Sign in to follow this  
Nordmann

GS 450H Stufenloses Getriebe, wie funktioniert das?

Recommended Posts

Jeder von uns kennt sicherlich das CVT, das es ursprünglich im DAF gegeben hat und das dann später als Gliederkettengetriebe umfangreich eingesetzt wurde und wird.

Als ich noch meinte, dass der 450H auch so ein Gliederkettengetriebe hat, "war meine Welt noch in Ordnung". :-))))))))))))))))))))

Jetzt musste ich vom Lexus Forum hören, dass es sich um Planetengetriebe handelt. Also habe ich nach stufenlosen Planetengetrieben gesucht im Internet und .....

.... ehrlich gesagt, scheine ich zu dusselig zu sein, die Dinger nach Zeichnungen zu verstehen.

Wenn ich so etwas auseinandernehme, dann begreife ich sofort, wie, warum usw, aber nach Zeichnungen ist das extrem schwer.

Hat einer von Euch eine Animation zu so einem Getriebe gefunden?

Wie kann es stufenlos sein, wenn doch normalerweise verschiedene Übersetzungen im Dauereingriff sind und nur durch Bremsbänder gesteuert werden, um die Gänge zu wechseln?

Wie kann das stufenlos sein???

Der 450H soll auch noch zwei davon hintereinander haben, weil er sonst wohl wie der Prius bei 170 km/h "Schluss macht"?!

Grummel, denk....

Share this post


Link to post
Share on other sites

Schau Dir das mal an. Die Werte sind zwar für den Prius, aber das Prinzip ist das gleiche. Da kann man auch ein bisschen spielen.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Kernstück ist ein Umlaufradgetriebe, auch Planetenradgetriebe genannt. Das weist einem äußeres Hohlrad (auch Ringrad genannt) auf, das eine Innenverzahnung hat. In der Mitte sitzt ein Sonnenrad, das man sich wie ein normales außenverzahnte Zahnrad vorstellen kann. Zwischen der Innenverzahnung des Hohlrads und der Außenverzahnung des Sonnenrads sind mehrere außenverzahnte Planetenräder, die über Stege (Planetenradträger) verbunden sind (eigentlich genügt ein Planetenrad, aber wegen der dann auftretenden Unwucht werden drei meist vier symmetrisch angeordnete Planetenräder bevorzugt).

Ziel ist es, die Drehzahl des Benzinmotors möglichst im optimalen Drehzahlbereich zu halten. Beim Elektromotor ist die Drehzahl relativ egal, sie darf nur nicht zu hoch werden. Der Elektromotor darf auch rückwärts gedreht werden, dann funktioniert er als Generator (entweder zum Bremsen und Akku laden, oder nur zum Akku laden).

Eine Variante besteht darin, dass der Benzinmotor über eine Kupplung entkoppelbar (und über eine Untersetzung) mit dem Planetenradträger verbunden ist. Das Hohlrad ist mit den Antriebsrädern (über eine weitere Untersetzungsstufe) verbunden. Wenn der Benzinmotor in einem bestimmten Drehzahlbereich drehen soll, die auf die Antriebsräder zu übertragende Drehzahl aber variabel sein soll, wird einfach das Sonnenrad entweder komplett angehalten oder es läuft mit derselben Drehzahl/Umlaufgeschwindigkeit, wie die umlaufenden Planetenräder, oder es läuft mit einer dazwischen liegenden Drehzahl. Dann kommt jeweils eine andere (stufenlos regelbare) Übersetzung heraus.

Während der Prius nur ein Umlaufgetriebe hat, sind es beim RX zwei und beim GS drei (http://en.wikipedia.org/wiki/Hybrid_Synergy_Drive), wobei sich zwei der drei Planetenradgetriebestufen ein gemeinsames Hohlrad teilen (http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/a/a4/THS_evol_3.png). Dann kann man auch noch Bremsen einbauen, die verschiedene rotierende Bauteile anhalten oder bremsen können. Jetzt wird es allerdings wirklich kompliziert und hier höre ich auf.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Man liest das und liest das nochmals, theoretisch verständlich, praktisch würde ich mich zu gerne mal mit so einem Schnittmodel "einschliessen", um wirklich die Arbeitsweise nachzuvollziehen. Das ist weit weg von allem, was bisher Autos bewegt hat! Repekt den Jungs, die das erdacht und zur Serienreife gebracht haben!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Man liest das und liest das nochmals, theoretisch verständlich, praktisch würde ich mich zu gerne mal mit so einem Schnittmodel "einschliessen", um wirklich die Arbeitsweise nachzuvollziehen. Das ist weit weg von allem, was bisher Autos bewegt hat! Repekt den Jungs, die das erdacht und zur Serienreife gebracht haben!

Nun, wir haben sogar so einen Spezialisten in unseren Reihen : unser DrHybrid hat seinen Dr.-Arbeit über stufenlose Getriebe geschrieben :respect:

Grüße nach LEO !

RodLex

Share this post


Link to post
Share on other sites

Hi Nordmann,

vergiss mal die ganze Mechanik, wie Planetengetriebe usw.

Der Trick bei dem Stufenlosgetriebe von Lexus ist, dass sie die Übersetzung rein "elektrisch" variieren.

Stell es Dir mal so vor wie bei einem seriellen Hybridantrieb. Der Verbrenner treibt einen Generator an und der dann einen Elektromotor.

Wie groß die "Übersetzung" zwischen den beiden letztendlich ist, bestimmt man nur über die elektronische Regelung.

Deswegen benennt Lexus sein Getriebe auch völlig korrekt als "E-CVT". E für elektronisch!

In dem echten Lexus-Getriebe gibt es nun in zwei Wege, über die die Leistung fließt.

Ein Weg hat eine fixe Übersetzung und geht über das oft bemühte Planetengetriebe. Das ist aber völlig egal, weil es einfach eine fixe Übersetzung hat.

Der zweite Weg führt über den oben genannten Pfad von einem Generator zu einem E-Motor. Wobei Generator und E-Motor sogar ihre Rollen tauschen können, sich der Leistungsfluß also u.U. umkehrt, der Generator wird zum E-Motor und umgekehrt.

Die Gesamtübersetzung ist nun eine Kombination aus beiden Übersetzungen, der fixen des Planetengetriebes und der völlig variablen des elektrischen Pfades, womit sie damit an Übersetzung alles von Null bis Unendlich darstellen können.

Ist vermutlich ohne Bilder nicht voll verständlich - gell? Sorry! Falls wir uns mal treffen, kann ich Dir einen Foliensatz und Animationen dazu anbieten ...

Gruß, DrHybrid

Edited by DrHybrid

Share this post


Link to post
Share on other sites

Lexus Treffen: Workshop 19-21 Uhr bei stufenlosem Biergenuss - Planetengetriebe.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dr Hybrid,

wenn Du noch etwas mehr Substanz hast, wäre ich sehr interessiert. Ich gehöre normalerweise zu den wenigen Leuten, die ein Auto auseinandernehmen und es auch wieder zusammensetzen können, daher würde ich gerne tiefer einsteigen, wenn es geht!

Danke Euch allen!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Genial, die Weber University Filme, die werde ich mir alle nacheinander reinziehen!

Vielen Dank!!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Die beiden Videos sind ja echt genial!

ich hab mich schon stark mit der Materie beschäftigt, aber so tolle und vor allem leicht erklärte Videos hab ich noch nie zu Gesicht bekommen.

Beide Daumen hoch! :thumbup:

Share this post


Link to post
Share on other sites

Wahnsinn, diese Genialität der Konstruktion! Da haben sich eine Menge japanischer Ingenieure den Kopf zerbrochen und nette Ergebnisse gebracht!!

Share this post


Link to post
Share on other sites

Während der Prius nur ein Umlaufgetriebe hat, sind es beim RX zwei und beim GS drei

Kommt daher beim GS H die kleine Beschleunigungsverzögerung bei etwa 110 km/h?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Kommt daher beim GS H die kleine Beschleunigungsverzögerung bei etwa 110 km/h?

Der GS H hat meines Wissens nach, im Gegensatz zu allen anderen Hybriden in Konzern, eine ganz konventionelle Schaltstufe im Antrieb, die könnte das sein.

Share this post


Link to post
Share on other sites

So zwischen 110 und 120 schaltet er in den 2. Gang.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this