Wie sich Komponenten- und System-Baukästen weiterentwickeln lassen

| Redakteur: Benjamin Kirchbeck

Ein Schnittbild des Doppelkupplungs-getriebes S tronic Quattro ultra.
Ein Schnittbild des Doppelkupplungs-getriebes S tronic Quattro ultra. (Bild: Audi)

Komponenten- oder System-Baukästen müssen gepflegt und weiterentwickelt werden. Wie das produktiv geschehen kann, zeigt das Beispiel des Doppelkupplungsgetriebe-Baukastens S tronic von Audi.

Anfang dieses Jahrzehnts definierte Audi einen Systembaukasten für Doppelkupplungsgetriebe, die vor allem in den Mittelklasse-Modellen der Marke zum Einsatz kommen sollten. Im Jahr 2014 wurde unter dem Markennamen S tronic das erste Doppelkupplungsgetriebe des Baukastens, ausgelegt für Drehmomente bis 400 Nm und Frontantrieb, auf den Markt gebracht. Zweite Variante war anschließend ein Doppelkupplungsgetriebe in Kombination mit einem klassischen Quattro-Allradantrieb mit selbstsperrendem Mittendifferential.

Als drittes Derivat ist seit 2016 das sogenannte Quattro ultra-Konzept, ein permanent verfügbarer, aber prädiktiv zu- und abschaltbarer Allradantrieb, in Serie. Nächster Schritt wird die Einführung eines S tronic Doppelkupplungsgetriebes mit Plug-in-Hybridmodul sein. Zudem kommt eine weitere Frontantriebs-Variante im VW Konzern zum Einsatz.

„Grundcharakteristikum des S tronic-Baukastens ist höchste Effizienz bei sportlicher Auslegung und Premiumqualität“, bilanziert Dipl.-Ing. (FH) Hans-Peter Fleischmann, Leiter Entwicklung Doppelkupplungsgetriebe bei Audi.
„Grundcharakteristikum des S tronic-Baukastens ist höchste Effizienz bei sportlicher Auslegung und Premiumqualität“, bilanziert Dipl.-Ing. (FH) Hans-Peter Fleischmann, Leiter Entwicklung Doppelkupplungsgetriebe bei Audi. (Bild: Audi)

Vielfalt ist Trumpf

Um die vielfältigen Anforderungen der oben genannten Konfigurationen zu vereinen, haben die Ingenieure die Grundarchitektur des S tronic-Baukastens sehr flexibel und erweiterungsfähig ausgelegt. Auf diese Weise hält sich der Aufwand für Derivate in Grenzen. Gleichzeitig bleibt das Grundkonzept so schlank wie möglich: In den Basis-Getriebevarianten sind nur wenige Bauteile und Funktionen an Bord, die eventuell gar nicht genutzt werden. Die große Herausforderung ist jedoch, schon bei der Auslegung des Basis-Getriebekonzepts Anforderungen künftiger Derivate zu berücksichtigen.

Das betrifft nicht nur zusätzliche Funktionen und Bauteile, sondern auch die Produktion aller Varianten auf einer gemeinsamen Fertigungslinie in den Volkswagen-Werken Kassel und Tianjin mit möglichst geringem Zusatzaufwand und bei voller Stückzahlflexibilität. Einen detaillierten Überblick zur Baukasten-Systematik und zur eingesetzten Technik in den S tronic Getrieben präsentieren Referenten von Audi und Volkswagen auf dem internationalen VDI-Getriebekongress „Dritev“ und der daran angeschlossenen Fachtagung EDrive, jeweils am 27. und 28. Juni 2018 in Bonn.

Eines für Alles

„Grundcharakteristikum des S tronic-Baukastens ist höchste Effizienz bei sportlicher Auslegung und Premiumqualität“, verdeutlicht Dipl.-Ing. (FH) Hans-Peter Fleischmann, Leiter Entwicklung Doppelkupplungsgetriebe bei Audi. Der Fokus auf einen optimalen Wirkungsgrad bewirkt beispielsweise bei den Hybridvarianten eine höhere Reichweite des batterieelektrischen Teilantriebs. „Außerdem wurde auf eine leichte Integrierbarkeit von zusätzlichen Abtrieben und Wellen, Pumpen, Ventilen und Aktorsystemen geachtet, was insbesondere die Entwicklung der Quattro-und Hybridmodulvarianten vereinfachte“, führt Dr.-Ing. Alexander Schmidt, Leiter Konstruktion Doppelkupplungsgetriebe bei Audi, weiter aus.

Das Getriebe ist so konstruiert, dass die Frontantriebsvarianten über einen Baukasten aus Stirntrieb und Achstrieb mit der Vorderachse gekoppelt werden. Gleichzeitig ist für die Quattro-Derivate dank einer ausgeklügelten Positionierung der Abtriebswelle ohne Zahnradstufe auch eine geometrisch unkomplizierte Anbindung der Kardanwelle an die Getriebe-Basisstruktur möglich. Vorteil diese Inline-Konzepts sind weniger Bauteile, Masse, Verlustleistung und somit mehr Effizienz. Die Stichmaße und Grundarchitektur für Vorderachs- und Quattro-Getriebevarianten bleiben gleich.

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