Turbo, Marktführer bei hydrodynamischen Strömungsgetrieben; 5,7 MB
- Vereinfachter Getriebelängsschnitt des Turbogetriebe T 212 bre .gif-Bild eines hydrodynamischen Getriebes für Triebzüge, Bauart Wandler-Kupplung-Kupplung mit integriertem Retarder (hydrodynamische Bremse) und mechanischem Wendegetriebe für Zweirichtungsbetrieb des Fahrzeugs
- Voith Turbogetriebe T 212 bre WEB-Site Hersteller
- Voith Turbogetriebe T 212 bre Info als pdf, mit Kennliniendiagramm
- Funktionsweise Voith Retarder Animation
"Strömungsgetriebe"