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E_1949_Zeitung_Nr.013

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20 AUTOMOBIL REVUE

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Nr. 13 — IV. BLATT AUTOMOBIL REVUE BERN, 21. März 1949 Das Dyna-Flow-Getriebe von Buick Detailbeschreibung des ersten serienmässig gebauten Drehmomentwandlers für Personenwagen Funktionsweise des vollautomatischen, stufenlosen Flüssigkeitsgetriebes ABB. 4 Längsschnitt durch den DYNA-FLOW, bestehend aus dem Flüssigkeitsgetriebe (links) dem Planetengetriebe (Mitte) und dem Kardangelenk (ganz rechts). Die Bedeutung der Positionszahlen geht aus dem Text hervor die übrigens mit denjenigen in Abb. 6 und 7 übereinstimmen. Vor einem Jahre hat die General Motors ihre Marken Cadillac, Oldsmobile und Pontiac mit dem auch in der Schweiz automatisch arbeitenden Getriebe Hydramatic ausgerüstet. Nun folgt als zweite Neuerung im Getriebebau von GM die Dyna-Flow-Kraftübertragung, mit der in der Schweiz der Buick « 50 Super » ausgerüstet werden kann. Wie das Hydramatic-Getriebe, so ist auch die Dyna-Flow keine absolut neue Erfindung. Buick hat mit der Entwicklung dieses Getriebes schon vor 1939 begonnen, und während des Krieges ist es unter dem Namen Torqmatic in den Panzerzerstörern vom Typ « Hellcat» eingebaut worden. Der heutige Dyna-Flow ist aus diesem Getriebe entwickelt und anfänglich dem 5 % -Liter-Motor des Buick-Roadmaster angepasst worden, in dem es seit 1948 serienmässig eingebaut wird. Für den kleineren 4-Liter-Motor der Serie « 50» folgt nun ein entsprechendes Getriebe. Im Unterschied zum Hydramatic handelt es sich beim Dyna-Flow nicht um ein automatisch Die Arbeitsweise der Flüssigkeitskupplungen. Es ist bekannt, dass man in einem drehenden Schwungrad Energie aufspeichern kann, und zwar um so mehr, je schwerer dieses Schwungrad ist, mit je grösserer Drehzahl es umläuft und je grösser sein Durchmesser ist Von zwei gleich schweren Schwungrädern,, die beide mit gleicher Geschwindigkeit drehen, speichert dasjenige mit dem grössern Durchmesser mehr Energie auf. Man stelle sich nun ein Schwungrad vor, dessen Durchmesser sich während des Betriebes beliebig verändern lässt. Wird während des Laufens der Durchmesser verkleinert, so dreht das Rad sofort rascher. Dies kann man nur dadurch verhindern, dass die durch das Verkleinern des Raddurchmessers frei •werdende Energie irgendwie weggeführt, z. B. in einer Bremse vernichtet wird. Solche Schwungräder, deren Durchmesser ohne Veränderung des Gewichtes beliebig vergrössert und verkleinert werden kann, sind keine ABB. 1 Die Wirkungsweise einer Flüssigkeitskupplung bestellt darin, dass rotierende Oelmassen beschleunigt und verzögert werden. Der Vergleich mit Schwungrädern verschiedener Durchmesser ist im Text beschrieben. aus Oel bestehendes Schwungrad von der Breite TjV, dem Durchmesser Da und der Drehgeschwindigkeit R betrachten. Im Turbinenrad wird nun dieses Schwungrad auf den Durchmesser Di verkleinert, indem das Oel durch die Wirbelung von tssen nach innen läuft und wiederum zum _:mpenrad übertritt,, Die, Differenz der „in den Schwungrädern P und T aufgespeicherten Energ$sn ist vom' Pumpenrad aufs Turbinenrad, d.h. vom Motor auf die Kardanwelle übertragen worden. ': *WIe" bei einer Reibungskupplung, so ist die Kraft, die vom Pumpenrad auf das Turbinenrad übergeht immej: gleich der Kraft des Motors. Eine Vergrößerung der Kraft, wie sie zum Anfahren oder zum Fahren am Berg notwendig ist, thematischen Gesetzen der Hydramatik berechnet werden. Wie die Abb. 2 gezeigt, tritt das vom Pumpenrad erzeugte Oelschwungrad P in das Turbinenrad ein und wird dort im Durchmesser verkleinert. Zugleich verliert es mehr oder weniger ,an Rotationsgeschwindigkeit. * Diese kann nicht nur, wie bei der hydraulischen Kupplung, bis auf Null sinken, sondern erreicht bei entsprechender Ausbildung der Turbinenbeschaufelung sogar negative Werte, d.h. das aus dem Turbinenrad austretende Oelschwungrad dreht in umgekehrtem Sinne. Dadurch entsteht natürlich eine erhebliche Vergrösserung der an das Turbinenrad abgegebenen Kraft. Eine zusätzliche Leistung für das Pumpenrad wird aber deshalb nicht not- ABB. 2 Ein Flüssigkeitsgetriebe, wie es im Dyna-Flow verwendet wird, besteht aus mindestens drei Teilen: dem vom Motor angetriebenen Pumpenrad, dem abtreibenden Turbinenrad und einem festen Leitrad. Die Verzögerung der rotierenden Oelmassen im Turbinenrad kann dank der Wirkung des festen Leitrades viel weiter getrieben werden als bei einer Flüssigkeitskupplung. Ein Flüssigkeitsgetriebe arbeitet daher als Drehmomenlwandler, d.h. als stufenloses Getriebe. schaltendes Viergang-Wechselgetriebe, sondern um ein automatisch und gleichzeitig stufenlos arbeitendes Flüssigkeitsgetriebe. Die Untersetzung zwischen dem Motor und der zu den Rädern führenden Kardanwelle wird also nicht mehr ausschliesslieh durch Zahnräderpaare erreicht, sondern wird im Flüssigkeitsgetriebe selber erzeugt. Im Aufbau ist ein hydrodynamisches Getriebe einer Flüssigkeitskupplung stark verwandt, doch besteht in der Funktion ein grundsätzlicher Unterschied. Utopie, sondern ein längst bekanntes Konstruktionselemerit. Sie bestehen weder aus Stahl, noch aus Gummi, noch aus irgendeinem neuen Kunststoff, sondern aus Oel. In Abb. 1 sind die beiden wichtigsten Bauelemente einer Flüssigkeitskupplung, das Pumpenrad und das Turbinenrad dargestellt. Das Pumpenrad wird vom Motor aus angetrieben und treibt das Oel nach aussen, so dass es mit der DrehgeSchwindigkeit R und der Wirbelgeschwindigkeit W aus der Beschaufelung austritt Das austretende Oel kann man als ein 1001 1 1 1 1 -T 1 1 ^—• OYNAFLOW v ^ ^ ^ ^ § 1 # / // 1/ | S x / / ' §" 3000 30 -§4- 1 1 • 25 V y DYNAFLOW 3 20 2000 20 y-^J_ -| ~y i ~\ • 10 1000 10$*—i-»».——»SSBa—S —• — — • I ^KUPPLUNG- EMBRAYAGE 0 400 1200 2000 2800 3600 ABB. 3 Verlauf des Wirkungsgrades (oben) und der Drehmomentyergrösserung in Abhängigkeit von der Fahrgeschwindigkeit des Wagens. Die gestrichelten Linien geben den Verlauf für eine Kupplung und ein dreiteiliges Flüssigkeitsgetriebe an, die ausgezogene Linie gilt für das Flüssigkeitsgetriebe DYNA-FLOW. Es bedeuten: 1 = Wirkungsgrad eines typischen Dreh- »omentwondlers; 2 = Wirkungsgrad einer typischen Flüssifkeitskupplung; 3 •» Verhältnis der Drehmomente. ABB. 5 - Lenkrad eines mit DYNA-FLOW ausgerüsteten Buiek. Der Wählhebel kann leicht mit den Fingerspitzen verschoben werden. Die gewählte Fahrstufe ist auf dem über der Nabe angebrachten Anzeiger leicht ablesbar. Es bedeuten: P (Parking) — Parkieren; N (Neutral) = Leerlaufstellung; D (Drive) = «Schnell»; L (Low) = «Langsam»; R (Reverse) = Rückwärts». und wie sie in den untern Gängen eines üblichen Schaltgetriebes erzeugt wird, kann mit einer hydrodynamischen Kupplung nicht erreicht werden. Dies wäre auch gar nicht möglich, denn beide Räder sind frei drehbar und können nur im Gleichgewicht bleiben, wenn jedes gleichviel Kraft aufnimmt wie es auch abgibt Arbeitsweise eines Flüssigkeitsgetriebes. Ein hydrodynamisches Getriebe arbeitet ähnlich wie die Kupplung und nützt die bei der Verkleinerung von Schwungrädern frei werdenden Energien aus. Es besteht aber nicht nur aus Pumpen- und Turbinenrad, sondern dazwischen liegt noch ein Leitrad. Wie aus Abb. 2 hervorgeht, fliesst der vom Pumpenrad erzeugte Oelwirbelring durch alle drei Räder. Das Leitrad ist fest mit dem Getriebegehäuse verbunden, kann also Kräfte aufnehmen und aus dem System hinausleiten, ohne dass dadurch das Gleichgewicht gestört wird. Dies ist der Grund, weshalb mit diesem Dreiradsystem eine Vergrösserung der Kraft, oder wie man auch sagt, eine Drehmomentwandlung oder eine Untersetzung erzielt wird. Bei der Flüssigkeitskupplung sind die Leitschaufeln einfach und eben geformt und radial angeordnet. Beim Flüssigkeitsgetriebe dagegen hat der Konstrukteur mit der besondern Ausbildung der Beschaufelungen ein Mittel in der Hand, die Charakteristik des Getriebes den speziellen Betriebsverhältnissen anzupassen. In der Regel sind die Leitschaufeln mehrfach gebogen, komplizierte Gebilde, die nach den mawendig, denn im Leitrad wird die Schwungmasse wieder umgekehrt beschleunigt ; un4 tritt mit normaler Rotation wiederum ins Pumpenrad ein. • Wenn man, wie wir es getan haben, die inneren> Strömüngsverluste nicht berücksichtigt, so könnte man glauben, dass sich mit einem- solchen dreiteiligen Flüssigkeitsgetriebe alle möglichen Untersetzungsverhältnisse erreichen lassen. In der Praxis zeigt es sich allerdings, dass diese Verluste bei Kupplung, und'.Getriebe nicht unerheblich sind. In Abb. 3 sind die Drehmomentwandlung und der Wirkungsgrad, einer Flüssigkeitskupplung und eines Flüssigkeitsgetriebes in Abhängigkeit.. von , der Fahrgeschwindigkeit durch gestrichelte Linien separat, dargestellt. Wir sehen, dass der Wirkungsgrad der Kupplung um so besser ist, je schneller der Wagen fährt) währenddem für das Getriebe der-Wirkungsgrad bei einer mittleren Wagengeschwindigkeit sein Optimum erreicht Durch, die stark-ausgezogene Linie ist angedeutet,.dass beim Dyna-Flow beide Vorteile vereinigt sind und beide Nachteile wegfallen. Um dies zu erklären, sei vorerst der Aufbau des Flüssigkeitsgetriebes Dyna-Flow etwas genauer angesehen. Der Aufbau der ganzen Kraftübertragung geht aus Abb. 4 hervor. Im Prinzip besteht er aus einem Flüssigkeitsgetriebe (links) und einem Planetengetriebe (rechts). Das Planetengetriebe erweitert den etwas beschränkten Bereich des hydraulischen Wandlers und dient zugleich als Wendegetriebe. Das Flüssigkeitsgetriebe des Dyna-Flow besteht aus insgesamt fünf Schaufelrädern, nämlich einem zweiteiligen Pumpenrad 5 und' 1, einem