Stufenloses Automatikgetriebe Autotronic

Ab Ende 2004 wird exklusiv für die neue A-Klasse (Baureihe 169) das stufenlose Automatikgetriebe eingeführt – natürlich als Ausstattungsoption. Damit weist die A-Klasse als erstes Modell von Mercedes-Benz ein Getriebe nach dem Prinzip einer CVT – einer Continuous Variable Transmission – auf.

Arbeitsweise der Autotronic

Das Autotronic ist gleich zu bedienen wie ein herkömmliches Automatikgetriebe; Es gibt die von der Automatik her bekannten Positionen P, R, N und D. Auf Wunsch kann der Fahrer wie bei einer herkömmlichen Tip-Tronic Schaltung zwischen 7 festgelegten Schaltstufen wählen – dann verhält sich das Getriebe fast wie ein reguläres Automatikgetriebe. Zusätzlich kann der Fahrer zwischen zwei Fahrprogrammen wählen: C für Komfort und S für Standard. Während im Komfort-Programm das Getriebe stets so arbeitet, dass eine möglichst niedere Drehzahl und somit möglichst leise Motordrehzahlen erreicht werden arbeitet es im Standard-Programm Fahrverhalten abhängig: Über verschiedene Messpunkte (z. B. Geschwindigkeit, Gaspedalstand) wird die momentane Fahrweise des Fahrers ermittelt. Die Elektronik regelt dann das Autotronic entsprechend. Z. B. wird bei sportlicher Fahrweise das Getriebe stets beim optimalen Drehmomentbereich des Motors bewegt was eine kontinuierlich hohe Kraft des Motors und somit bessere Fahrleistungen ermöglicht. Bei moderater Fahrweise wird das Getriebe den Motor in den unteren Drehzahlbereichen halten um zum einen Treibstoff zu sparen und zum anderen um den Geräuschpegel zu senken.

Wirkungsweise eines stufenlosen Getriebes

Stellen wir uns ein Auto ohne Getriebe vor: äquivalent zur Motordrehzahl steigt die Geschwindigkeit; bei maximaler Drehzahl würde ein solches Auto laut und doch langsam fahren und eine Unmenge Sprit verbrauchen. Um nun die Wirkungsweise eines Getriebes zu verdeutlichen denken wir nun einmal an unsere Fahrräder, wobei der Mensch mit seinen Muskeln den Motor darstellt: Um loszufahren legen wir den niedrigsten Gang ein: Wir übertragen die meiste Kraft ans Hinterrad und können zügig losfahren. Da wir schon nach ein paar Metern zu schnell treten würden schalten wir einen Gang hoch. Wir spüren für einen Moment, dass wir kräftiger treten müssen, dafür jedoch sogleich schneller fahren. Gleich darauf schalten wir wieder in den nächst höheren Gang. Auf diese Weise setzen wir unsere Beinkraft sehr gut um. Ein stufenloses Getriebe erledigt denselben Job – nur stufenlos. Das würde auf unser Fahrrad übertragen bedeuten, dass wir bei gleicher Kraftanstrengung schneller auf unsere Endgeschwindigkeit kommen würden Auf das Automobil übertragen ergeben sich somit folgende Vorteile, die sich nicht alle gleichzeitig sondern Fahrsituation bedingt ergeben:
- Bessere Beschleunigung: Bei Bedarf kann das Getriebe im möglichst niedrigen Gang gehalten werden. Somit bleibt der Motor im Bereich seines maximalen Drehmoments und gibt die höchste Kraft an den Antriebsstrang ab. Zudem entfällt der Zeitverlust beim Hochschalten.
- Optimaler Fahrkomfort und niederer Kraftstoffverbrauch: Wenn gewünscht hält das Getriebe den Motor konstant auf möglichst niederen Drehzahlen. Dadurch wird der Motor in einem verbrauchsgünstigen Bereich gehalten - er läuft leiser und ruhiger. Zudem entfällt der Ruck während des Schaltvorgangs.

Aufbau des Getriebes

Das Kernstück des Autotronic besteht hauptsächlich aus zwei Paar Kegelscheiben, die über ein aus 400 Gliedern bestehendes Schubgliederband (mit 30 mm Breite) verbunden sind. Über eine spezielle Hydraulik wird das Band zwischen den beiden Kegeln axial so verschoben, dass sich die gewünschte Übersetzung ergibt. Dieselbe Hydraulik sorgt auch für die optimale Spannung des Bandes so dass das Getriebe nicht „durchrutscht“ bei zu hoher Belastung.

Sensoren für die Geschwindigkeit und den Anpressdruck der beiden Kegelscheiben, für die Getriebeöltemperatur und die Stellung des Wählhebels (der Fahrer kann ja quasi-manuell die Fahrstufen auswählen) versorgen den im Getriebe integrierten Mikroprozessor mit allen relevanten Informationen. Aus den Sensorinformationen errechnet der Prozessor das Drehmoment am Getriebeeingang, die momentane Fahrgeschwindigkeit und berechnet wiederum aus diesen Werten die optimale Übersetzung. Selbst weitere Werte wie Gefälle oder Steigung der A-Klasse, Zuladung und Längs- oder Querbeschleunigung bezieht der Prozessor über einen Datenbus der A-Klasse in seine Berechnungen mit ein.
Der Fahrer bekommt von all diesen Prozessen indes nicht mit – im Gegenteil: Das Getriebe nimmt ihm Arbeit ab und arbeitet stets so, dass der Antrieb der A-Klasse am effizientesten arbeiten kann. Dabei hat das Getriebe mit lediglich 345 mm Länge die bislang kürzeste Bauform aller CVTs weltweit.