Hintergrund: Aktuell stemmt der kräftigste für den Astra verfügbare Motor, der 2.0 CDTI, bis zu 350 Nm auf die Kurbelwelle. Dieser Wert wird im Zusammenspiel mit unserem Drehmomentwandler dank der geschickten Anordnung von Pumpenrad, Stator und Turbinenrad kurzzeitig um den Faktor 2 gesteigert. Dieses Schubkraftpotenzial prägt unter anderem die ausgesprochen souveräne Charakteristik der auch für den Insignia erhältlichen Antriebskombination. Punktuell allerdings sind knapp 700 Nm definitiv zu viel des Guten. Das gilt besonders bei einem kompakten Fronttriebler wie dem Astra mit eingeschränktem Motor/Getriebe-Bauraum und entsprechender Komponenten-Auslegung. Konkret: Vor einem Eingangsmoment dieser Größenordnung würde die Getriebe-Hauptwelle schlichtweg kapitulieren.

Also muss die Schaltzentrale ran. Aktiver Motoreingriff heißt die Devise. Dem geht eine Momentaufnahme voraus: Die Getriebesteuerung stellt in so genannter Echtzeit eine Beziehung her zwischen dem aktuell per Gaspedal angeforderten und dem drehzahlabhängig verfügbaren Motormoment sowie den Spezifika des Wandlers. Wird bei dieser Berechnung ein definierter Grenzwert überschritten, zügelt die Steuerung den Motor. Außerdem errechnen wir bei der Entwicklung eines Automatikgetriebes Dauerhaltbarkeitswerte und hinterlegen entsprechende, zusätzliche Begrenzungen in der Software.

Unsere Getriebesteuerung kümmert sich aber längst nicht nur um die Hauptwelle. Auch den Radsätzen und Kupplungen sowie den Achsübersetzungs-Bauteilen am Getriebeausgang bis hin zu den Antriebswellen, wo jeweils über 3.500 Nm auftreten können, werden nur konstruktiv berücksichtigte Kräfte zugemutet.

Erst am Reifen endet die Zuständigkeit unseres Superhirns. Den Radschlupf kontrolliert die Traktionskontrolle unter der Ägide der Motorsteuerung. Und welche Stellgrößen da eine Rolle spielen, ist wieder eine ganz andere Geschichte…

Wie viele Blogleser wissen, reduziert eine lange Übersetzung den CO₂-Ausstoß. Außerdem hilft sie, das Geräuschniveau zu mindern und den Spritverbrauch bei Teillast zu reduzieren, beispielsweise bei einer Autobahnfahrt mit einer konstanten Geschwindigkeit von 100 bis 180 km/h.

Beim Astra 1.4 Turbo ist der fünfte Gang als „v-max-Gang“ ausgelegt, der sechste dagegen als Schongang. Ein wichtiges Kriterium war, den CO₂-Ausstoß auf unter 140 Gramm pro Kilometer zu senken – was uns ja auch gelungen ist. Das heißt um Topspeed zu erreichen, muss man im fünften Gang fahren, im sechsten Gang beträgt die Höchstgeschwindigkeit rund 185 km/h bei ca. 4.000 min^-1.

Der 1,4-Liter-Benziner hat als „ecoFLEX-Einstiegsmotor“ ebenfalls die Gewichtung auf einen geringen CO₂-Ausstoß (unter 130 Gramm pro Kilometer), weshalb unsere Wahl auf ein Wide-Ratio-Getriebe fiel.

Ganz anders der 1.6 Turbo: Er ist beim Astra das Top-Triebwerk mit der höchsten Leistung. Deshalb fiel hier die Wahl auf ein kurzes 6-Gang-Getriebe, um auch im höchsten Gang noch dynamische Fahrleistungen zu ermöglichen.

Mein Tipp für alle Fahrer mit „längerem“ Getriebe: Zum kräftigen Beschleunigen einfach runterschalten – und sonst ganz relaxt das niedrige Drehzahl- und Geräuschniveau im höchsten Gang genießen.

MT-5: Fünfgang-Schaltgetriebe
MT-6: Sechsgang-Schaltgetriebe
AT-6: Sechsstufen-Automatik

In der Regel unterscheiden sich unsere Getriebefamilien bezüglich des (Motor-)Drehmoments, das sie übertragen können. Wenn möglich, nehmen wir ein Aggregat aus dem Bestand, das zum Kraftpotenzial des fraglichen Triebwerks passt. Im Idealfall können wir eine Motor-Getriebe-Kombination 1:1 wiederverwenden. Beispiel: Die AF40-Automatik vom Diesel-Insignia war praktisch baugleich auch für den neuen Astra 2.0 CDTI freigabefähig. Im anderen Fall ist eine Neuentwicklung notwendig oder es bietet sich der Zukauf von Spezialisten an.

Kommt ein Getriebe von den Nennwerten her in Frage, muss es sich in den vorgegebenen Bauraum integrieren lassen. Wir nennen diese anspruchsvolle Disziplin „Packaging“. Diese Grafik vermittelt einen Eindruck von den mitunter doch recht komplexen „Nachbarschaftsverhältnissen“, die für unser Aggregat gelten.

Sobald wir den passenden Kandidaten gefunden haben, ist noch zu klären, ob die geplanten Stückzahlen lieferbar sind. Je nach Modell und Verbreitungsgebiet werden von wenigen hundert bis hin zu hunderttausenden von Einheiten benötigt. Dabei greift das betriebswirtschaftliche Gesetz: Je höher die Stückzahlen, desto niedriger die Kosten pro Einheit und desto rentabler eine Neuentwicklung.

Im Rahmen der Applikationsarbeit definieren wir technische Spezifikationen wie Schaltgeschwindigkeiten und Schaltstrategien – alles abgestimmt auf den Fahrzeugtyp und dessen Einsatzspektrum laut Lastenheft. Das allein ist ein weites Feld, zu dem ich in den kommenden Beiträgen noch das eine oder andere erläutern kann.

Darüber hinaus gibt es natürlich viele Faktoren und Einflussgrößen, die in Summe zu einer bestimmten Automatikgetriebelösung führen. Entscheidend ist das Kriterium Fahrspaß. Wenn sich der Kunde mit seinem Antrieb wohlfühlt, haben wir unsere Sache gut gemacht.

Deshalb brüten Ingenieure in Amerika, Asien und Europa gemeinsam über maßgeschneiderten Lösungen für die regionsspezifischen Auslegungen. Angesichts der Zeitzonen planen wir Rüsselsheimer Telefon- und Online-Konferenzen nur um die Mittagszeit herum ein. Dann sind die Kollegen in Amerika schon auf den Beinen und in Asien sitzen sie noch nicht beim Abendessen. Dabei machen die kulturellen Unterschiede die Arbeit besonders spannend und sie führen zu neuen Ideen und Lösungswegen.

Mit der GF6-Automatik 6T40 bzw. 6T45 im Opel Astra erreichen wir eine Verbrauchssenkung bei gleichzeitiger Leistungssteigerung gegenüber den Vorgänger-Versionen. Dabei weist das neue Aggregat mit 6,1:1 ein großes Übersetzungsverhältnis auf, läuft im Leerlauf ohne Last, verfügt über eine elektronische Schlupf-Steuerung der Wandlerkupplung und ist auch mit Allradantrieb einsetzbar. Zudem bietet es maximale Leistung auf minimalem Bauraum dank Kraftübertragung per Kette, Planetensatz zur Achsübersetzung, kurz bauendem Drehmomentwandler, integrierter elektrohydraulischer Steuereinheit, einteiligem Gehäuse usw.

Im Praxisbetrieb mit dem neuen Astra wird deutlich: Der Aufwand hat sich gelohnt. Wie wir im Einzelnen zu unseren Lösungen gekommen sind, erkläre ich in den kommenden Beiträgen.