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E_1948_Zeitung_Nr.010

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16 AUTOMOBIL-REVUE

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III. Blatt BERN, 10. März 1948 AUTOMOBIL-REVUE III. Blatt BERN, 10. März 1948 SCHWEIZERISCHE NEUKONSTRUKTIONEN Das Saurer-Vorwählgetriebe Erste Beschreibung eines Nutzfahrzeug-Getriebes mit elektro-hydraulischer Schaltung und vier vollsynchronisierten, geräuscharmen Gängen Die nachstehende Beschreibung des Saurer-Vorwählgetriebes behandelt eine Konstruktion, auf die unsere kleine schweizerische Automobilindustrie stob sein darf. Wieder einmal zeigt sich, dass nicht nur die grosse Serienproduktion, die dem Ausland das Halten bedeutender, Forschungsstäbe gestattet, für die Schaffung neuer technischer Lösungen alleinige Voraussetzung ist, sondern dass auch ein kleines, spezialisiertes Unternehmen sich im Fahrzeugbau schöpferisch betätigen kann. Das Saurer-Vorwählgetriebe war als Modell am letzten Genfer Salon erstmals ausgestellt und hat im vergangenen Jahr seine Bewährungsprobe auf Personentransporfwagen bestanden. Es verfolgt den Zweck, den Schaltvorgang zeitlich dem Fahrer zu überlassen, ihn selbst aber so zu vereinfachen, dass er vom Fahrer weder Muskelarbeit noch technische Bedienung verlangt. Ein Vorwäblhebel unter dem Lenkrad wird vom Wagenführer auf die gewünschte Stufe eingestellt, worauf die Vorbereitung des Schaltvorganges elektrisch vorgenommen wird. Ein Druck auf das Schaltpedal löst den eigentlichen Schaltvorgang aus, der ohne Zutun des Fahrers durchgeführt wird und mit dem automatischen Einrücken der Kupplung beendet ist. Die nachstehende Beschreibung wird dem grossen Interesse, das diese Konstruktion gefunden hat und das ihr auch am diesjährigen Salon zuteil werden wird, entgegenkommen. Die heutigen Bauformen der Zähnrad-Stufengetriebe haben bezüglich Wirkungsgrad, Geräuschlosigkeit und Dauerfestigkeit einen so beachtlichen Stand erreicht, dass sich die Weiterentwicklung der Getriebe in erster Linie auf die Bedienungserleichterung konzentriert. Gefordert wird, dass sich der Schaltvorgang unabhängig von der Geschicklichkeit des Fahrers und ohne wesentlichen Kraftaufwand, rasch, sicher und • geräuschlos abwickelt. Von ganz besonderer Bedeutung ist diese Bedingung dort, wo die Aufmerksamkeit des Fahrers durch die Verkehrsverhältnisse absorbiert wird und wo die Anzahl Gangwechsel sehr gross ist, wie dies beispieleweise im Autobusbetrieb der Fall ist. Aber auch im Ueberlandverkehr wird durch die Tendenz nach grösseren Motorleistungen, grässeren Nutzlasten und höheren Fahrgeschwindigkeiten eine weitgehende physische Entlastung des Fahrers gefordert. Ob dabei das vom Fahrer willkürlich geschaltete oder vorgewählte Getriebe oder die selbsttätige, automatische Schaltung, wobei ein Regelorgan Zeitpunkt und Auslösung des Schaltvorganges bestimmt, sich schlu6sendlich durchsetzen wird, ist nicht nur ein fahrtechnisches, sondern ebensosehr ein konstruktives Problem, da nur diejenige Lösung sich durchsetzen wird, die bezüglich Aufwand, Preis und Störanfälligkeit ein Optimum darstellt. Die AG. Adolph Saurer in Arbon hat im Rahmen eines neuen Programms für Heckfahröeuge ein Vorwählgetriebe mit elektrohydxaulischer Schaltung entwickelt und beweist damit, dass auch in der Schweiz initiativ in dieser Richtung gearbeitet wird. Diese Neukonstruktion, vorerst als Vierganggetriebe für den Einbau in Stadtomnibusse bestimmt, ergibt neben einer einfachen, mühelosen Bedienung eine weitgehende Einbäufreiheit im Chassis, da mit Ausnahme der Kupplungsbetätigung sämtliche Gestängeübertragungen wegfallen. Das Schalten beschränkt 6ich auf das Vorwählen des gewünschten Ganges mittelst eines kleinen, unter dem Lenkrad angeordneten Vorwählers und das Auslösen des Schaltvorganges durch Niedertreten des Kupplungspedals. So kann der Fahrer beim Anfahren an eine Steigung bereits den nächst kleineren Gang vorwählen; die Schaltung erfolgt jedoch erst, wenn er kurz auskuppelt. Es ist jedoch auch ohne weiteres möglich, das Getriebe normal, d. h. durch Auskuppeln und nachheriges Vorwählen, zu schalten, so dass sich auch ein Fahrer ohne spezielle Instruktionen damit zurechtfindet. Ein System von Sicherungsmassnahmen macht dieses Getriebe gegen Bedienungsfehler praktisch unempfindlich. Dass Saurer 6ich zum Vorwählgetriebe bekennt, dessen Schaltvorgang zeitlich durch den Fahrer beherrscht wird, ist darauf zurückzuführen, dass diese Art der Kraftübertragung sich bei Versuchen der Firma sowohl dem hydraulischen Drehmomentwandler wie auch dem automatischen Stufengetriebe in unseren Verhältnissen überlegen zeigte. Der Aufbau des Getriebes, Das Getriebe ak solches ist ein normales Zahn- Tadstufengetriebe mit drei ständig im Eingriff be- Endlichen Zahnradpaaren (Abb. 2). Die Zweigruppen-Bauweise für daß Vierganggetriebe erlaubt die Räderzahl und damit die Grosse des Getriebes auf ein Minimum zu beschränken, verlangt jedoch im Gegensatz zum orthodoxen Vierganggetriebe mit vier Zahnradpaaren, zwei Trennstellen, die im vorliegenden Falle beim normalen Durchschallen vom 2. in den 3. Gang und umgekehrt zu schalten 6ind. Die Verwendung von synchronisierten Schaltkupplungen ist daher von vorneherein Bedingung. (Durch Anbau eines weiteren Zahnradpaares ergeben sich acht Schaltkombinationen. Dieses Achtganggetriebe wird jedoch vorläufig, mit Ausnahme einiger Versuchsausführungen für Spezialfahrzeuge, noch nicht gebaut.) Haupt- und Nebenwelle des Saurer-Getriebes liegen nicht wie üblich vertikal, sondern horizontal nebeneinander. Sämtliche Räder und Wellen dre- Abb. 2 SCHEMATISCHE DARSTELLUNG DES VORWÄHLGETRIEBES Viergangbauart mit zwei Gruppen. I: Doppeltwirkende Schaltkupplüng; Mi Einfachwirkende Schältkupplung, Schaltkupplung, eingeschalter; emg III: Einfachwirkende Schaltkupplung, ausgeschaltet. ausgeschaltet, In dieser Stellung ist der vierte (direkte) i Gang Gana eingeschaltet, einaeschaltet. Rechts unten : Kraflfluss in allen vier Gängen. Abb. l DAS NEUE SAURER-GETRIEBE MIT ELEKTRO-HYDRAULISCHER SCHALTUNG Ansieht des montierten Vorwählgetriebes von der rechten Seite. Rechts angeflanscht das Kupplungsgehäuse sowie der Wink*Jtrieb. A = Druckakkumulator, P = Hochdruckpumpe. hen in grossdimensionierten Rollen-, re6p. Kugellagern. Das horizontal geteilte Leichtmetallgehäuse ist direkt mit dem Kupplungsgehäuse zusammeogeflanscht. Zur Erreichung einer einwandfreien Laufruhe sind sämtliche Zahnräder, auch diejenigen des Rückwärtsganges, die auf einer separaten Welle angeordnet sind, schrägverzahnt und geschliffen. Einen wesentlichen Bestandteil dieses Vorwählgetriebes bilden die Schaltkupplungen. Bevor die Verzahnung die formschlüssige Verbindung zwischen Zahnrad und Welle herbeiführt, muss die Drehzahldifferenz zwischen Welle, resp. Schaltkupplung einerseits und Zahnrad anderseits synchronisiert werden. Die Dauer des gesamten Schaltvorganges, während, welchem die Kraftübertragung unterbrochen bleibt, wird weitgehend durch die Synchronisierzeit bestimmt. Um die Konstanz der Fahrzeugbeweguog, hauptsächlich am Berg und bei kleinen Fahrgeschwindigkeiten, also geringem Rollreicht ist, wird die axiale Verschiebung der Zahnkupplung gesperrt. Die eigentliche Synchronisierarbeit wird dabei durch eine Konuskupplung aufgenommen. Für die konischen Reib ringe wird aa Stelle von Messing oder Bronze ein einem Bremsbelag ähnliches, armiertes Material verwendet, das auf Stahl ausserordentlidh günstige Reibuagsverhältnisse ergibt, sehr verschleissfest und hitzebeständig ist. Dadurch dass dieser Reibring in einem Stahlträgerring gefasst ist, kann er bei einer Revision leicht ausgewechselt werden. Um den Oelfilm, der sich zwischen beiden Reibflächen bildet, rasch zu verdrängen, ist der Konus mit einer Anzahl Rillen versehen. Die drei Schaltgruppen. Von den drei Schaltkupplungen oder -gruppen der Vorwärtsgänge wirkt Gruppe I beidseitig und verbindet die Antriebswelle sowohl mit dem er- vermögen, nicht zu unterbrechen, mu6s in der kürzesten Zeit der Gleichlauf herbeigeführt werden. Die hydraulische Betätigung der Schaltkupplungen verunmöglicht zudem eine willkürliche' Begrenzung der Anpresskraft der Reibkupplung (Druckpunktfassen), wie dies bei den meisten gebräuchlichen Synchronisiervorrichtungen verlangt wird. Die Synchronisierung muss jedoch so sicher erfolgen, dass nicht durch Ratschen die Verzahnung beschädigt wird. Voraussetzung zur Erfüllung dieser Forderungen war die Entwicklung von Sperr-Synchronkupplungen, die bei allen Drehzahldifferenzen rasch und sicher ansprechen. Solange nicht ein Gleichlauf der zu schaltenden Teile ersten als auch mit dem zweiten Zahnradpaar; Gruppe II und III wirken nur einseitig. Letztet« beide sind entweder eingeschaltet oder ausgeschaltet; gleichzeitig darf jedoch nur eine dieser Gruppen eingeschaltet sein, da andernfalls das Getriebe blockiert wird. In der Null-Stellung wie auch im Rückwärtsgang sind beide Kupplungen ausgeschaltet; die Zahnräder des Rückwärtsganges werden durch eine weitere Schaltgruppe eingeschaltet. Sämtliche Kupplungen sind so mechanisch gegeneinander verriegelt, dass keine Fehlschaltung möglich ist. Da das hydraulische System im eingekuppelten Zustand, d.h. während des Fahren«, drucklos ist, die Schaltkupplungen damit nicht kraftschlüssig eingeschaltet bleiben, wird jede Gruppe in ihrer Stellung verriegelt. Die Verriegelung wird erst durch das Auskuppeln freigegeben.. An Stelle der für Getriebe üblichen Tauchschmierung wurde eine Druck öl Schmierung eingebaut. Die durch Panschen und Herumschleudern des Oels verursachten, nicht unbedeutenden Leistungsverluste können damit vermieden werden. Die grössere Sicherheit der Schmierung durch das Einführen des Oels direkt in den Zahneingriff einerseits und die reichliche Dimensionierung der Zahnräder anderseits ermöglicht die Verwendung eines dünnflüssigen Motorenöls, das jedoch bezüglich physikalischer Eigenschaften bestimmten Werten entsprechen muss, da dasselbe Oel auch als Schaltmedium verwendet wird. Eine Zahnradpumpe fördert das Oel einerseits in den seitlich des Getriebekastens angeordneten Schaltölbehälter und anderseits durch Düsen in den Zahneingriff jedes Radpaares. Die elektro-hydraulische Betätigung. Die Betätigung des Getriebes ist aus der Abb. 5 ersichtlich. Die Hochdruck-Oelpumpe P, eine Taumelscheibenkonstruktion mit axial angeordneten Zylindern wird von der Primärseite der Kupplung angetrieben. Sie fördert das Schaltöl aus dem Oelbehälter über einen Regler DR ,io den, kugelförmig gen Unterteil des Akkumulators A, der als Speicheraggregat für das Drucköl dient. Für jede Schaltung steht damit eine genügend grosse Menge Drucköl zur Verfügung. Der Oberteil des Akkumulators wird durch eine einmalige Füllung mit Pressluft geladen. Um das Eintreten von Luft in da« hydraulische System zu vermeiden, sind Ober- und Unterteil durch eine Gumjnimembran getrennt. Entsprechend dem verdrängten Volumen variiert der Oeldruck zwischen (X^-90 at, kt der Akkiu- Unterteil vollständig gefüllt, so wird die Hochdrndkputnpe durch den Regler so entlastet, das« diese nur noch gegen einen kleinen Ueberdruck* arbeiten muss und das überschüssige Oel -in den Behälter zurückfördert. Nach jedem Schaltvorgang, auch wenn nur eine ganz geringe Oelmenge ZWEI ANWENDUNGSBEISPIELE DES NEUEN SAURER-GETRIEBES. Abb. 3 (links) Saurer-Vorwählgetriebe montiert in einem Autobuschassis, Typ Zürich, mit seitlich längsmonlierlem CT1 Dl-Motor und Antrieb Ober zwei Winkeltriebe. Abb. 4 (rechts) Heckmotor-Autobuschassis mit quergelegtem CT1 Dl-Motor und einfachem Winkeltrieb.